周晓刚
摘 要:文章研制出一种带有速拆接头的1 000 kV交流特高压带电作业伸缩式电位转移棒,其端部接头能与屏蔽服外引接线的单孔铜接线鼻快速拆装,便于高空等电位作业人员随时单人快速拆装。电位转移棒的绝缘手柄为两节伸缩式,整体外观尺寸大幅度减小,可放置于工具包内,随身携带,增强了作业人员高处攀爬移位的流畅安全性。新型电位转移棒的应用优化了“跨二短三法”进强电场作业流程,缩短等电位作业时间,减轻作业人员工作负荷,提升了交流特高压耐张塔带电作业的高效安全性。
关键词:1 000 kV特高压;带电作业;电位转移棒;速拆接头;高效安全线
1 电位转移棒使用背景
2014年12月,“浙北—福州”1 000 kV交流特高壓输电线路工程正式投入运行,福建省内输电线路长度170.7 km,铁塔349基。因其运行可靠性要求高,并网运行后,停电检修计划较少,带电作业成为特高压线路消缺重要技术手段。自2015年以来,国网福建检修公司带电班已开展交流特高压带电作业40余次,其中耐张塔型带电作业30余次。而特高压耐张塔主要以“跨二短三法”进入强电场,使用电位转移棒进行1 000 kV电位转移。国网公司安规规定,在交流1 000 kV设备上转移电位时,人体裸露部分与带电体的距离不应小于0.5 m,应使用电位转移棒进行电位转移。电位转移棒能够大幅度减少电位转移时的脉冲电流,减弱电弧,避免电弧对屏蔽服和作业人员的烧蚀,提供作业安全性。
2 现有特高压耐张塔电位转移棒缺点
目前,行业内特高压屏蔽服与电位转移棒普遍使用螺栓、螺帽连接(见图1—2)。作业人员在进入电位后,由于手戴厚实导电手套,面部有金属网护罩,单人拆卸电位转移棒连接螺栓时,影响作业人员手感及视线。在拆装过程中,连接螺栓及配件存在易脱手坠落的风险,造成拆装电位转移棒非常困难,影响作业安全。
现有电位转移棒长度约为80 cm,尺寸过大,无法放置于个人工具包内,只能别插在作业人员腰部(见图3—4)。作业人员在攀爬铁塔,高处移位过程中,别在腰间的电位转移棒与铁塔本体时常磕碰,造成作业人员行动不便,增加失重高坠风险。电位转移棒只在转移电位的一瞬间起到作业,其他作业步骤已失去作用,不需要使用。由于等电位作业人员无法完成单人拆装电位转移棒,高空作业只能全程别在腰间安全带里,严重影响作业人员活动范围。同时时常与设备摩擦接触,造成大量磕碰,消耗作业人员体力,增加了高坠和疲劳中暑的风险概率。尤其在“跨二短三”过程中,别在腰间的电位转移棒经常自动移位,作业人员需要停下来调整,严重影响进入强电场的作业流畅性。
3 新型速拆伸缩式电位转移棒的研制
本文研究出一种特高压线路带电作业伸缩式电位转移棒,该电位转移棒易于操作,拆装便捷,连接可靠。采用的技术方案是:一种特高压线路带电作业伸缩式电位转移棒,包括两节可伸缩式的绝缘操作手柄,整根转移棒展开长度55 cm,收回长度40 cm。可伸缩操作手柄前端安装有Ω型铜片插头,Ω型铜片插头经外部包覆有透明护套的铜导线与快拆接头电性连接。快拆接头包括C型连接座和螺杆,C型连接座上侧部开设有螺纹孔,并与螺杆螺纹连接,螺杆下端设有压块,上端设有旋柄,C型连接座下侧部正对于压块的上侧面上,或者压块的下侧面上设有用于套入铜接线鼻的凸台,以在螺杆下旋并使压块压紧C型连接座下侧部时,牢固套住屏蔽服衣服连接线前端的单孔铜接线鼻。具体结构如图5—6所示。
其中,Ω型夹片采用锡磷青铜制作,具有较高的强度、弹性、耐磨性和抗磁性,对电火花有较高的抗燃性,可切削性良好,导电性好。快拆接头材料为紫铜,密度为8~9 g/cm3,材质较软易加工,紫铜导电性很好。绝缘伸缩式手柄,体积小便于携带,美观耐用。由内套管和外套管组成,内套管为活动式,活动灵活,伸缩长度可以随意固定,推动内套管向外展开套管杆长尺寸550 mm,闭合时套管杆长尺寸450 mm。纵向冲击力可承受30 kg推力,完全满足转移电位瞬间的纵向插拔荷载。
4 新型电位转移棒的优点特色
新型电位转移棒的快拆接头能与屏蔽服引出线单孔铜接线鼻实现快速拆装、连接可靠、导电良好,实现了等电位作业人员单人快速拆装电位转移棒的功能。
新型电位转移棒的绝缘手柄为伸缩式,工具尺寸大幅度缩短,登杆作业时可将放置于个人工具包内,便于携带,增强高处攀爬、移位时的流畅安全性。
优化特高压带电作业“跨二短三法”进等电位作业流程。带有快拆专用接头的伸缩式电位转移棒改变了等电位作业人员的工作方式,进入电位后,可快速拆除无用的电位转移棒,减少作业人员工作负荷,优化了特高压带电作业“跨二短三法”进等电位作业流程。同时也缩短了等电位作业时间和特高压带电作业时长,减少了特高压线路退重合闸时间,有效地保证了区域电网重要联网线路的安全稳定运行。
5 应用前景
随着国家电网公司加快特高压电网全面发展,加快建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展的坚强电网,全面推进“一特三大”战略,到2020年即将建成交流特高压输电线路4.45万公里。届时带电作业必将成为特高压线路消缺、保证区域联网安全稳定运行的重要技术手段。本文提出的带有速拆接头的伸缩式电位转移棒将有效提升特高压带电作业的安全和效率,具有广泛应用前景。
[参考文献]
[1]国家电网公司.国家电网公司企业标准:Q/GDW 1799.2—2013电力安全工作规程线路部分[S/OL].北京:中国标准出版社,2013:2-3[2019-11-20].https://wenku.baidu.com/view/0c2777a869eae009591bec1e.html.
[2]杜勇,唐开平,彭勇.特高压线路直升机带电作业电位转移试验及安全防护[J].湖北电力,2017(4):13-17.