摘要：针对500kV电力线路开夹检查及更换线夹工作变得越来越多，传统更换线夹工作无法满足带电作业更换导线线夹工作的需要。研究500kV金具连板的共性，制作出可以安装在导线连板上的起重工具。该工具利用连板金具作为支点，通过调节机械丝杠起重相分裂子导线，达到检查、更换导线线夹的目的。该工具可以有效的缩短作业时间，减少人力的投入。
关键词：500kV电力线路；开夹及更换线夹工具；带电作业
0引言
随着经济的发展，新建500kV输电线路数量也逐渐增加，再加上到许多输电线路运行年代较长，线路运行检修工作也变得增多，打开线夹进行检查以及更换线夹工作就是其中之一[1]。线路发生短路跳闸，需要重点检查导线、线夹、均压环有无放电烧伤痕迹[2]，此外，导线线夹发生裂纹、破损需要对其进行更换。目前，国内开夹检查及更换线夹工作主要采取停电作业方法。停电更换线夹工作主要利用横担作为吊点，以倒链、手扳葫芦作为工具的作业方式。然而，停电检修具有浪费电能，工作量大、检修成本大的缺点，因此，最有效的作业方式应该是等电位带电作业开夹检查及更换线夹方法。在带电作业中，必须满足规定的安全距离，由于倒链、手扳葫芦不能控制使用长度，在使用中可能会因电气距离不够导致相间放电或相对地放电，威胁人身、电网、设备安全，因此，必须选择其他工具进行这项工作。文献[3]提出采用等电位法利用推拉器及绝缘操作杆配合的方法更换500kV线夹，然而，对于大档距及山顶等垂直荷载较大的杆塔，这种作业方法根本无法提起导线使导线线夹与导线脱离，无法满足带电作业的需要。文献[4]主要研究了220kV地线线夹工具，与500kV四分裂导线结构存在很大的不同，对500kV输电线路借鉴意义不大。文献[5]研究了一种±800kV线路更换直线塔导线线夹工具，该工具主要有由横担侧固定金具、提线卡板装置、50kN丝杠紧线器、可变双向连接头、绝缘拉棒组成，整套工具具有使用简单、便捷、通用性强、重量轻、安全系数高等优点。文献[6]研究了一种±800kV特高压直流线路导线悬垂线夹专用工具，只需用T型的冀型卡作为专用固定卡座，利用丝杠、提线板及其延长接头等整套工具提升导线，即可完成线夹的更换，新研制的专用工具不使用绝缘吊杆，且比原来的工器具简化得多。
通过研究发现，500kV导线线夹专用更换工具有关的研究较少，也没有轻便高效的工具可以使用，本文研究500kV金具连板的共性[7]，制作出可以安装在导线连板上的起重工具，利用连板金具作为支点，通过调节机械丝杠起重相分裂子导线，达到检查、更换导线线夹的目的。新的起重工具，较倒链、手扳葫芦更加灵活轻便。利用该工具可以简化作业流程，不必提升导线便可以将子导线提升，减少了作业现场人员的投入，节约了检修成本，缩短了检修时间，提高了工作效率。
本文首先介绍了500kV输电线路导线悬垂串线夹更换工具的原理、组成，然后对该工具进行受力计算和分析，最后介绍了该工具的功能特点及实施过程的研制该工具在500kV输电线路带电作业更换导线线夹工作中的现场应用。通过现场试验发现，该工具在更换500kV输电线路导线线夹过程中，轻便、快捷、安全、高效，可以完成带电或停电进行500kV输电线路导线开夹检查及线夹更换，具有较大的经济效益。
1工作原理
本装置分为上导线工具线夹、丝杠、连板卡、下导线工具线夹组成，每个装置分成左右对称两个。上导线工具线夹用于固定上导线，丝杠用于收紧导线，连板卡用于固定连板，下导线工具线夹用于固定下导线。500kV输电线路导线悬垂串线夹更换工具设计图纸如图1所示，工具实物如图二所示。
1、上导线工具线夹
上导线工具线夹一端用于固定导线，一端连接丝杠。
2、丝杠
丝杠一端连接上导线工具线夹，一端连接下导线工具线夹，中间穿过连板卡。通过收紧丝杠可以使导线受力，将金具线夹上的力转化到工具线夹上。
3、连板卡
连板卡一端连接丝杠，另一端连接连板。连板卡上有孔，通过螺栓与绝缘子连板上的施工孔相连接。利用连板金具作为支点，通过调节机械丝杠起重相分裂子导线。
