地电位作业脱碗器的研制与使用

陈少山

（国网赣州供电公司，江西赣州 341000）

0 引言

输电线路带电更换不良绝缘子，一般采用等电位和地电位作业方式进行，在我国开展的历史比较悠久，技术也非常成熟，对单一电源电网的可靠性起到了重要作用，线路设备正常情况下运行的寿命一般都有几十年甚至更长，由于受运行时间、复杂的运行环境和气候的影响，以及过电压的入侵，导致绝缘子、导地线机电性能不断劣化，所以，就造成了一些无法用肉眼判断的临界状态；如：单线线路档中导线受伤严重、钢芯锈蚀严重、以及导线受伤钢芯锈蚀的同时存在，单串绝缘子低或零值又受过电压冲击等，都可能造成机械强度的临界状态；在这种现场情况不清的情况下，采用等电位法更换耐张绝缘子，无疑是非常危险的；国网赣州供电公司老旧线路设备较多，为避免上述情况的发生，研制了地电位作业脱碗器，本文对脱碗器的研制和应用进行介绍。

1 作业法安全性评价

等电位法：一般是作业人员穿全套屏蔽服沿软梯、硬梯或绝缘子串通过中间电位进入强场直接作业，其最大的优点就是操作难度低，缺点是作业环境和条件要求高，遇上述临界状态时对作业人员人身安全造成威胁。

地电位法：一般是作业人员站在杆塔及横担上电位以地相同，以带电体保持安全距离，通过操作绝缘工具间接接触带电体的作业，其优点是作业环境和条件要求极低，遇上述临界状态时对作业人员人身安全无威胁，缺点是远距离操作难度大。

综上评价，最安全的带电作业法是地电位作业法，而地电位作业难点是解决远距离操作难度大的问题。

2 难点分析

由于地电位作业是通过绝缘操作杆对设备的长距离作业，距离越长操作难度越大，正常情况下绝缘子球头和碗头在同一轴线时普通脱碗钩拆、装绝缘子比较容易，然而由于新老型号绝缘子交替使用，造成盘径不一，球头和碗头同一轴线发生变化时,普通脱碗钩拆、装绝缘子难度就会随偏心随之增大；所以，如何解决不同型号绝缘子球头和碗头拆、装技术，是保证地电位能否更换耐张绝缘子串的关键。（图1为绝缘子球头与碗头同轴时示意图、图2为绝缘子球头与碗头偏心时示意图）

图1 绝缘子球头与碗头同轴时示意

图1，绝缘子球头与碗头同轴时球头与碗头脱口处间隙良好，容易通过操作杆远距离拆装。

图2 绝缘子球头与碗头偏心时示意

图2，绝缘子球头与碗头偏心时，球头与碗头脱口处间隙过小，通过操作杆远距离拆装，难度非常大，费时费力。

3 难点的解决

专门研制了一种在操作杆远端增加一个“U”型叉，其相当于一只手抓住与碗头连接的绝缘子，又在“U”型叉的前端设置了一个“L”型齿条钩，“L”型齿条钩与操作杆花件齿连动形成齿条动力转换装置，“L”型齿条钩相当于等电位人员的另外一只手，对碗头进行压或者拉，整个装置就像一双绝缘机械手，定名为脱碗器，地电位操作人员只需转动绝缘操作杆就可以顺利完成球头与碗头的拆、装。（图3为脱碗装置拆碗头工况图、图4为脱碗装置装碗头工况图）。

图3 脱碗装置拆碗头工况图

图4 脱碗装置装碗头工况图

4 现场使用测试

4.1 测试条件

带电地电位更换110 kV万埠线171号杆，右前左全串1~8片，绝缘子型号；LXP-7。

试验工具：脱碗器1把（见图5），脱碗钩1把（见图6）。

地电位托瓶架法更换110 kV耐张单串绝缘子工具1套。

4.2 测试方法

在同等条件下完成碗头与球头拆、装，绝缘子更换。

4.3 测试内容

在同等条件下使用脱碗器、脱碗钩对碗头与绝缘子球头拆、装，以效验其在操作使用结论。脱碗钩、脱碗器现场测试记录见表1。

表1 脱碗钩、脱碗器现场测试记录

4.4 测试结果

1）使用脱碗钩时，无法满足绝缘子球头和碗头在同一轴线发生变化时的连接。（图7为脱碗钩工况）。

2）使用脱碗器时，能有效地完成绝缘子球头和碗头在同一轴线发生变化时的拆除和连接。（图8为脱碗器工况）。

图5 脱碗器

图6 脱碗钩

图7 脱碗钩工况图

图8 脱碗器工况图

5 结束语

脱碗器在110～220 kV地电位托瓶架法更换耐张绝缘子串作业时，能在绝缘子球头和碗头同一轴线发生变化时，有效地对绝缘子球头和碗头进行拆除和连接，解决了地电位托瓶架法更换耐张绝缘子串关键的脱碗技术难题，对加强检修的计划性和改善带电作业操作环境，及时消除设备隐患，规避等电位操作难度和安全风险，提高电网的可靠性起到了促进作用。该成果通过江西省电力科学院技术论证，以及其他多家兄弟公司的现场使用，结果反应良好，已作为正式装备列入国网赣州供电公司110～220 kV地电位作业标准化。