摘要：城市规模不断在发展，随之带来的就是用电负荷升高，现在各类110kV及以上输电线路，现有导线线径偏小，已不能满足载流需要，需要进行导线更换，进行电网升级改造。现有线路中旧导线已经运行多年，导线表面已经存在各类氧化物和尘埃，在采用张牵放线施工过程中，现在的牵引机在渡旧线的过程中，旧导线会在进入牵引机牵磨盘处时，会由于弯曲产生大量污浊的粉尘，极大程度地损害操作人员和周围辅助人员的健康。如何快速且有效地祛除导线牵引过程中产生的粉尘便是一个难题。
关键词：牵引机；放线；除尘
一、现今除尘设备的现状
现有的除尘设备按辅助介质主要分为干式和湿式两类，其中常用的干式除尘器中最具有代表性的两种便是机械除尘设备和电除尘设备。
机械除尘设备的原理主要依赖于三种物理学力：惯性力、重力、离心力。这种设备结构比较清晰、花费较少且节省动力资源，除尘的效率也维持在70%左右，是常用的除尘设备之一。在除尘要求比较严格的地方，这类设备可作为预除尘之用，以减轻第二级除尘器的负荷。下面介绍两类应用最广泛的除尘器——重力除尘器与旋风除尘器。
重力除尘器——运用了空气和粉尘比例差异的原理，让扬起的粉尘依靠自身的重力沉降到底部。它结构较为简单，有一个特殊的被称作沉降室的设备，当含有粉尘的气体从一侧缓慢进入沉降室时，粉尘也将逐步下沉，较长的时间过后粉尘就会沉降到底部。但是由于沉降室设备需求，重力除尘器体积很大、阻力小、虽便于维护但随之而来的便是占地面积大，搬运不方便，且效率低，通常只能用于粗净化。
旋风除尘器——借助离心力的作用，当包裹着粉尘的气体从入口进入除尘器的铁皮壳和排气通道中间时，形成了旋转朝下方的外流动旋涡。悬浮在外流动旋涡的粉尘由于离心力的存在会逐步往除尘器内壁转移，并伴随着外流动旋涡沉积到底部，经由特殊的排尘孔排放出去。而经过净化后的清洁气体则会通过上升的内流动旋涡经排气孔排出。相比重力除尘器，旋风除尘器体积较小，操作方便，无论是费用还是效果都比较出彩，为此它的应用最为广泛。只不过适用它净化的粉尘有特殊的要求：非粘性、非纤维、干燥，为此在牵引机渡线时不适用此类除尘器。
电除尘器则是运用领域最广、运行效果最好的一类除尘器。如今认知较多的电除尘器多为四种：按空气流向分为立式、卧式，按极形分为板式、管式。它们的工作原理无一例外的都依赖于静电。
连接高压直流电源的阴极与接地端阳极之间会形成一个高压的电场，当包裹着粉尘等颗粒的气体从中间通过时，因阴极电晕放电的缘故，气体被电离了。这时候，气体离子大多带着负电，在电场力的作用下向阳极移动，在移动途中和粉尘颗粒互相碰撞，电荷转移使得粉尘颗粒也带上了负电。之后仍由于电场力的作用让粉尘颗粒也向阳极移动，到达阳极之后所携带的电子全部被释放，粉尘颗粒则沉积在了阳极板表面，而净化后的清洁气体就被排出了防尘器。
作为使用程度最普遍的除尘器，电除尘器自然拥有着相当的优势：净化效率高，最高能净化0.01μm的微小粉尘；阻力损失小，说的更直观些就是耗电量小；耐高温，最高可达400℃；可一次性处理气体量大；可完全实现自动控制等等。同时，它还是有着部分缺点：设备技术成分高，要求运行、安装、维护水平高；要求粉尘具有固定的电阻比；气体温度、湿度会影响电场从而影响净化效率；投资较大，实用效果不一定能达到设计要求。
考虑到长期以来施工在户外而非封闭，环境条件不好把握，机械可活动范围小以及人力、财务资源有限，上述机械除尘器和电除尘器分别有体积大搬运困难和成本投资大的缺点，最主要的是开放空间粉尘扩散太快，无法针对性除尘，所以干式除尘器注定得不到有效应用。
为此特意考虑了湿式除尘器的可行性。顾名思义湿式除尘器就是利用含有粉尘的气体冲击除尘器内壁的一层水膜，水膜吸收掉粉尘后自然也就净化了气体。筒壁上的几个喷头把水横向喷出，这样内壁就一直有这样的一层水膜，而只要进入除尘器内的气体粉尘都会被离心力抛向内壁水膜上，得到净化。这种湿式除尘器相对来说就比较方便，可以局部内快速除尘，耗电耗水量都少，但由于其设备需求高度较大，实现起来较为困难。
二、新型除尘器的创新
