（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 510000）
摘要：500kV输电线路是我国输电网络的重要组成部分，其运行状态直接关乎电网的安全稳定运行，为确保电网的安全稳定运行，要全面开展500kV输电线路状态检修，保障线路设备安全，提高线路可用系数，并对换位塔开展带电作业，因此，必须根据塔型的结构特点及带电作业安全要求设计一套科学的进电位方法、作业工艺流程及配置一套安全适用的作业工器具，这对开展500kV同塔双回路换位塔的检修，提高线路检修效率，保证设备健康水平有着重大的意义。故本文针对500kV输电线路换位塔带电作业进行研究，并提出实用化的作业方法，以促进同塔双回路换位塔检修效率。
关键词：500kV；输电线路；换位塔；带电作业
1 500kV同塔双回路换位塔简述
本文研究的某500kV输电线路一种双回路换位塔（SHJ），即采用在双回路耐张塔横担上加跳线支架的方式直接进行换位。从减小地面场强和防雷等方面综合考虑，该同塔双回线路采用逆相序布置方式。双回路杆塔的换位是通过线路前进方向右侧上相→下相、中相→上相、下相→中相，线路前进方向左侧上相→中相、中相→下相、下相→上相的方式来完成的，如图1所示。
图1 同塔双回路换位塔型示意图
2 同塔双回路换位塔作业方法设计及作业间隙分析
进入电位作业首先要保证作业人员的人身安全，即要满足带电作业时的安全距离要求，也就是作业人员与不同电位的物体间应保持的各种最小空气间隙距离，包括地电位作业人员与带电体间的距离、等电位作业人员与接地体间的距离和进入电位时的组合间隙。因该同塔双回路换位塔（SHJ）两侧结构相同，故以塔左侧为例进行带电作业分析。
2.1地电位作业
地电位作业时人处于地电位，作业人员须保持与带电体最小的安全距离h。根据该500kV同塔双回路换位塔（SHJ）设计资料，各相跳线空气间隙见表1。由此可知，最小间隙距离即为悬垂跳线串跳线距横担距离，所以根据悬垂跳线串跳线距横担距离为4.948m，人体站位短接距离为0.5m，金具短接距离为0.13m，有h=4.948-0.5-0.13=4.318m。该距离大于安规规定的3.4m最小安全距离。
表1 SHJ塔型跳线空气间隙
注：1.斜杠表示该间隙不是相邻最近间隙，故在此不予考虑；2.括号内为实测值。
2.2 进出跳线等电位作业
根据该同塔双回路换位塔SHJ的设计尺寸，c相跳线距横担及塔身最短，因此在最严格情况下选取c相跳线为研究对象，以其带电作业为例讨论安全性校核问题。该同塔双回路换位塔c相跳线采用70kN单联悬垂绝缘子串，绝缘子串型号为U70BP/146。
（1）摆入法进出等电位。当采用摆入法进出等电位时塔身近似作竖直考虑，吊篮高1.2m、宽0.7m。作业人员乘坐吊篮沿图2虚线所示轨迹进入。统计轨迹线上各点的组合间隙m，最小为5.665m。
图2 软梯、吊篮摆入法示意图
（2）地线飞车法进等电位。地线飞车法进入电位是在地线上挂软梯，依靠尾绳将人体摆入等电位。如图3所示，等电位作业人员从横担面沿软梯下降2.9m距离，软梯从地线滑出一定距离后，地面人员将等电位作业人员摆入等电位。经计算，该进电位方法的最小组合间隙m为38m。
图3 地线飞车法示意图
（3）外挂软梯摆入法进等电位。当采用地线飞车法进A相跳线竖直部分时，由于A相下部跳线会阻挡软梯，等电位人员无法进入，因此设计了外挂软梯摆入法进电位，如图4所示。采用外挂软梯摆入法进等电位只针对本塔型耐张跳线（A相跳线）结构部分，即在上横担跳线支架端头安装软梯，由地面人员控制尾绳，作业人员则从下横担地线支架端部沿软梯向上攀爬，在与操作点距离水平时，由地面人员将等电位作业人员水平摆入等电位。经计算分析，该方法进电位时最小组合间隙m为4.824m。
图4 外挂软梯摆入法示意图
通过上述三种方法进入跳线等电位的最小组合间隙大于安规规定的4m最小组合间隙，作业方法安全可靠。
2.3 等电位作业
因c相与横担、杆塔的距离最短，故以在c相跳线上进行等电位作业为例进行分析。图5为c相跳线等电位作业侧视图，Ab表示c相耐张串，bc表示悬垂串，在Ab上取bd=bc，b到圆弧cd的距离为绝缘子串（bc表示）的距离。由于等电位作业人员在跳线上采取蹲位作业，所占空间距离小，因此在跳线Ac上等电位作业时到横担的距离大于悬垂绝缘子串的距离，作业安全。
