（国网江西省电力公司九江供电分公司）
摘要：近年来，伴随着我国经济建设的不断发展，电力行业正处于快速发展阶段，电力全面深入到我们的生活中，在电力企业中，如何保障电力系统的稳定运行是确保电力用户正常用电的关键，但在电力系统中难免会出现各种故障。因此，本文主要对导地线异物处理装置研制的进行了探究。
关键词：电力检修；地线装置；问题；设计；研究
一、项目背景及立项必要性
输电线路具有分布点多面广，地形复杂，环境恶劣，在运行维护过程中经常发现异物缠绕导地线，危及线路安全运行。异物是导致输电线路跳闸的重要原因，尤其在春秋多风季节，输电线路周围的大棚塑料薄膜、施工围网、警告带、广告宣传气球、横幅、风筝等漂浮物，在大风条件下，经常缠绕于输电线路导地线或杆塔上，造成输电线路相间短路，导致跳闸。遇到雨雪天气，很容易引发短路和接地事故，造成很大的经济损失。因此，为了提高供电的可靠性，必须及时将这些异物清除掉。
导地线异物给输电线路的安全运行带来极大危害，但目前还没有实用的专业工具用以地电位清除输电线路上的异物。只能采取一些土办法解决问题，比如用绝缘操作杆、检修滑车或各种自制工具来去除异物，但这些工器具只能处理靠近横担处的异物，一旦这些异物在导地线中间，我们只能采取停电出线的方式进行处理。这样不仅加大劳动强度、降低工作效率，同时缺乏规范操作流程、增加了安全风险，而且需要停电进行，影响了线路的稳定运行。
因此，需要研制一种不需要作业人员进入高压强电场、轻巧简便、并能快速处理线路异物的清理工具，以保证清除导、地线异物工作人员的人身安全，减轻作业人员的劳动强度，并确保输电线路的供电可靠性。
二、国内外研制开发现状和发展趋势
1、导地线异物处理方法
目前常见的导地线异物处理主要有带电处理和停电处理两种方法。停电处理方法需要申请线路停电，增加了线路非计划停运次数，影响了线路供电的可靠性指标，一般适用于线路跳闸或带电处理安全距离不够的情况。
带电处理分为等电位处理和地电位处理，等电位作业因技术要求高、难度大、高空作业强度大等因素，未得到广泛应用。地电位处理法又分为绝缘斗臂车处理法、绝缘操作杆处理法和翻斗滑车挂钩处理法，其中，翻斗滑车挂钩处理法以不受塔型、排列方式、地形条件等限制，适用性强，高空作业量少，安全系数高，操作简单等优点，得到了广泛应用。
2、导地线异物处理装置
针对出现日益频繁的导地线异物，国内各电力企业和院校都研制了相应的处理工具和装置。例如：
福建莆田电业局设计了两个相互垂直的转轮，通过地面绝缘绳的带动，达到对异物进行切割清除的目的，该装置较简易、轻便，但来回切割过程中，可能导地线本身造成损伤。
河北保定供电公司线路工区研制的输电线路拆除异物机械手，应用弹簧收缩恢复性原理，加装三侧弧度抓钩，且抓钩以120°分列式稳定结构设计，此装置能拆除塑料膜等易处理异物，对于风筝、建筑布料，机械手抓取难度较大。
浙江金华供电公司通过加装割物刀片和加入齿轮传动设计，达到快速割除异物的目的，该装置和福建莆田公司的有异曲同工之出，缺点也是易损伤导地线。
南方电网广州供电公司近期研制出一种遥控喷火式燃烧导地线异物的装置，更减轻了作业人员的负担，其遥控装置的操作稳定性有待进一步加强等等
三、研制内容、关键技术及创新点
1、研制内容及实施方案
本项目研发的装置，将采用类似跟斗滑车的安装方法，在异物处理方法上，采用环绕导线切除的方法，作业人员不需进入等电位，以确保人身的安全和装置的功率。因此，此次的研发课题，重点要研制出合适的切割装置，同时解决导地线型号以及异物种类的通用性问题。
课题组将对九江地区的异物处理工作开展广泛的调研，结合查阅的大量相关文献资料，充分讨论研究了异物处理工作中遇到的问题、解决方法。与此同时，课题组还将积极与其他兄弟单位交流，讨论并交换意见，形成初步的解决方案，经过专家讨论评审后形成最终的方案。之后，联系厂家商讨细节、绘制图纸，专家讨论通过后，在工厂进行试制。通过试验检验设备的安全性、可操作性和便利性，改良后定型生产，并最终投入实际工作中。
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2、关键技术
本项目的关键技术是环绕导线切除异物，重点要研制出合适的切割装置，并且切除过程中不对导地线产生二次危害，以便安全、高效的完成导线异物处理工作，其关键技术主要有以下几项：
