500 kV导线带电作业新方法研究

赵文武，邢建功，聂 路，董懿锋，雷 博，王忠伟，孙 连，许 东

(大连供电公司，辽宁 大连 116023)

随着电网的快速发展，对供电可靠性的要求越来越高，利用带电作业进行缺陷处理、安装附属设施等，可大大减少停电次数，提高供电可靠性和电力企业效益。改进工作方法和作业工具是保证带电作业安全和提高作业效率的重要手段［1］。通过结合绝缘软梯改进引进的航模直升机、研制活动地牛、改造车载绞磨等形成了1套完整的500 kV导线带电作业新方法，减轻了劳动人员的作业强度，提高了现场的安全性、应用性。

1 现状分析及存在问题

1.1 现状分析

500 kV线路由于设计要求，往往塔型比较高、档距比较大，无法运用抛绳法进行作业点等电位。若从横担处利用操作杆实现抛绳索，由于间隔棒的存在，无法沿导线将绝缘绳索拽至工作地点，目前，500 kV导线作业只能采用工作人员携带绝缘传递绳进入强电场后沿导线行走至工作地点的工作方法。500 kV等电位方式主要有耐张杆塔 (沿耐张绝缘子串进入强电场)、直线杆塔 (使用绝缘吊斗等工具进入强电场)，进入强电场后沿导线行进到作业位置［2］。

1.2 存在问题

a． 500 kV杆塔高、档距大，工作人员到达工作位置时消耗的体力多，不利于安全工作。

b． 若由直线塔进入电场，需要准备的工具多、消耗时间长。

c． 沿四分裂导线行走对工作人员的技能、体力要求高。

2 解决方案

2.1 引进航模直升机

利用航模直升机在工作地点直接悬挂绝缘绳，通过绳索悬挂软梯。作业人员通过攀爬软梯在作业点直接等电位，免除了登塔、走线的全过程。

2.1.1 机型选择

首先选择的是X50航模直升机，见图1。

图1 X50航模直升机

经过现场试验，此型号飞机灵敏度太高，操控非常困难，必须经过长时间训练后方可应用于现场，且易因操控原因造成飞机坠落，对安全生产不利，因此放弃。

其次，选择最新生产的六旋翼飞行器，见图2。

图2 六螺翼飞行器

此款飞行器是最新推出的专门应用于航拍的无人遥控飞行器，具有操控简单、飞行平稳、可悬停、根据需要安装各种附件等优点。通过安装图像拍摄传输装置，能使地面人员近距离观察输电设备。经过现场试验，可满足现场工作需要。

2.1.2 绝缘绳自动脱离装置的研制

根据工作需要，模型飞机需携带绳索飞过导线并在另侧放下。为解决自动脱离问题，制作了1个自动装置安装在飞机支架上，通过连接电路和遥控器控制。飞机携带有重锤的绳索飞行至指定位置，通过遥控器脱离，成功解决了遥控器携带绳索脱离难的难题。

2.1.3 安全距离验算

六旋翼飞行器高度为560 mm，旋翼最大直径为1 170 mm。按照设计要求最小垂直线间距见表1。考虑到施工偏差，架空线路技术监督规定的各电压等级弧垂允许偏差见表2，规定的电位作业中最小组合间隙见表3。

表1 最小垂直线间距离［3］

表2 各电压等级弧垂允许偏差［4］

表3 等电位作业中最小组合间隙［5］

按设计最小距离算，当飞行器穿越500 kV线档时最小保留空气间隙为10－10×3% －1.17=8.53 m＞4 m，得出结论:当飞行器穿越500 kV线档时完全满足安全距离要求。

同理可算出飞行器穿越其它电压等级线档时最小空气间隙:660 kV为0.825 m、110 kV为2.033 m、200 kV为3.195 m、330 kV为6.105 m，均满足安规要求，因此飞行器不但适用于500 kV线路，也适用于66 kV及以上电压等级。

2.1.4 培训及试验

首先由专业人士进行了进出220 kV、500 kV电场的飞行试验，证实了所选购机型在强电场中操控可靠，购买了模型飞机操控训练软件，在电脑上用遥控器进行模拟飞行。经过1个月的培训，2名职工通过了最高级别8级的考试，确定为模型飞机操控员。在各种现场进行了多次试飞工作，总结了大量的工作经验，并编制了模型飞机的操作指导书［6］。

2.2 自动攀爬装置

为了节省作业人员的体力，在爬软梯时使用车载绞磨和活动地牛配合，减轻工作人员攀爬软梯的体力消耗。

2.2.1 活动地牛的研制

活动地牛材质为铁质，由1个底座 (15 kg)和8块配重板 (每块20 kg)组成，总重量175 kg，可应用于任何没有固定点的工作场所，拆卸运输方便、使用安全可靠，与车载绞磨配合使用效果非常好，见图3。

图3 活动地牛

2.2.2 车载绞磨的改造车载绞磨安装在带电作业车的尾部，利用车载电源为动力，额定起重重量为500 kg，在车辆能到达的现场通过车载绞磨传递，减轻了工作人员的劳动强度，见图4。

图4 车载绞磨

2.3 绝缘软梯改进

使用改进的软梯控制组合间隙距离，保证工作人员的安全。新研制的绝缘软梯使用有色的绝缘材料每2 m标记1种鲜艳的颜色，虽然使用方法不变，但在作业过程中能明显目测出作业人员的对地距离和进入电场时的组合间隙，特别是导线垂直排列作业点在中线、上线或相间作业时，需要对各种安全距离进行监测，通过使用改进的绝缘软体，工作人员可随时观察各种安全距离，确保了工作安全［7］，见图 5。

图5 改进的绝缘软梯

3 结束语

500 kV导线带电作业新方法的应用，可使带电作业人员在几乎不消耗体力的情况下迅速到达作业点开展导线上带电作业，解决了以往通过登塔走线或坐飞车的不便，减少了作业人员的体能消耗，提高了作业人员的工作效率，减少了作业时间，提高了供电可靠性和加强了电网安全稳定运行的能力，具有很好的推广价值。

［1］ 孙俊伍，杨丞棠，肖 绅，等．再创带电作业辉煌 ［J］．东北电力技术，1999，70(8):70－73．

［2］ 王伟斌，王城钢．东北电网500 kV输电线路带电作业现状［J］．东北电力技术，2006，38(11):38－40．

［3］ 刘增良，杨泽江．输配电线路设计［M］．北京:中国水利水电出版社．2004．

［4］ 国家电网公司．110(66)kV～500 kV架空输电线路管理规范［M］．北京:中国电力出版社，2011．

［5］ 国家电网公司．电力安全工作规程 (线路部分)［M］．北京:中国电力出版社，2009．

［6］ 大疆科技有限公司．WooKong Multi-Rotor V2.4用户手册［M］．深圳:大疆科技有限公司，2011．

［7］ 陈昌言，阎善玺．送电线路施工技术［M］．北京:中国电力出版社，2011．