针对实际情况考虑，如何才能有效且简便地在牵引机渡线过程中除去掉粉尘呢？结合工作中的经验，我有了一个关于消尘设备总体的创新：
1.设备原理：利用设备喷发出来的水雾来吸附旧导线上的氧化物和尘埃。
2.设备结构：储水箱，增压水浆，连接工程水管，水雾喷头。
3.设备理想构思图:
从构思图里看出，消尘设备包括一个增压水泵，一个水雾喷头，水箱及固定钢架，控制开关。利用牵引机上自带电源结合在一起，就可以喷发出水雾，然后利用水雾来吸附旧导线上的灰尘。对比其他较成熟的除尘器，这种设计所需材料易寻，安装简便，运行维护都不费力，最关键的是它直接对导线附近除尘，不让粉尘进入到周围的空气中，效率很高。
下面附上自行安装并运行的效果图：
三、实际工程中应用
自创新发明以后，就迅速将其应用到了220千伏龙青西线技改工程中，该工程因220千伏龙青西线部分杆塔锈蚀严重，且001号-040号段导地线老旧，需进行更换。该段共计拆除9基旧铁塔，新建10基铁塔，将220千伏龙青西线龙王变电站构架001号-040号段导地线进行更换，老旧铁塔地网重新敷设。
该线路投运后将及时缓解青白江地区今年迎峰度夏的用电压力。与普通导线相比，碳纤维复合芯（ACCC）导线具有耐高温、大容量、低弧垂、低能耗、重量轻等优点，能提高送电能力50%以上。
因该导线施工要求高、工艺复杂，220千伏龙青西线技改项目部为确保该新型导线的安全展放，克服了地质条件复杂、长期阴雨、拆迁赔偿困难等不利因素，在展放前期做了大量细致的研究、试验工作。自开工前50日起，工作负责人就提前组织开展了碳纤维复合芯（ACCC）导线压接技术的培训、碳纤维复合芯（ACCC）导线张牵机作业培训等，邀请专家到现场开展理论授课和实操训练，为顺利实施碳纤维复合芯（ACCC）导线展放奠定基础；严格审查针对碳纤维复合芯（ACCC）导线展放和压接的施工作业指导书、施工质量保证措施等；加强现场作业的安全和质量监督，项目总工和专职安全员全程跟踪，确保施工安全和质量。
所有技术工作准备就绪后，随着张力机轮盘的转动，新型碳纤维复合芯（ACCC）导线，在220千伏龙青西线001号缓缓升向天空，新型除尘器对旧导线进行了及时除尘工作。
本次碳纤维复合芯（ACCC）导线的展放意义重大，一是对旧导线在张牵机工作过程中利用新型除尘器喷发出来的水雾来吸附旧导线上的氧化物和尘埃，从而验证会该创新能够及时消除或降低施工过程中导线弯曲产生大量污浊的粉尘，极大程度地减轻操作人员和周围辅助人员粉尘危害；二是对新型导线及其直线接续管允许经过最大放线滑车数量、包络角、型线损伤补修、放紧线工器具进行实践校验；三是对导线在最大牵、张力下对导线直线接续管的影响进行实证研究，从而获取导线展放的关键数据和可推广的成熟的施工技术及经验。因此，本次220千伏龙青西线技改工程中，牵引机导线除尘的应用和创新，必将成为输电线路工程施工中的一个里程碑。
在工程建设过程中，公司全方位、全过程对张牵机除尘工作进行指导和督查，采用3G无线视频监控设备、无人机等最新科技加强空气扬尘强度进行实时监控。同时请求环保部门对项目部张牵机司机、旧导线回线工人、现场监督人员在创新利用中存在的问题提出改进意见和建议。最终，在相关部门领导和项目组成员的共同努力下，除尘技术不仅在实际施工中有效降低了扬尘浓度，而且还保护了在场人员及施工区域居民的身体健康。
在此以后，牵引机导线除尘技术还利用到了220千伏尖渡线技改、220千伏丹太一、二线技改、220千伏太金一、二线技改等工程中，除尘效果显著。
这种创新除尘设备简便、耗资少，可以广泛用于各种电网升级、改造工程中的更换旧线工作，减少局部的扬尘、粉尘污染。相信作为一种创新设备，它能替代传统除尘器，更好地为牵引渡线除掉粉尘，让奋斗在一线的工人们更健康地工作。
参考文献
[1]《张牵机使用操作管理规定》.
[2]《除尘器工作原理》.
论文作者:邓永建
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：导线论文; 除尘器论文; 粉尘论文; 设备论文; 牵引机论文; 气体论文; 碳纤维论文; 《电力设备》2018年第19期论文;