关于110kV带电更换作业下多用脱碗器研制要点分析

周宗国 涂艳洪

（安顺供电局）

关于110kV带电更换作业下多用脱碗器研制要点分析

周宗国 涂艳洪

（安顺供电局）

架空输电线路带电更换不良绝缘子的作业方式有很多，需根据实际情况选择合适的作业方式。实际更换110kV不良绝缘子时，需要利用取销器把绝缘子串中靠近导线侧第一片绝缘子的M销取出碗头，才能够把绝缘子串与碗头脱离。在恢复时常发生M销掉落的事件，影响人机工效，降低工作效率。有鉴于此，本文结合实际工作经验，探讨110kV带电更换作业下多用脱碗器的研制及应用效果。

110kV架空线路；带电更换作业；多用脱碗器

0 引言

架空输电线路带电更换不良绝缘子在线路维护中较为常见，通常选择等电位与地电位的作业方式，两种技术在我国都有着长久的使用历史，技术相对成熟。输电线路一直在野外长时间运行，受到各类因素影响及过电压入侵，造成绝缘子性能下降，影响输电质量与效率。但无论采用何种作业方法，都需要将绝缘子串的碗头取下来。因此，开发与研究一种新的多用脱碗器已成为迫在眉睫的问题。

1 110kV带电更换作业与研制目的

1.1 更换作业方法

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与地电位相同，与带电体保持足够的安全距离，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。

1.2 研制目的

研制多用脱碗器旨在改变传统的带电取销子的方法，将降低绝缘子串中M销掉出碗头的概率。考虑到上述问题，准备开发一种能在带电作业过程中使用的110kV多用脱碗器，即在不把M销取出碗头的情况下，只将M销向碗头小口方向推到适当的位置，就可以把绝缘子串与碗头脱离。恢复时，从相反方向进行快速、准确恢复。依据绝缘子碗头、球头及M销的形状，专门设计研制了一款满足技术要求、解决当前问题的脱碗器工具。

2 多用脱碗器功能分析

用于带电更换110kV单导线直线绝缘子串的脱碗器，包括纵向杆体，纵向杆体包括使用时朝向碗体的前端部以及用于延长握持的后端部，且纵向杆体沿中轴线分为左右两侧，其中左侧沿横向设置有垂直于纵向杆体的M销取销头Ⅰ和M销取销头Ⅱ，纵向杆体的右侧沿横向设置有垂直于纵向杆体的碗头扶正端Ⅲ和Ⅳ，沿纵向杆体前端部至后端部方向，所述碗头扶正端Ⅲ、M销取销头Ⅰ、碗头扶正端Ⅳ和M销取销头Ⅱ依次排列，所述M销取销头Ⅱ的端部打磨成圆弧形。本发明的使用，能够将绝缘子串中M销掉出碗头的概率降低为零，从而提高了绝缘子串与碗头脱离和恢复的效率，减少了强电场对地电位作业人员的辐射时间和辐射强度，减少了地电位作业人员在杆塔上的工作时长，有效地保障了电网运行安全和人员健康安全，多用脱碗器设计如图1所示。

图1 多用脱碗器设计图

图中：结构1为110kV多用脱碗器本体，结构11为110kV多用脱碗器上端部，结构12为110kV多用脱碗器下端部，其螺纹结构将于绝缘操作杆连接配合使用；结构4和结构5为碗头扶正端；结构2和结构3为M销取销头，结构3外延长部分可以插入M销内部，把M销推进到位。110kV多用脱碗器纵向杆体的长度为145mm；碗头扶正端4和碗头扶正端5之间的纵向距离H1为25mm，M销取销头2和M销取销头3之间的纵向距离H2为20mm；M销取销头2的的长度为40mm，宽度为25mm；M销取销头3的长度为55mm，宽度为10mm；碗头扶正端4和碗头扶正端5的长度为50mm，宽度为15mm。图2所示为实物图。

图2 多用脱碗器实物图

3 具体使用与操作流程

本发明采用如前所述的脱碗器进行带电更换110kV单导线直线绝缘子串的方法，包括以下步骤。

步骤一：选定相应型号和长度的绝缘操纵杆与脱碗器相连接。

步骤二：做好带电更换110kV单导线直线绝缘子串作业准备工作后，工作进行到分离绝缘子串碗头和球头时间节点时，当绝缘子串还处于自然伸长状态时，绝缘子球头与碗头内部顶端紧密接触，留存在球头和碗头内部下端之间的M销在此空间还有可以活动的空间。