1、整体材料选择。在新型异物处理装置的整体材料选择上，需要综合比较塑料、铝合金、铸铁、橡胶等材料，并进行优缺点分析，最终选择具有耐磨损、对导地线伤害小、强度大等优点的材料。
2、割物刀片的采用。现有的异物处理装置最大的缺点在于割物刀片处理效率较低，并无法有效清除某些复杂异物。很明显，需要经过多次比较、试验及现场实测，选用更适用的割物刀片，来解决切割效率问题。同时，割物刀片安装时宜采用可拆装设计，针对复杂异物类型的不同而有针对性地安装不同的刀片，使得处理效果更好。
3、旋转齿轮的设计。如果异物处理装置上的割物刀片能在作业人员的地面控制下自身旋转，并对复杂异物进行动态旋转切割，那么处理复杂异物的能力与作业效率均能显著提升。因此根据空间结构上的考虑，将加入处理器的“齿轮传动设计”，达到快速割除异物的目的。
3、创新点
1、避免了导地线异物的停电处理作业，提高了电网供电可靠性，并最大限度地提高电网设备利用率，带来显著的经济效益。
2、新装置将完全适用地电位作业方式，避免了检修人员上导线等电位作业，提高了带电处理导地线异物的作业效率，降低带电作业的安全风险。
3、异物处理能力强、效率高、通用性好，尤其是在处理材质难切割且多次缠绕的复杂异物作业时，能表现出良好的清除异物能力。
4、扩展性强，方便后期研发进一步加入机械操作臂、无人机等自动化装置，进一步提高其实用性和操作方便性。
四、预期目标
本课题以解决电力线路工作中常见的导地线异物处理为出发点，将查阅的大量相关文献资料、深入调研各种异物处理的情况，研制出一种不需要停电、不需要等电位作业的地电位导地线异物处理工具，对输电运检专业作业人员有很强的指导意义和应用价值。
在异物的处理过程中，虽然一小部分能够通过带电作业的方式进行，绝大多数都因为安全、技术等方面的原因无法带电消缺，从而造成设备的非计划停运；同时一旦异物，特别是较大缠绕导线，出于安全考虑，缺陷点附近需禁止车辆、人员通行，对居民生活、工作造成困扰，也降低了普通市民对电力安全的信任度，对后期施工、建设造成困扰。新型导地线异物处理器装置是一种安全、有效的能在线路不停电状态下对导地线异物进行处理的装置，提高工作效率，提高供电可靠性。预期目标如下：
1、不停电处理异物；
2、110kV-220kV导地线处理异物适用率100%；
3、异物处理工作不需作业人员上导线等电位作业。
五、效益分析
目前，九江供电公司每年投入大量人力物力进行导地线异物处理工作，本项目中的导地线异物处理装置研发成功后，将极大地缩短处理时间，减少投入的人力物力、提高工作效率，保证作业安全。
1、安全效益
新型地电位导地线异物处理装置的投入使用，将极大提高带电处理异物的作业效率，降低作业人员劳动强度，同时避免停电处理对电网带来的运行风险，提高电网供电可靠性，为作业人员和电网设备的安全打下良好的基础。
2、经济效益
此异物处理装置可有效避免输电线路停电，减少带电处理异物的时间，提高线路的供电可靠性。采用新型装置进行异物处理时每避免一次线路停电：以2014年度为例，220千伏线路平均负荷一般不低于10万千瓦，每次紧急停电以4小时计算，则可多送电量40万千瓦时（度）。2014年社会用电平均电价取0.76元/千瓦时，则增加产值Y1=40万千瓦时*0.76元/千瓦时=30.4万元；上网电价按 0.46元/千瓦时，则增加的营业额Y2=（0.76-0.46元）/千瓦时*40万千瓦时=12万元。可见，新型导地线异物处理装置由于性能的提升而实现避免停电作业带来了显著的经济效益。
六、结束语
通过对国网九江供电公司近几年110-220千伏的输电线路主要缺陷统计中可知，导地线异物是110kV及以上线路主要缺陷类型之一。因此，研制出一种操作简单、不需要作业人员出线、可通过带电方式处理导地线异物的工具，将成为未来各大电网企业输电运检专业的争相研究对象，其应用前景十分广阔。
论文作者:郭新龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/19
标签：异物论文; 地线论文; 作业论文; 装置论文; 线路论文; 电位论文; 人员论文; 《电力设备》2016年第23期论文;