孙惠涛 樊建军 郭文博 陈 雷
(国网河南省电力公司检修公司,河南 郑州450000)
目前河南境内的拥有1 000 k V长南线、南荆线,±800 k V天中线3条特高压线路,其中黄河大跨越段长近10 k m,由于地线上装有近25 m长的阻尼线,常规地线出线装置在有阻尼线的地线上不能使用,在特高压大跨越地线上作业给作业人员带来了一定的难度,给我们带电检修作业带来了考验,为了快速方便地完成地线消缺工作,我们考虑研制大跨越越障型地线作业专用出线装置。
查阅国外相关资料,由于至今国外尚无正式商业运行的1 000 k V特高压线路,所配套的相应检修工具均无研究报告、历史资料记载,因此大跨越档越障型出线装置的研制势在必行,它将有效地解决线路实际检修中的困难。结合多年来总结的工作经验,越障型出线装置的使用满足了我们在大跨越档地线上检修工作中的实际需要。通过科学的计算和试验,构思出了出线装置的合理结构。人体在出线装置上长时间作业时,一是可顺利越过阻尼线线夹,二是可以用改变作业姿势的方法来调节最佳作业状态,以达到提高工效和提高安全系数的效果。
GB/T18037—2008《带电作业工具基本技术要求与设计导则》;
DL/T463—2006《带电作业用绝缘子卡具》;
DL/T392—2010《1 000 k V交流输电线路带电作业技术导则》;
DL/T251—2012《±800 k V直流架空输电线路检修规程》。
最初构思为设计一个出线装置,在地线上作业时,工作人员乘坐舒适,并能够轻松越过阻尼线及线夹,达到降低工作人员劳动强度、提高工作效率的目的。
关键点:地线线夹的大小号侧正下方均安装有长度近25 m长的阻尼线,在不同的位置有线夹固定,因为阻尼线长度长,出线装置必须便于人员操作、重量轻。
难点:出线装置滑轮能够连续越过阻尼线线夹,前行及倒退操作灵活,阻尼线与出线装置主架摩擦时不损伤阻尼线,能够顺利通过。下方阻尼线的悬挂不能影响出线装置的行进。对出线装置本体外形设计要求较高,拟用铝镁合金作为工器具主架材质。
此次研制的出线装置的构成主要包括走线轮、铝镁合金主架、旋转套杆、便携式折叠座椅、支撑杆、人体防护环、固定连接头等。其结构示意图如图1所示。
图1 出线装置结构示意图
根据理论依据所列的国家标准要求进行材料的选择,走线轮选用优质尼龙材料,耐磨性好,可加工性好,比原有的铝合金走线轮重量减轻一半;主架材质为中空的高强度铝合金(LC4)管,强度高,重量轻,可有效减少地面人员往高空作业位置传送时的提升重量;旋转套杆、支撑杆采用铝合金,与阻尼线摩擦时旋转套杆会自行旋转,不会损伤阻尼线的外表面;人体防护环采用3 mm厚的不锈钢板,满足作业人员在工作中身体后仰平衡,起到限制人体位置的作用;便携式折叠座椅,能够保持作业人员的身体平衡,给作业人员提供一个舒适的作业位置,减少了人员的劳动强度;出线装置上下端的连接头采用钛合金,强度高,比原有的合金结构钢接头重量轻将近1/3。材料选择确定之后,对其做了机械试验,在2.5倍额定负荷下操作灵活,无变形及损坏,完全符合现场使用要求。
所有连接部件制作好后,进行了组装,各部件之间连接良好,操作灵活。在模拟线路上将出线装置组装成工作状态,加上1.2倍使用荷重,持续时间5 min进行静荷载试验,试验后各部件均未发生永久变形、破坏、裂纹等情况,试验合格;将出线装置组装成工作状态,加上1.0倍的使用荷重,按照工作状态在地线上进行了越过阻尼线夹和阻尼线的动荷载试验,连续操作3次,各部件操作灵活,连接部件未发生卡住现象,试验合格。
在1 000 k V长南1线黄河跨越区段现场进行了实验使用,功能满足要求。
特高压输电线路输送容量大,距离远,承载着电网中的主干链接任务,运行安全极其重要,在实际线路运行中,地线防震锤滑移、脱落、悬挂异物等缺陷屡屡发生,已成为日常消缺工作的重要部分。研制相关工具便于日常工作的顺利开展,一是为特高压线路工程线路本体及其两端电网的长周期安全稳定运行提供了可靠保障;二是为我国后续特高压线路的带电作业打下了坚实的实践基础,对今后的作业方法、研究思路等方面具有重要的参考意义。