摘要：本文通过深入的研究和实践,采用利用绝缘软梯将等电位作业人员瞬时摆入电场的方法进入工作位置,保证了作业的安全性和高效率,在调查研究的基础上对带电作业工器具进行了科学合理的设计和选择,采用玻璃纤维和增强复合材料进行加工,保证了工器具的安全性和先进性。安徽省送变电公司通过大截面、大功率超高压直流输电线路带电更换直线绝缘子串工作,解决了线路不间断、稳定运行的关键技术问题,提高了供电可靠性。
关键词：特高压直流输电线路;耐张绝缘子串;带电检修
1更换耐张绝缘子串工艺
更换整串耐张绝缘子的技术工艺主要分成两部分:(1)收紧整相导线耐张绝缘子串技术工艺，转移导线作用于绝缘子串的荷载;(2)更换整串耐张绝缘子技术工艺，实现导线侧绝缘子串的脱离与恢复。
1.1整相耐张绝缘子串载荷转移
±800kV复奉线导线采用6×ACSＲ-720/50导线，其每相导线张力远远大于一般500kV输电线路的导线张力，所以要对其整相耐张绝缘子串进行有效转移，必须考虑采用高强度的装置。根据具体的绝缘子串、横担、连接金具的结构形式，整相荷载转移装置采用四根Φ28的高强度PBO绝缘承力绳配合丝杆收紧的方式进行，装置两端分别采用专用卡具与导线金具连接。整相荷载转移装置安全可靠，收紧时受力均衡稳定，操作简便省力，能有效转移待更换绝缘子串上的荷载。
1.1.1关键步骤
(1)地电位作业人员起吊并安装横担侧卡具，连接高强度PBO绝缘承力绳，在卡具上两侧分别垂直地面排列2根，共安装4根承力绳;(2)等电位作业人员将导线侧卡具安装在导线侧大联板上，地电位作业人员将连有承力绳的绝缘绳抛给等电位作业人员，等电位作业人员将承力绳连接至丝杆并收紧，从而形成整相耐张绝缘子的荷载转移装置。
1.1.2安全系数
在整相荷载转移装置的研发中，对丝杆、PBO绝缘绳和两端卡具等主要部件按照有关规定分别设定2．5～3的安全系数。在确定每相导线张力并考虑后续更换耐张绝缘子串会出现1．1倍过牵引拉力后，最终确定各部件的各项拉力指标要求，在制作完成后分别进行相关的机械拉力试验，确保在对耐张绝缘子串荷载转移过程中各部件能完好工作，顺利转移导线荷载。
1.2更换整串耐张绝缘子
当整相荷载转移装置充分收紧，使整相3串耐张绝缘子承明显收紧状态时，可以进行下一步的更换整串耐张绝缘子操作。考虑到此时绝缘子串受到自重的张力依然很大，将整个更换作业分成导线侧绝缘子脱开和绝缘子分离进行。(1)导线侧绝缘子脱开由于绝缘子串的自重大，常规收紧装置难以满足要求，研究另辟蹊径，导线侧绝缘子脱开采用更换导线侧420kN单片零值耐张绝缘子的方式进行，卡具一端卡住导线侧第三片绝缘子钢帽，另一端卡住导线侧联板，两端用丝杆连接并收紧，待卡具中间绝缘子不受力时，将导线侧第一片绝缘子与金具脱开。(2)绝缘子分离当使用零值专用卡具将绝缘子串脱开后，采用绝缘滑车组连接脱开的两端，使用高强度绝缘绳配合滑车组将导线侧绝缘子缓慢放下。在脱开绝缘子缘子的双联碗头挂板处连接一个双滑车，在导线侧联板处安装连接卡具和一个三滑车，使用高强度绝缘绳连接滑车组后使用机动绞磨收紧滑车组，使零值专用卡具不受力，打开卡具丝杆的连接螺栓，放松滑车组，使绝缘子串与导线侧金具缓慢分离。(3)耐张跳线串干涉由于特高压输电线路耐张串的挂点和跳线串的挂点垂直线路方向不在同一垂直面内，使得整串耐张绝缘子在下降过程中与跳线串绝缘子存在明显的结构干涉。因此，在导线侧绝缘子慢慢放松与地面呈45度角时，将绝缘子串与横担侧脱离，两端同时放松至地面进行调换。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2更换耐张绝缘子串主要装置
2.1荷载转移装置卡具
整相荷载转移装置中导线侧卡具和横担侧卡具是最重要的两个部件。在研发过程中，研究耐张绝缘子串导线侧和横担侧复杂的结构形式，力求在原有金具的基础上开发结构简单、安装方便并并满足转移荷载装置的大张力要求的卡具。
