500kV紧凑型同塔双回线路带电作业进入等电位绝缘梯研制

王普寨 江 雷 易南健 陈伟林 郭 昊

500kV紧凑型同塔双回线路带电作业进入等电位绝缘梯研制

王普寨1江 雷2易南健2陈伟林1郭 昊3,4,5

（1. 国网湖南省电力有限公司建设公司，长沙 410100； 2. 国网湖南省电力有限公司，长沙 410100； 3. 国网湖南省电力有限公司输电检修分公司，湖南 衡阳 421000； 4. 智能带电作业技术及装备（机器人）湖南省重点实验室（2016TP1025），长沙 410100； 5. 带电巡检与智能作业技术国网公司实验室，长沙 410100）

500kV紧凑型同塔双回线路在带电作业中的安全距离有限、作业难度大，为此本文设计出一种180°旋转伸缩绝缘梯。该工具利用安全绳增加梯子的稳定性，以此提高作业的安全性；其可伸缩性增加了携带的便捷性，通过牵引绳控制梯子的伸缩。根据理论与实验分析，所研究的伸缩绝缘梯的绝缘强度和材料强度均满足使用要求，且相对于绝缘平梯，其安装更加便捷，操作更加简单，能为500kV紧凑型同塔双回线路带电作业提供更良好的作业条件。

500kV紧凑型同塔双回线路；带电作业；等电位；绝缘平梯

0 引言

近年来，随着500kV交流紧凑型线路相继投入运行，国内对紧凑型同塔双回线路带电作业技术也进行了研究[1-5]。国网电力科学研究院结合工程实际进行三峡500kV同塔双回线路和政平—宜兴500kV同塔双回线路带电作业技术研究[3]，为人员带电作业安全距离和人员防护提供了丰富的理论依据。但对于紧凑型的同塔双回输电线路带电作业研究还不够深入，尤其是在带电作业的部分停电检修方式、临界距离时机械装置代替作业人员进入电场开展带电作业方式的研究及带电作业相关标准制定方面的研究都还不够深入和全面。文献[6-9]提出了一种将虚拟现实（virtual reality, VR）与绝缘操作杆相结合的方式更换绝缘子，该方式安全高效，但带电作业电磁干扰大，VR数据在传输的过程中存在信号断续的隐患。文献[10-13]通过软件仿真，最终确定攀爬软梯法为500kV紧凑型同塔双回输电线路带电作业进入等电位的方法，对作业人员穿着60dB的屏蔽服进行了实验。此外，500kV紧凑型同塔双回线路带电作业的开展受距离和作业方法的限制，只能进行下层横担上的带电检修作业，极少开展其他作业项目。因此，500kV紧凑型同塔双回线路带电作业在现阶段的研究成果很难满足紧凑型的同塔双回输电线路带电作业检修的需求。

本文通过对紧凑型同塔双回线路的研究，针对该条线路检修作业电场分布特点及规律，设计一套能够进入强电场等电位的工具，用于500kV垂直紧凑型同塔双回线路带电作业。

1 旋转伸缩绝缘梯研制

500kV紧凑杆塔塔窗内，相对地最小空气间隙为3.7m（上相导线至下相塔窗侧），注意到作业人员经由水平通道进入等电位组合间隙不满足安规要求。为解决平梯使用时的实际问题，需研制适用于紧凑型线路杆塔的平梯，即500kV紧凑型线路旋转伸缩绝缘梯。本文所设计的平梯解决的是平梯结构和实用性问题。

500kV紧凑型线路旋转伸缩绝缘梯如图1所示，分为后端固定梯与前端伸缩梯、角铁锁扣、导线挂钩及安装其上的牵引绳与安全绳，平梯一端连接杆塔上的横担（见图1中C），另一端挂于导线（见图1中A），安装便捷，易于操作。通过安全绳（见图1中B）加强梯子的稳定性，提高作业安全性。通过牵引绳索控制梯子的伸缩，调节灵活具有通用性，等电位作业人员通过该绝缘平梯进出强电场，在紧张的空间内保证了安全距离。

图1 500kV紧凑型线路旋转伸缩绝缘梯

2 力学计算

2.1 弯矩强度计算

500kV紧凑型线路旋转伸缩绝缘梯在使用时考虑极端的受力情况，即前端完全伸出时的受力状态。作业人员在梯头作业或在梯子上行进过程中存在两种受力，即受到横向力和轴向力的作用，横向力仍为主要受力。梯子由此受到较大弯矩，为受力薄 弱点。

设梯子本身（包括滑梯座椅）所受重力为1= 150N，梯子长为=10m，在计算弯矩时按均布荷重考虑，均布荷重为

最大弯矩计算由弯矩受力图得出，如图2所示。