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摘要：本文介绍了一种新式的带电更换35-110kV输电线路等电位作业工具。该工具的使用弥补了传统工器具高原地区高压带电线路等电位作业中的不足，同时大大降低了带电作业的难度和人力物力的投入，为330kV等更高电压等级电压等级下高空检修工作提供了新的思路。
关键词：等电位；导线侧检修；移动式座椅
一、研发背景
为保证输电线路供电连续性和可靠性，输电运检人员应及时完成高空导线侧检修消缺任务。35-110kV高压输电线路导线侧检修的传统方法是使用梯子头滑车配合绝缘软梯挂接在导线上，作业人员从地面攀爬绝缘软梯靠近导线，转移电位进入高压电网进行操作。[1]受制于高原地区特殊气候和地理环境的影响，以上工器具及存在很大的局限性：绝缘软梯只适用于杆塔高度较低、档距较小的情况，如遇到大跨越、大档距高塔时，作业人员需长时间保持站立姿势维持自身平衡，体力消耗过大，存在安全风险；绝缘软梯和梯子头滑车在导线距离较高和交叉跨越情况下受制于作业影响无法安全使用。同时由于梯子头滑车不具备制动功能，梯子头滑车容易顺着导线滑脱引发事故，采用传统软梯作业法局限性较大。为解决以上问题因此发明了一种35-110千伏输电线路等电位作业移动式座椅。[2]
二、移动式座椅的设计
1.设计与计算
1.工作负荷：1KN(100kg）
2.安全系数
座椅主要部件的材质均采用铝合金，其强度高，塑性好，重量轻，便于高空作业。考虑到工具的工作条件、材料性能以及型式试验条件等因素，取n≥2.5，破坏系数≥3。
（三）材料的选用
座椅主体采用Ly12铝合金管材及板材，结绳环采用LC4铝合金锻件，机械性能见下表1。
（四）主要零部件的设计计算
根据座椅的使用状态可知，座椅的吊环及支架为主要受力件，因此对两种吊环、支架及支座弯杆强度校核。
1.吊环
1.1 A—A截面抗剪强度校核
耳片截图如下：
此处截面容易发生剪断，故该处截面以剪切计算为主。
剪切面面积A=132.274㎜²
剪切力为P=1000N
故剪切应力为δ剪=1000/132.274=7.56MPa
取安全系数为2.5，则LC4的许用剪切应力为：
δ许剪=412*0.6/2.5=98.88MPa＞δ剪=7.56MPa
由此可以看出，该截面的抗剪强度足够安全。
1.2 B—B截面抗拉强度校核
耳片截图如下：
此处截面受拉力，故该处截面以抗拉计算为主。
剪切面面积
A=2*132.274=264.548㎜²
拉力为P=1000N
故抗拉应力为：
Φ拉=1000/264.548=3.78MPa
图1 作业人员站立在滑车上进行检修
取安全系数为2.5，则LC4的许用拉应力为：
δ拉许=490/2.5=196MPa＞δ拉=3.78MPa
由此可以看出，该截面的抗拉强度足够安全。
2.支架
支架弯管受弯曲应力，弯杆为Φ22*4，Ly12管材，弯曲抗弯截面模量W为：
W=π*（D4—d4）/32D=752.53mm³
施加于该截面上的弯距为：
M=（P/2）*200=（1000/2）*160*2.5=200000N.mm
则该截面上的弯曲应力为：
δ=M/W=200000/752.53=265.77MPa＜295MPa（屈服强度）
由此可以看出，该截面的抗弯强度足够安全。
3.支座弯管
弯杆受弯曲应力，弯杆位Φ22，Ly12棒材，弯杆抗弯截面模量W为：
W=π*d³/32=1044.835mm³
施加于该截面上的弯距为：
M=（P/2）*200=（1000/2）*200*2.5=250000N.mm
则该截面上的弯曲应力为：
δ=M/W=200000/104.835=191.4MPa＜295MPa（屈服强度）
由此可以看书，该截面的抗弯强度足够安全。[3]
三、现场使用情况分析
挂接挂座椅前应按照《安全工作规程》的要求核对导地线截面，必要时还应验算其强度。将等电位移动式座椅与软梯连接后，用一根绝缘杆或在地面上用一把射绳枪将一根细绝缘绳挂在需要作业的导线位置，然后用这跟绝缘绳做牵引绳，将连接好的座椅吊至导线作业位置挂好，穿戴均压服的操作人员就可以沿软梯进入电场并坐在座椅上进行等电位检修作业。[4]
4.亮点
35—110kV输电线路等电位移动式座椅兼顾了使用绝缘软梯进行等电位作业特点，又克服了使用软梯的弊端，使操作人员坐在座椅中进行操作，减少了操作者的劳动强度，提高了操作者的安全性和工作效率。
1）新研制的35—110千伏输电线路等电位作业移动式座椅保留了梯子头的功效带有两个导线滑轮可以在导线上自由滑动。
图2 折叠后的座椅 图3 展开后的座椅
2）新研制的35—110千伏输电线路等电位作业移动式座椅可进行拆分、折叠保留了梯子头携带方便的特点（图2、图3）。
3）新研制的35—110千伏输电线路等电位作业移动式座椅设计了刹车装置，在检修中遇到大档距、大高差时，操作人员可用手动刹车装置自行控制座椅的滑动速度。
4）拆分后的座椅下端可以用来当做330千伏—750千伏吊篮，采用摆入法进入电场进行工作。
输电线路等电位作业移动式座椅，相当于进行高空作业时在导线上搭建了一个移动作业平台，解决了等电位作业人员在使用原有作业工具时，长时间站立（不完全站立）作业，无法保持平衡的安全隐患，保证了等电位作业的安全性，缩短了等电位作业人员在强电场中的作业时间，是工作人员在高空中更加舒适，更加省力的完成等电位作业工作。[5]
5.结束语
该座椅适用于LGJ—90～400的导线上作业，其特点灵活、轻便，人员操作简便，研制成功后在专业内部已使用该座椅处理了多起发生在导线、地线上的缺陷，反馈效果非常好，前景广阔。该成果已申报国家实用新型专利1项 ，专利号ZL2012205318.0。
参考文献：
[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].中国电力出版,北京,2003.
[2]中华人民共和国国家发展和改革委员会. DL/T 966-2005,送电线路带电作业技术导则[S].中华人民共和国电力行业标准,2005.
[3]中华人民共和国国家发展和改革委员会. DL/T 878-2004,带电作业用绝缘工具试验导则 [S].中华人民共和国电力行业标准,2004.
[4]中华人民共和国国家发展和改革委员会. DL/T 1122-2009,架空输电线路外绝缘配置技术导则 [S].中华人民共和国电力行业标准.
[5]中华人民共和国国家发展和改革委员会. DL/T 463-2006,带电作业用绝缘子卡具 [S].中华人民共和国电力行业标准,2006.
论文作者:范永德,林永琎,桓鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/17
标签：作业论文; 座椅论文; 截面论文; 电位论文; 导线论文; 软梯论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第13期论文;