金屬接地型放線滑車的研制

郭玉珠 徐揚 張照環 鄭朝良 賈迪

摘 要：介紹了鄰近帶電線路架線施工用接地型放線滑車的現狀，結合滑車基本要求和架線施工要求，設計了一種金屬接地型放線滑車，并進行了樣品試制和測試，根據對試驗結果的分析，這種放線滑車可用于平行已帶電線路的新建線路的施工。

關鍵詞：鄰近帶電線路;接地放線滑車;導線磨損;模擬測試

0 引言

隨著國民經濟發展及用電負荷的增加，新建的輸電線路越來越多，導致輸電線路走廊資源日趨緊張，為充分利用輸電線路通道走廊，經常出現新建線路平行于已帶電線路架設的情況，帶電線路會使新建線路產生感應電流，感應電流危害非常巨大，當感應電流超過一定數值時，會直接傷害人員身體，甚至導致人員死亡[1]。因此，消除新建線路中產生的感應電流，對確保架線施工的安全意義重大。在架線施工中，一般采用接地型放線滑車來釋放新建線路上產生的感應電流[2]。

1 接地型放線滑車的現狀

目前放線滑車的滑輪材料采用MC尼龍，MC尼龍是一種絕緣材料，不具備導電功能，所以接地型放線滑車一般是在放線滑車一側加裝輔助導電裝置[3]，通過該裝置來釋放導線上的感應電流。但是，這種接地型放線滑車加裝輔助導電裝置的方法有很大的缺點，其具有方向性，輔助導電裝置必須和導線展放方向一致，否則在導線展放時，走板防捻器不能通過滑車，將帶來安全隱患。

為了提高接地安全性，消除安全隱患，減少中間環節，提高施工效率，有必要研制一種自身具有導電性能的接地型放線滑車，該接地型放線滑車采用全金屬結構。

2 接地型放線滑車研制內容

2.1? ? 設計標準

滑車、滑輪的破壞安全系數按照《架空輸電線路施工機具基本技術要求》（DL/T 875—2016）執行，應不小于3[4]。

2.2? ? 技術參數

滑輪的額定載荷和尺寸參數應符合《架空輸電線路放線滑車》（DL/T 371—2010）[5]的要求。

滑車的額定載荷120 kN。

中輪的額定載荷120 kN，外徑？準916 mm，底徑？準800 mm，寬度110 mm，重量不大于80 kg。

邊輪的額定載荷30 kN，外徑？準916 mm，底徑？準788 mm，寬度110 mm，重量不大于35 kg。

2.3? ? 結構方案

接地型放線滑車采用全金屬結構，使滑車成為一個完全帶電體，滑車具有良好的導電性能。

中輪采用鋼輪，邊輪采用鋁合金制作。軸承都采用滾子軸承，滾子與軸承圈是線接觸，而球與軸承圈是點接觸，所以滾子的接觸面積相對要大，可以提高軸承的導電性能。

滑輪和軸之間采用導電刷，以提高滑輪的導電性能。

導引繩入口采用可開門（單側）結構，開門機構頂部采用吊環螺釘。

接地型放線滑車整體設計圖如圖1所示。

2.4? ? 滑輪強度校核

假定滑輪輪緣為多支點梁，危險截面為滑輪輪槽處，其受力示意圖如圖2所示，計算公式參照《機械手冊第2卷》（起重機械零部件）。

最大彎矩M=FL/16

最大彎曲應力σ彎=M/W

輻條壓力σ壓=F/S

2.5? ? 導電刷

為了提高滑車的導電性能，在鋁輪和軸之間增加一個導電通道，在這個通道上安裝一個導電刷，導電刷設計圖如圖3所示。導電刷由鋁管和銅絲組成，銅絲采用？準0.5 mm硬黃銅絲，具有很好的強度，兩者通過壓接粘合在一起。導電刷待滑車組裝完成后，安裝在鋁輪上，安裝圖如圖4所示。滑輪和軸之間采用導電銅刷，以提高滑輪的接地性能。

