新型可地面安裝配網架空線路警示裝置的開發及應用研究

易洪 關敬歡 陳驥 王倉儒 邵壽甲恒

摘 要：目前配網架空線（含10 kV及0.4 kV架空線）跨越道路的情況有很多，每年因為大型車輛通行、施工等對架空線造成外力破壞的事件多有發生，常造成線路停電，降低供電可靠性。為避免架空線路遭受外破，需要對線路加裝限高警示牌，在裝設限高警示牌作業中常常需要使用帶電車作業，帶電車作業費用花費較多，不符合企業成本節約的趨勢。基于此，開發一種適用于配網架空線帶電運行情況下，可以在地面使用絕緣棒來懸掛的限高警示牌，其能夠減少帶電車作業投資，達到跨越道路架空線免于外力破壞的警示效果。

關鍵詞：配網架空線路;警示裝置;開發;應用

1 新型配網架空線路警示裝置開發必要性

1.1 ? ?背景

南水供電所位于高欄港經濟區，線路管轄區域內遍布大量輕、重工業企業，且有不少在建施工項目，運輸車、吊車等大型車輛較多。我供電所管轄的10 kV線路曾因受到大型車輛觸碰，發生過損傷甚至斷線的情況。

因此，在日常運行維護中，在架空線路上掛設限高警示牌，以提醒往來車輛超高勿過，是一項必要的基礎工作。以往在10 kV配網架空線路中，多采用帶電車作業的方法進行掛牌工作，相關費用高，需要的工作人員數量多，耗時較長，且非常不靈活，極大地增加了運維成本，降低了工作效率。

1.2 ? ?需求及必要性分析

《廣東電網公司10 kV架空線路驗收規范》規定：10 kV架空線路跨越公路，對地垂直距離應不小于7 m。我所管轄的10 kV架空線路無跨越主干道線路情況，有個別線路跨越三級、四級線路，高度均滿足7 m要求。

《廣東電網公司低壓線路驗收規范》規定：1 kV及以下低壓架空導線至一、二級公路路面或居民區垂直距離不小于6 m，至大路不小于5 m，至街邊人行道不小于3.5 m，至胡同不小于3 m。我所管轄的低壓架空線路屬于跨越街邊人行道、胡同，高度均滿足3.5 m要求。

我供電所管轄線路均符合公司要求，但轄區內大型車輛較多，占比超過40%，且運輸車多在夜間行駛，駕駛員很難注意到上方的架空線路，給線路安全運行造成較高風險。據統計，我供電所2017—2019年線路跳閘情況如表1所示。

表1中，總線路跳閘次數不包括跳閘后重合閘成功，不包括用戶設備限流開關過負荷及三相不平衡導致的跳閘。由表可知，2017—2019年發生的跳閘事件中，交通外力導致的事故占比約4%。

為降低交通外力給供電安全和可靠性帶來的風險，有必要在關鍵線路區域裝設限高警示牌，以提醒過高車輛勿從該線路下方通過。以往采用的帶電作業車掛設警示牌方法，成本高，需要的作業人員多，耗時長，且不靈活，在帶電車無法進入的區域則無法掛設警示牌。根據《廣東省電力行業10 kV 配電網不停電作業收費標準（2019年版）》和2019年珠海供電局企業用工成本，采用帶電車作業方法，單次（一檔架空線為一次）安裝或拆除線路警示牌的總成本（包含帶電作業相關費用和人力成本）約為9 620.09元。

據統計，我供電所管轄線路中，共有145處線路有交通外力破壞風險，需要裝設警示裝置，其中中壓線路15處，低壓線路130處。由于傳統作業方法成本高，工作效率低，且受地形限制，需要尋找有效解決方案，減少工作時間和相關費用支出，提高效率。因此有必要發明一種能夠提升工作效率的架空線路警示裝置。

2 新型配網架空線路警示裝置開發方案

2.1 ? ?設計目標

傳統的架空線路警示牌裝設、拆卸和維護過程煩瑣，人力需求、時間消耗和相關費用較高。要解決這個問題，就需要研制出一款新型警示裝置，以降低作業復雜程度和危險程度，從而降低人力需求，節省作業時間，減少相關費用支出，以降低總體成本。

以警示裝置的單次裝設或拆卸為基準，采用傳統的帶電車作業方式，在10 kV架空線單回路情況下，總成本約為9 620.09元。根據計算，小組的目標是通過使用新型配網架空線路警示裝置，將總成本降至原來的15%（約1 443元）以下。

2.2 ? ?具體方案設計

（1）地面埋入式警示牌。采用交通標志牌設計方法，設計一種在地面埋入的警示牌。警示牌與支撐桿使用鎖扣裝置進行連接，可以快速安裝和拆卸，維護時僅需對警示牌進行處理或者更換，可以降低維護成本。（2）快速綁扎式警示牌。設計一種能夠快速綁扎于桿塔上的警示牌，在警示牌背面采用強力粘膠，兩邊裝設快速綁扎帶，綁扎帶附著旋鈕式卡扣。作業時，先將警示牌粘貼在桿塔上的合適位置，再將綁扎帶連接進行固定，旋緊旋鈕，即可實現快速綁扎。（3）可地面裝設型懸掛式警示牌。設計一種可站立在地面上使用絕緣桿進行裝設和拆卸的警示牌，警示牌頂部設置有卡扣，可直接懸掛在架空線路上，并設置防脫落彈片。裝設時，絕緣棒頂部加裝上零件固定好警示牌，到達架空線處時，卡扣對準架空線向下拉動即可。

2.3 ? ?方案比較與選擇

針對上述3種方案，提出了4個維度的評價指標：（1）成本;（2）警示效果;（3）靈活性;（4）適用性。通過4個維度的指標比較，可知地面埋入式警示牌的初次裝設成本高，且環境適用性較差，需要一定的地面環境，無法應用在不能開挖的位置，視覺警示效果不足;快速綁扎式警示牌起到警示效果的概率較低，而這一點是非常重要的，且無法帶電作業;可地面裝設型懸掛式警示牌的成本低，裝設、拆卸和維護方便，適應性高，同時警示效果也較好，因此針對可地面裝設型懸掛式警示牌進行詳細設計。

3 可地面裝設型懸掛式警示牌詳細設計

該裝置將主要由標示牌、套管本體、轉軸、按鍵（夾緊件）、彈簧、防滑齒等部分組成。

3.1 ? ?警示裝置固定裝置的選擇