揭阳市供电局 522000
摘要：论述绝缘子在线路运行中的重要作用，运行中绝缘子结构材质型号及出现事故的情况，提出了保证线路安全运行对绝缘工况的要求，加大对绝缘子质量的投入，采用带电作业更换不良绝缘子的措施，是减少线路跳闸事故的关键。
关键词：输电线路；耐张绝缘子；带电作业；受力分析
0 引言
目前我国针对架空线路开展了多项带电作业技术试验研究，如对架空线路耐张塔绝缘子的更换方法进行了研究，但该方法只适用于整串绝缘子的更换。而实际中，架空线路耐张绝缘子串较长，整串质量大，需要更大的过牵引量，且作业人员在更换过程中劳动强度大，作业效率低。随着电网的发展，不同电压等级的线路在不断增加，从35-750kV线路，都需要不同型式的绝缘子。绝缘子制造工艺的不断提高和材质的改进，才不断满足不同电压等级线路的安全运行需要。
1 绝缘子在线路上使用运行概况
绝缘子肩负着线路绝缘和承受导线荷重的重任。承担责任大、工作环境恶劣。性能良好的绝缘子应满足下列几点要求：能长期承受工作电压的作用而不会电老化；能长期承受较大的机械荷载而不会损坏；能承受一定幅值的暂态大气过电压和操作过电压冲击的作用；耐污性能好，起晕电压高；能承受恶劣气候和大雾的侵袭；能承受飞来碎片的冲击。线路绝缘子在运行中，特别是在投运后的初期和中期，出现故障的情况较多。表面污秽产生局部吱吱放电声、受电场的作用产生老化，降低或失去绝缘能力，机构损坏、雷击放电瓷表面烧伤等，都影响线路绝缘水平。据有关资料统计，绝缘子的事故占整条线路事故的很大比重。
2 绝缘子传统更换方法
目前国内带电更换500kV及750kV耐张绝缘子串的方法主要有：卡具单片更换法、类似施工平衡开断法、托瓶架辅助更换法及分段更换法，可归纳为2类，即更换单片或多片绝缘子法和更换整串绝缘子法。虽然这些方法在750kV及以下等级应用比较成熟，但是1000kV等级绝缘子串长度较长，整串质量大，需要的过牵引量也大；其次，1000kV等级输电线路采用的是8分裂导线，因此导线自重也相应增加。这些因素使得在更换耐张绝缘子时，作业的卡具受力更大，从而导致上述更换方法失效。根据传统更换耐张绝缘子方式，作业卡具受力主要分为以下2种情况：
(1)使用双拉杆更换整串绝缘子。如图1所示，正常情况下每串绝缘子受到的张力是整个导线张力的一半，但双串绝缘子中被更换的绝缘子串受力更大，导致受力不均衡。一般在实际工程中按照1.2的受力不平衡系数考虑，即受力大的一方按照多承受20%的拉力考虑；同时，使用双拉杆更换绝缘子串，两拉杆也存在受力不平衡情况，同样的按照1.2的不平衡系数考虑。
图1 双拉杆更换双串绝缘子中的一串绝缘子
(2)使用大刀卡具配单拉杆更换整串绝缘子。该方法作业安装如图2所示。图中从二联板中心算起，拉板至中心的距离与另一绝缘子串挂点至中心的距离比为360：200，即拉杆与另一串未更换的绝缘子串受力分配为1.0∶1.8。同样，考虑2串绝缘子受力不平衡系数为1.2，则卡具最大受力为0.33T。
图2 大刀卡具更换整串绝缘子
3 绝缘子的带电更换
为了保证线路较高的绝缘水平和安全运行，除了使用性能良好的绝缘子外，还要及时更换老化及损坏的绝缘子，以保证有足够完好的绝缘子个数。由于更换绝缘子的工作量比较大，且损坏的绝缘子比较分散。为了不影响线路正常运行采用带电更换绝缘子的方法是必要的，也是可行的。根据电压等级和绝缘子串的固定受力方式，按直线塔悬垂式或承力塔耐张式绝缘子串，选用更换绝缘子的工具和方法。
在100～220kV线路带电更换绝缘子，一般都采用间接作业法，使用丝杠和绝缘拉杆将受力的绝缘子串收松，然后取掉了弹簧销使其与联接金具分离，再用绝缘钩将其绝缘子拉向横担或放下地面进行更换。更换220kV双串耐张绝缘子串，可采用下列工具和方法进行：即用联板卡具和绝缘拉杆及绝缘托瓶架进行整串更换。更换合成绝缘子不需要托并架就可很方便地进行更换。可大大减轻高空的劳动强度。在330～500kV线路上更换耐张绝缘子，采用沿绝缘子串作业法，用绝缘子卡具更换串中的其中任意一片，工作非常简单方便。
4 绝缘子带电更换作业流程
作业主要工具包括绝缘子检测仪1套、绝缘传递绳及绝缘滑车2套、绝缘高空保护绳1条、绝缘吊绳、闭式卡具、耐张前卡、耐张后卡、液压紧线装置、耐张绝缘拉棒、1000kV机械紧线器。等电位电工进入导线侧后，更换单片耐张绝缘子的具体操作流程如下：
(1)与地面电工配合，将液压紧线装置吊至横担，选择合适的位置固定；(2)将耐张后卡、耐张前卡分别安装在调整板和联板上，并将油缸与拉棒、油缸与耐张后卡、机械紧线器与耐张前卡、拉棒与机械紧线器连接，接通系统与液压缸的油路；(3)操作液压系统，收紧瓷瓶串至能拔出销子为止。等电位电工携带绝缘滑车和传递绳转移至中间点位更换绝缘子处，将闭式卡具卡在不良绝缘子两端，收紧丝杠，转移绝缘子荷载，取下绝缘子弹簧销，更换新的绝缘子。更换结束后，按照原程序反向操作，拆除工具，退出等电位。
5 结论
传统作业方法应用于1000kV特高压线路更换绝缘子时，卡具受力超出规定最大值，导致作业无法完成。本文提出的输电线路绝缘子的带电更换，能够避免重新设计更大破坏负荷的卡具，降低作业强度。现代的带电作业技术和工具，完全可以在不同电压等级的线路上开展带电更换绝缘子的作业。且具有良好的安全性、科学性和高效性。
参考文献
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论文作者:李凯
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第01期
论文发表时间:2019/5/9
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