2.6? ? 載荷試驗

2.6.1? ? 滑輪載荷試驗

將試制好的鋁輪和鋼輪組裝成單輪滑車進行載荷試驗，試驗要求和方法按照《架空輸電線路放線滑車》（DL/T 371—2010）執行，試驗數據如表1所示。

2.6.2? ? 滑車載荷試驗

滑輪經過載荷試驗并滿足要求后，進行五輪滑車樣品的試制，并測試滑車整體載荷和電阻，試驗數據如表2所示。

2.6.3? ? 小結

滑輪、滑車的載荷試驗以及滑車電阻測試結果表明：

（1）滑車和滑輪的力學性能滿足設計要求;

（2）滑車的電阻值很小，可近似認為滑車是一個導體。

2.7? ? 導線過滑車模擬測試

接地型放線滑車采用全金屬結構，在導線展放過程中，導線與滑車中的鋁輪直接接觸，所以滑車還需要進行模擬張力放線環境下的導線過滑車測試，以檢驗導線的磨損情況。

2.7.1? ? 參考標準

（1）《110 kV～750 kV架空輸電線路張力架線施工工藝導則》（DL/T 5343—2018）[6];

（2）《110 kV～750 kV架空輸電線路施工及驗收規范》（GB 50233—2014）[7]。

2.7.2? ? 測試方法

采用兩臺牽張一體機來回對拉導線，模擬放線施工過程中導線過多個滑車的情況，模擬試驗場地布置圖如圖5所示。

2.7.3? ? 測試

在導線靜止和導線在滑車上移動兩種工況下分別測量滑車3組電阻數據，如表3所示。

用兩根導線分別在過滑車20次、25次后進行導線磨損數據測量，試驗數據如表4所示。

2.7.4? ? 小結

導線過滑車的模擬測試結果表明：

（1）導線無論處于靜態還是動態，導線與滑車架體之間的電阻值均很小，滑車可近似認為是一個導體;

（2）導線的磨損很小，滿足規范《110 kV～750 kV架空輸電線路施工及驗收規范》（GB 50233—2014）8.2.11“外層導線線股有輕微擦傷，擦傷深度不超過單股直徑的1/4，或截面積損傷不超過導電部分截面積的2%時，可不補修，可用0#以下的細砂紙磨光表面棱刺”的要求;

（3）采用全金屬加工的接地型放線滑車滿足平行已帶電線路的新建線路的施工要求。

3 結語

本文解決了常規接地型放線滑車自身沒有導電能力的問題，通過滑車的試制、載荷試驗以及導線過滑車的模擬測試，金屬接地型放線滑車滿足放線滑車的機械性能和導電性能要求，導線的磨損測試結果滿足驗收規范規定的要求，可用于平行已帶電線路的新建線路的施工。

[參考文獻]

[1] 王國維.施工線路平行接近帶電線路的感應電危險影響[J].中國電力，1997（12）：25-28.

[2] 范獻新.淺談電網輸電線路架線施工感應電觸電傷害預防措施[J].廣西電業，2010（2）：72-74.

[3] 雍建華.一種新型放線接地滑車的研制[J].電力金具，2008（1）：19-20.

[4] 架空輸電線路施工機具基本技術要求：DL/T 875—2016[S].

[5] 架空輸電線路放線滑車：DL/T 371—2010[S].

[6] 110 kV～750 kV架空輸電線路張力架線施工工藝導則：DL/T 5343—2018[S].

[7] 110 kV～750 kV架空輸電線路施工及驗收規范：GB 50233—2014[S].

收稿日期：2021-01-29

作者簡介：郭玉珠（1965—），男，江蘇無錫人，高級工程師，研究方向：輸變電工程施工。

徐揚（1987—），男，江蘇揚中人，高級工程師，研究方向：輸變電施工機具設備的技術開發和應用。

張照環（1988—），男，江蘇宿遷人，工程師，研究方向：輸變電施工機具設備的技術開發和應用。