图5 跳线等电位作业侧视图
2.4 耐张串带电作业
在同塔双回路换位塔耐张串上进行带电作业示意图如图6所示，作业方式主要有地电位作业、进出等电位作业、等电位作业等。在500kV某线同塔双回路换位塔耐张串上，绝缘子型号为U300b／195，绝缘子片数n为33片，单片绝缘子高度ΔL为195mm，所以耐张绝缘子串的总长度L为6.435m。在高压侧均压环短接的绝缘子最大取为3片，则高压侧均压环的短接距离L2为0.585m。在地电位作业和等电位作业时，最小的安全距离S1=L－L2=5.85m，由此可得当进行地电位或等电位作业时，最小间隙距离约为5.85m。带电作业人员采用地线飞车法或沿耐张绝缘子串自由进出等电位、在耐张串上更换绝缘子时，考虑作业人员或闭式卡等工器具相当于短接4片绝缘子，按5片计，则短接的绝缘子串长度L1=ΔL×5=0.975m，因此在耐张串上进出等电位或更换绝缘子时，最小组合间隙S0=L－L1－L2=4.875m。综上分析可知，在500kV某线同塔双回路换位塔耐张串上进出等电位和更换绝缘子时，最小组合间隙为4.875m，此时绝缘子片数为25片。
图6 耐张串进电位作业示意图
3 带电作业绝缘配合校核
本文带电作业间隙的分析计算结果与电力安全工作规程（线路部分）数据对比见表2。由此可知，海拔1000m及以下地区，按最小安全距离4.318m、最小组合间隙4.824m、绝缘工具最小有效绝缘长度4.818m（软梯从导线到横担的距离减去金具短接距离）的要求进行带电作业，在考虑作业人员人体占位后，不仅满足带电作业危险率小于10－5的要求，还具有较大的安全裕度。
4 同塔双回路换位塔跳线串作业方法设计
根据同塔双回路换位塔设计资料，跳线串分为悬垂跳线串和耐张跳线串，均为陶瓷绝缘子。由于目前在500kV输电领域的悬垂型跳线绝缘子和水平耐张绝缘子串停电及带电检修技术已成熟，因此只需对连接于下横担的耐张跳线b串作业方法进行设计。耐张跳线b串连接于下横担，主要用于跳线过渡支撑。根据耐张跳线b串结构特点，设计了一套作业方法。
更换耐张跳线b串，以导线侧联板为支点，安装平行挂板专用工具，以横担侧调整板为支点，安装专用翼型卡，采用丝杆、绝缘拉杆将翼型卡与平行挂板相连，通过操作丝杆转移绝缘子串机械荷载，实现绝缘子串的更换。更换跳线单片绝缘子，是在更换整串绝缘子作业方法基础上，将系于绝缘子串上部的绝缘控制绳改为“2－2滑车组”控制绝缘子串的升降和悬停。当待更换绝缘子放至横担处时，将专用固定器卡在待更换绝缘子的下面一片，使下端绝缘子串悬挂在横担上，完成任意单只绝缘子的更换。
5 结语
本文研究的作业方法基本涵盖了500kV同塔双回路换位塔检修、带电作业工作内容，并且作业过程中各间隙距离符合安全规定要求。设计的进等电位方法齐全，包括横担外挂软梯摆入法、轨迹法、地线飞车法等，尤其针对同塔双回路换位塔塔型结构最外侧跳线创新设计了横担外挂软梯摆入等电位法，克服了塔型结构限制，解决了普通方法无法实现进等电位的难题，并且操作方便。检修、带电作业方法及工器具经在同塔双回路换位塔上操作检验，可在同塔双回路换位塔检修、带电作业中使用。同时主要作业项目需编写标准化作业指导书，以规范500kV同塔双回路换位塔检修、带电作业操作方法工艺流程和主要工器具配置，为项目的实际应用做好充分的技术准备。
参考文献：
[1]谭日荣.500kV输电线路换位塔电气间隙超标分析及改进[J].广西电力，2011，34（06）：50-51.
[2]石生智.交流特高压输电线路带电作业工器具及作业方法研究[D].华北电力大学，2013.
[3]任杰.输电线路铁塔的选型设计与结构优化研究[D].华北电力大学，2014.
论文作者:李香
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：作业论文; 电位论文; 跳线论文; 绝缘子论文; 软梯论文; 距离论文; 间隙论文; 《电力设备》2018年第34期论文;