步骤三：地电位电工手持绝缘操作杆另外一端，用M销取销头Ⅰ对M销进行操作，将M销向碗头小口方向推至适当的位置，若M销推不到位，再利用M销取销头Ⅱ继续将M销推向碗头小口方向，直至推到最佳位置，此时可以利用碗头扶正端Ⅲ和Ⅳ把碗头夹在碗头扶正端Ⅲ和Ⅳ之间，从而把绝缘子球头和碗头分离开来。

步骤四：换下受损的绝缘子，安装好新绝缘子串后，在绝缘子串不受导线自重，即向下的拉力时，绝缘子球头与碗头基本处于同一水平面内，这时需要绝缘子串垂直上方的1号电工，采取相应措施防止绝缘子串随意晃动；在导线水平方向上的地电位电工手持绝缘操作杆一端，利用碗头扶正端Ⅲ和Ⅳ把碗头夹在碗头扶正端Ⅲ和Ⅳ中间，将绝缘子球头和碗头恢复，待绝缘子球头完全进入碗头后，开始放松紧线器，匀速将绝缘子串恢复到自然伸长状态。

步骤五：留存在球头和碗头内部下端之间的M销在此时已有可以活动的空间，地电位电工手持绝缘操作杆另外一端，用M销取销头Ⅰ和M销取销头Ⅱ对M销进行操作，将M销向碗头大口方向推到适当的位置即可。

其中，在步骤四中，本实施例中采取的措施是通过在绝缘子串垂直上方安排一名地电位电工稳住绝缘子串，从而防止绝缘子串随意晃动，该名地电位电工稳住绝缘子串采用手抓固定的方式，其手持绝缘子位置不超过绝缘子串第二片，通过两名地电位电工相互配合将绝缘子球头和碗头恢复。当然，在实际操作中，还可以采用其他的方式对绝缘子串进行固定。

另外，在步骤五中，若遇到M销锈蚀严重，调出碗头时，则用M销取销头Ⅱ将插在M销取销头Ⅱ端部的M销由大口方向送入碗头内部，推到适当位置即可。

本发明的装置在进行带电作业时，在将绝缘子串与碗头脱离或者恢复时，M销始终在碗头里面，即不把M销取出碗头，只将M销向碗头小口方向推到适当的位置，就可以把绝缘子串与碗头脱离。恢复时，从相反方向进行快速、准确恢复，因此不会导致M销掉落事件的发生，能够省时省力。

4 成果效益分析

该项目研制的110kV脱碗器具有设计简单、制造成本低、经济适用、易携带、使用简单方便等优点。该脱碗器的应用将绝缘子串中M销掉出碗头的概率降低为零，提升了绝缘子碗头与球头的脱离和恢复速度，提高了输电线路检修工作中的人机功效和作业效率。

按照带电更换1串绝缘子时不发生M销掉落事件节约8min计算，则1次带电作业下来（团队）可节约时间8（min）×6（人）= 48（min）（注：节约8min的时间包含地面寻找、中间传送、固定安装M销的时间。6人为一次带电更换110kV单导线直线绝缘子串作业中参与的最少人数：杆塔上电工2名，地面电工3名，工作负责人1人）。若按照每年开展50次带电作业计算，每年将节约（总）时间50（次）×48（min）=2400（min）。据历史数据统计显示发生M销掉落事件的概率为45%左右，采用该项成果后，每年将节约运维成本2400（min）*45%×200(元)/8（h）×60(min) = 450（元）（注：把总的节约时间乘以发生M销掉落事件概率的结果，在按照1个人工作8小时需200元人工费来折算成运维成本）。按照现在的实际情况估算的经济价值总量虽然不高，但该小成果却为我们解决了大问题，提高了输电线路检修工作的效率。如果将该成果推向全省乃至全网使用，那么该项成果产生的经济效益也是非常可观的。

5 结束语

总而言之，研制的110kV脱碗器适用于带电更换110kV单导线直线绝缘子串检修作业。该工具设计简单，制造成本低，经济适用，易于携带，使用简单方便。同时，研制的110kV脱碗器也符合线路检修工的工器具使用习惯，有巨大的推广应用前景。

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2017-07-20）