不使用機(jī)動(dòng)絞磨更換500kV輸電線路盤型整串絕緣子

韋佩才 李昌甫 何寧安 陳鵬康

(中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司南寧局,廣西南寧 530022)

不使用機(jī)動(dòng)絞磨更換500kV輸電線路盤型整串絕緣子

韋佩才 李昌甫 何寧安 陳鵬康

(中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司南寧局,廣西南寧 530022)

500kV輸配電線路整串絕緣子,傳統(tǒng)更換方法為機(jī)動(dòng)絞磨法。但是500kV輸配電線路大部分處在地廣人稀的“高、曠”地帶,車路無法到位,所以運(yùn)輸存在很大的困難,但是使用滑車組和8字環(huán)的配合使用替代傳統(tǒng)的使用機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)的作業(yè)方法即安全、可靠、高效地完成了整串絕緣子的更換工作又可以解決山路上的運(yùn)輸問題,提高了工作效率,降低了費(fèi)用成本。

盤型絕緣子 500kV 機(jī)動(dòng)絞磨 滑車組 八字環(huán) 合成絕緣子

1 背景資料(引言)

盤型絕緣子大量應(yīng)用于500kV輸配電線路中，由于絕緣子的擊穿、閃絡(luò)及防污要求等原因，每年各電力企業(yè)均進(jìn)行大量的整串絕緣子更換工作，而這些被更換的絕緣子串中，絕大多數(shù)是盤型絕緣子。由于合成絕緣子的防污性能遠(yuǎn)比盤型絕緣子好，維護(hù)方便，因此，當(dāng)前大修技改工程大多將盤型絕緣子更換為合成絕緣子，現(xiàn)階段更換盤型絕緣子大多采用手搖絞磨機(jī)或者機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)來更換，但手搖絞磨機(jī)和激動(dòng)絞磨機(jī)都比較重，高山地區(qū)搬運(yùn)不便，因此，本課題人、引進(jìn)更輕便安全系數(shù)高的作業(yè)工具和作業(yè)方法，安全、可靠、高效地完成合成絕緣子替換盤型絕緣子工作。

圖1

2 作業(yè)方法(論文正文)

2.1 傳統(tǒng)的更換方法

傳統(tǒng)的更換盤型整串絕緣的方法有很多種，最常用的作業(yè)方法是采用機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)機(jī)和手搖絞磨法。就是在使用吊桿、葫蘆等承力工具轉(zhuǎn)移絕緣子串的荷載，脫出導(dǎo)線端的連接后，通過絞磨機(jī)提升絕緣子將絕緣子脫離塔頭端的連接，然后傳送至地面，而合成絕緣子則因?yàn)榭偭枯^輕可直接通過人力傳遞完成復(fù)位。但是500kV輸配電線路大多數(shù)處在地廣人稀的“高、曠”地帶。一旦車路不通，只有靠人力運(yùn)輸機(jī)動(dòng)絞磨，這樣就會(huì)導(dǎo)致，成本高、耗時(shí)久、效率低，運(yùn)輸過程中還存在一定的人身安全事故，所以研究制作一套安全、輕巧、操作簡單的作業(yè)工具是非常必要的。

2.2 作業(yè)方法的改進(jìn)及工器具研制

在更換盤型絕緣子串作業(yè)工程中，絞磨機(jī)的作用是提升絕緣子，使絕緣子串能脫離塔身連接，并安全傳送到地面，500kV交流線路盤型絕緣子串一般重200kg左右，單串直流的盤型絕緣子如± 500kV天廣直流線重約為420kg，這個(gè)重量直接使用人力很難完成提升及傳遞工作。根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)實(shí)際，絲杠吊桿、導(dǎo)線勾均比較輕便。但是機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)笨重且操作要求苛刻，手搖角磨機(jī)的安全性能不滿足作業(yè)要求上。所以找出這些關(guān)鍵點(diǎn)后，我們開始著手尋找一種操作簡單、輕巧易帶、安全系數(shù)符合電力規(guī)程的作業(yè)工具代替機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)。

2.3 新工具的使用

圖2

通過研究論證最終采用3-3動(dòng)滑輪引出的滑車組和八字環(huán)代替機(jī)動(dòng)絞磨進(jìn)行500kV輸電線路盤型懸垂絕緣子串的更換。經(jīng)特殊改造后的速降8字環(huán)荷載為10T，安全系數(shù)要比平時(shí)更換整串絕緣子使用的3T機(jī)動(dòng)絞磨安全系數(shù)還要高出3.3倍，使用繩索范圍擴(kuò)大到φ 14-φ24，因此滿足更換絕緣子串總牽引繩的要求絕緣子串在脫離、復(fù)位塔頭端時(shí)僅需提升絕緣子串15cm左右即可完成作業(yè)，經(jīng)過3-3動(dòng)滑輪引出的滑車組，500kg重的絕緣子尾端受力f=500/(3+3+1) *0.9=79.4kg(綜合效率取0.9)，2-3個(gè)人即可完成這個(gè)整串絕緣子的提升工作，因此絕緣子串在脫離、復(fù)位塔頭端時(shí)的滑車組完全可以代替角磨機(jī)的作用。但是，使用滑車組將絕緣子串放到地面則需至少7倍(3-3滑車組時(shí))塔高長度的牽引繩，這在500kV以上呼高普遍在40-50米左右的桿塔來說，繩子越長，使用越容易產(chǎn)生纏繞等作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，因此只能將傳遞絕緣子串的工作拆分，用另一種輕便的工具來完成。