(1)导线侧卡具由于导线侧有一块连接整相导线的大联板，其结构尺寸和强度均能满足荷载转移的需要，因此根据大联板的宽度和厚度，设计导线侧卡具，该卡具一方面能牢牢卡住大联板，另一方面能插入上下两根丝杆。(2)横担侧卡具以往传统的卡具连接方式，横担侧一般考虑直接连接横担挂点两侧施工孔。单特高压直流输电线路导线张力巨大，必须要考虑耐张塔横担结构受力情况。铁塔横担下平面共设置3个挂点，更换绝缘子串时，选择分别图中①或②节点作为施工挂点，通过专用工具与导线侧PBO绝缘绳连接并收紧，计算在此过程中横担是否存在超出承载力的部件。正常状态下，耐张串连塔采用3挂点为均分荷载。考虑更换钢芯铝合金绞线侧耐张串中一串绝缘子，假定正收紧准备更换绝缘子串张力考虑1.1倍过牵引及动力影响。经过计算，采用①或②节点作为施工挂点均存在横担部件承载力的情况，因此放弃使用横担挂点作为转移荷载的横担侧主要连接点的作用。为此，通过研发新型横担侧卡具，以卡住横担挂点金具(U型挂环)为主，连接横担挂点为辅的方式很好的解决了单一横担挂点无法满足受力要求的情况。另外，横担侧卡具充分考虑了不同转角大小情况下的横担侧金具的情况，能满足各种需要。
2.2高强度绝缘绳
在整相荷载转移装置和更换绝缘子装置时，采用了不同规格的高强度绝缘绳作为主要承力工具。在特高压直流输电线路不停电作业中使用，高强度绝缘绳比起硬质绝缘工具，有着强度大、重量轻、使用方便的特性。PBO绳索是20世纪美国为发展航天航空事业而开发的复合材料用增强材料。它具有十分优异的物理机械性能，耐冲击性、耐摩擦性均很优异，尺寸稳定性高，质轻而柔软，但其强度是钢丝纤维的10倍以上。采用PBO绳索既能满足特高压输电线路带电作业大机械荷载的要求，且其外形尺寸较小、运输方便。
3带电作业施工工艺研究
3.1带电作业人员的培训
要使带电作业顺利进行,首先要有合格、熟悉作业过程的操作人员,为使带电作业人员不但熟悉带电作业的理论基础,同时掌握实际的操作技能,公司先后组织带电班及有关成员进行了有针对性的带电作业基本技能培训及操作训练。
3.2作业人员进出电场方式的选择
超高压输电线路更换直线绝缘子串,施工操作人员首先要带电进入电场,对于等电位电工如何进入电场,讨论和研究了几种进入电场的方式并进行了比较分析。(1)方式1:直接沿绝缘子串进入电场。等电位作业电工不借助任何工具,直接沿绝缘子串由处于横担侧低电位进入导线侧的高电位。(2)方式2:采用绝缘硬梯转入电场。此方式是在与导线同高度的塔身位置设置一水平绝缘硬梯,硬梯一端通过铰链固定于塔身,另一端通过设置在地线横担上的绝缘绳固定,硬梯的长度要等于此处塔身到导线的距离,等电位作业人员沿顺线路放置的绝缘硬梯移动到梯子尽头并蹲在梯子上,通过地电位作业人员水平转动硬梯操作,将等电位作业人员送入电场。(3)方式3:采用绝缘软梯摆入电场。此方式是采用在横担距绝缘子串挂点的适当位置悬挂绝缘软梯,等电位作业人员顺绝缘软梯下至与导线平齐位置,地电位作业人员瞬时将等电位作业人员摆入电场。
3结语
本文在传统不停电检修工艺的基础上，结合先进的工艺技术，对特高压直流输电线路更换整串耐张绝缘子的不停电检修工艺进行研究分析，开发配套的检修装置，并在特高压直流输电线路上验证了该项作业工艺及装置的可行性。该项目研究成果为解决特高压直流输电线路耐张绝缘子串维护检修的难题提供了一套明确的思路。
参考文献
［1］中国南方电网有限责任公司．35－110kV配电网项目可行性研究内容深度规定［Z］．广州:中国南方电网有限责任公司，2012．
［2］南方电网公司．110kV(220kV送变电项目可行性研究内容深度规定(修订)．［Z］．云南:云南电网公司，2007．
［3］GB50545－2010，110kV～750kV架空送电线路设计规范［S］．北京:中国计划出版社，2010．
论文作者:张雷雨,袁京生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签：绝缘子论文; 导线论文; 卡具论文; 作业论文; 荷载论文; 电位论文; 电场论文; 《电力设备》2018年第4期论文;