4、下导线工具线夹
下导线工具线夹一端用于固定导线，一端连接丝杠。
该工具利用连板金具作为支点，通过调节机械丝杠起吊相分裂子导线使需要更换或检修的线夹不受力，达到检查、更换导线线夹的目的。该工具在设计和制作过程中，结构合理，表面曲率半径较大，避免在强电场中出现局部放电现象。
2装置受力计算与分析
本文以500kV济长线为例进行计算与分析，该线路导线选用应用比较广泛的LGJ-400/35的导线，分裂数为四分裂，导线排列方式为方形四角布置，导线的机械参数见表1。
在直线塔上更换导线线夹，一般是在天气良好的情况下进行的，导线悬垂线夹更换工具承受的力主要来自导线的自重，因此，导线线夹上承受的荷载仅考虑导线、金具的本身质量，现分析如下：
每根子导线上的垂直荷载：
根据计算制作出单边丝杠的额定荷载为3t，足够满足作业要求。
3装置的功能特点及实施过程
3.1装置的功能特点
装置功能特点：①利用连板施工孔固定工具。以连板施工孔作业支点，将更换线夹工具固定在连板两侧，可以有效的防止工具坠落，还可以起到支撑作用。②利用机械丝杠收紧导线松掉线夹上的力。该工具有两个机械丝杠，须由两人同时操作，通过调整丝杆，可以完成导线线夹上力的转移，方便打开线夹。③安装一次工具可以打开上下两个线夹。500kV输电线路导线悬垂串线夹更换工具的安装方法如图3所示。
3.2实施过程
具体实施过程：①作业人员携带绝缘绳索登上杆塔，将工具传到工作部位。②作业人员将工具组装在金具连板上。③收紧丝杠使导线受力，将金具线夹上的力转化到工具线夹上。④完成更换线夹。⑤松丝杠，将工具线夹上的力转化到金具线夹上。⑥拆除更换导线线夹工具。⑦将工具放至地面。⑧作业人员携带绳索下塔。
4在500kV输电线路带电作业中的应用
利用500kV输电线路悬垂串线夹更换工具可以进行带电更换导线线夹工作。在等电位更换、开夹过程中只需要两名等电位电工，一名塔上电工，两名地面电工。
2017年6月对该工具进行现场验证，如图4和图5所示。
通过验证证明该工具使用轻便、节省时间、能够顺利进行500kV导线线夹的更换。
5结论
新研制的带电作业用500kV输电线路悬垂串线夹更换工具在带电作业检修工作中，有极大的生产施工优势。能够用在特殊地理位置（如山顶、大跨越）、以及电力负荷需求较大地区使用，节省人力物力成本，具有较大的经济效益。
参考文献：
[1] 国家能源局.架空输电线路运行规程DLT 741-2010[M].中国电力出版社.2010.
[2] 张宏志.500kV输电线路典型缺陷分析图册[M].中国电力出版社.2009：112-192.
[3] 四川省电力公司.四川电力教育协会.高电压带电作业技术[M].中国电力出版社.2003：182-184.
[4] 魏敏，陈碧雯，王建伟等.220kV输电线路更换地线避雷器线夹工器具的研制[J].内蒙古电业，2012（2）：43-44.
[5] 杨朝锋，樊建军，孙惠涛.±800kV线路更换直线塔导线线夹工具的研制及应用[J].机电信息，2015（9）：128-129.
[6] 吴正树，樊长海，陶辉映.带电更换±800kV直流线路直线塔导线线夹方法分析[J]广西电力，2014，37（6）：34-37.
[7] 张殿生.电力工程高压送电线路设计手册（第二版）[M].中国电力出版社，2003：305-316.
作者简介：
徐元超，（1975-）男，工程师，主要从事输电线路运行与检修、带电作业工作，单位：国网山东省电力公司检修公司。
潘荣超（1987－），男，工程师，主要从事输电线路运行与检修、带电作业工作，单位：国网山东省电力公司检修公司。
论文作者:徐元超,潘荣超,李冰冰,李敏,王进,巩乃奇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/16
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