表1 八字環(huán)的各項(xiàng)參數(shù)與機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)的對比

圖3

當(dāng)盤型絕緣子換盤型絕緣子時(shí)，由于兩串絕緣子重量相當(dāng)，可以采用一上一下的方法，將新舊兩串絕緣子同時(shí)完成傳遞工作;當(dāng)采用合成絕緣子(35kg左右)換盤型絕緣子時(shí)，由于塔上的盤型絕緣子重量要比合成絕緣子重太多，因此，必須借助工具卸掉大部分盤型絕緣子的重量，才能控制住絕緣子傳遞的速度，避免出現(xiàn)設(shè)備及人身事故事件。根據(jù)8字環(huán)僅需單繩即可完成下方重物的特點(diǎn)，在通過滑車組完成絕緣子串的脫離后，將絕緣子串的重力轉(zhuǎn)移到速降8字環(huán)上就能輕松完成絕緣子串的傳遞工作，從而最終達(dá)到安全、可靠、高效、便捷地完成絕緣子串的更換工作。更換步驟如圖1:

步驟1、塔頭工作人員將鏈條葫蘆掛在塔頭，導(dǎo)線端工作人員收緊鏈條葫蘆和導(dǎo)線鉤將絕緣子串受力轉(zhuǎn)移到鏈條葫蘆，使絕緣子串處于松弛狀態(tài)，卸下絕緣子串底部與聯(lián)板鏈接的螺栓，這樣盤型絕緣子串尾部與聯(lián)板連接解除。

步驟2，拉動(dòng)繩索53，牽引繩7隨之受力后將盤型絕緣子串提起，使塔頭固定盤型絕緣子串頂部的螺栓處于松動(dòng)狀態(tài)，塔頭工作人員順勢將該螺栓抽出，這樣，盤型絕緣子串頂端也失去連接。

步驟3，回收繩索53，直至牽引繩7處于繃直狀態(tài)時(shí)拆除滑輪組5，此時(shí)盤型絕緣子串對牽引繩7的拉力全部轉(zhuǎn)移到八字環(huán)6上。

步驟4、松開固定于鐵塔1靠近盤型絕緣子串一側(cè)的塔腳的牽引繩7的另一端，通過八字環(huán)6慢慢回放牽引繩7，盤型絕緣子串下降的同時(shí)，由于傳遞繩3連接在盤型絕緣子串尾部，盤型絕緣子串下降過程中對傳遞繩3的拉力足以把合成絕緣子拉到塔頭，這樣省去了盤型絕緣子降到地面后，再人工使用傳遞繩將合成絕緣子拉到塔頭的過程。當(dāng)然，如果是絕緣子串2的重量不大于絕緣子串4的重量，則地面人員拉動(dòng)傳遞繩即可實(shí)現(xiàn)二者位置的互換。

最后，地面人員配合塔頭人員拉傳遞繩將合成絕緣子拉至絕緣子串上螺栓孔和塔頭U型掛板螺栓孔重合，插入螺桿，擰緊螺母，上好R銷。導(dǎo)線端工作人員調(diào)整鏈條葫蘆，將聯(lián)板螺栓孔對準(zhǔn)碗頭掛板螺栓孔，上好螺栓，擰緊螺母，插好R銷。后續(xù)按作業(yè)步驟撤下作業(yè)工器具，塔上無遺留物，人員安全下塔，即完成更換(如圖2)。

2.4 應(yīng)用效果分析

經(jīng)特殊改造后的速降8字環(huán)荷載打10T，安全系數(shù)要比平時(shí)更換整串絕緣子使用的3T機(jī)動(dòng)絞磨安全系數(shù)還要高出3.3倍，使用繩索范圍擴(kuò)大到φ14-φ24，滿足了更換絕緣子串總牽引繩的要求。經(jīng)現(xiàn)場使用試驗(yàn)，一串420kg重的盤型絕緣子其尾端受力僅為67kg，2個(gè)人就能輕松控制，相比因此安全、可靠、便捷的完成。

當(dāng)前市面上普通的8字環(huán)使用荷載為2.5T，使用繩索范圍為φ 6-12mm，廣泛應(yīng)用于速降，源自高山探險(xiǎn)下撤保護(hù)技術(shù)，在搶險(xiǎn)、運(yùn)輸行動(dòng)中也經(jīng)常使用，后來演化成與攀巖、蹦極類似的極限戶外運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。經(jīng)過改造后的專用速降8字環(huán)許用荷載為10T，許用繩索范圍擴(kuò)大到φ14-φ24，滿足了更換絕緣子串使用繩索的要求。10T許用荷載的8字環(huán)安全系數(shù)要比平時(shí)使用的3T機(jī)動(dòng)絞磨安全系數(shù)還要高出3.3倍，是手搖絞磨機(jī)無法比擬的，所以使用替代絞磨機(jī)使用速降8扣是安全可靠的。且使用速降8扣操作簡單、便捷，不需要專業(yè)培訓(xùn)的操作員，相比機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)的使用，節(jié)省了專業(yè)機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)操作員的培訓(xùn)工作，減少培訓(xùn)，見表1，圖3。

3 結(jié)語

使用滑車組和8字環(huán)代替機(jī)動(dòng)絞磨機(jī)完成整串盤型絕緣子串的更換工作更加安全、高效，投入的人力物力資源更少，有效降低了更換整串絕緣子停、帶電作業(yè)的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和各項(xiàng)資源成本，提高作業(yè)效率，和線路可利用率。

[1]《電力安全工作規(guī)程》.《架空輸電線路運(yùn)行規(guī)程》.