带电处理输电线路金具系列工具的研制与应用

带电处理输电线路金具系列工具的研制与应用

宋伟马菲峰雷鹏

（国网重庆市电力公司检修分公司重庆市400039）

摘要：输电线路的防震锤、并沟线夹、重锤、并联间隙等金具在长期运行中会逐渐锈蚀老化，给线路安全运行造成隐患。线路金具比如防震锤、引流线并沟线夹等，特别是老旧线路，金具锈蚀更加明显，有的强度下降直至脱落、损坏，需要及时进行防腐处理；输电线路上安装的并联间隙放电后，放电点会被灼烧损坏，表面的锌会脱落，长时间运行后会产生锈蚀、损坏。本文分析了带电处理输电线路金具系列工具的研制与应用。

关键词：带电处理；输电线路金具；应用

随着国民经济的快速发展，电力负荷需求不断增长，高压输电线路的长度以及密度也随之增加。近几年线路上的异物缠绕的现象呈上升的趋势，缠绕的异物主要有风筝、气球、塑料袋等，甚至还发生农作物塑料大棚的薄膜被风卷起飘挂在输电线路上的状况。

一、输电线路上异物的排除

为保证输电线路安全稳定运行、供电可靠及减少设备的非计划停电次数，拆除异物时一般在带电状态下进行，即带电拆除异物。目前带电拆除异物方法是：以导线为通道，用滑轮将异物拆除工具送至导线异物处，再顺线路方向水平移动将异物拆除。对这种传统带电异物拆除法的工作效率进行分析，影响传统带电异物拆除的主要原因有：（1）异物拆除工具只能通过单根导线而不能通过相分裂导线间隔棒，无法解决高压线路分裂导线上的异物处理问题。（2）操作难度大，耗时长、效率低，在作业现场交跨复杂场合下水平移动拆除异物更显得十分困难。针对传统带电拆除异物方法存在的不足，提出了改进的新作业方法，即对传统绝缘操作杆进行改进，研制以架空地线为异物拆除工具滑动通道、通过滑车和绝缘绳来调节工具与异物的位置、并可以360°旋转的新型异物拆除工具。

二、输电线路金具常见故障类型分析

线路金具常见故障有以下几种。1）磨损。金具在外部环境（如风）的长期作用下，接触面间发生摩擦而使金具材料逐渐减少至承担的载荷超过其破坏荷重，便导致断裂失效。2）冻裂。在低温气象条件下，金具缝隙内的水结冰后，会导致体积增大，将金具下部撑大。当外部温度升高时，冰融成水会进入下部被撑大的空间，水再结冰时，金具体积又会增大。经过数次循环后，加上金具材料自身的脆性，金具的下部会因被冻裂而失效。3）腐蚀和锈蚀。腐蚀及其危害主要体现在：电力金具与被固定的输电导线之间的表面接触电偶腐蚀和由此造成的腐蚀空隙而引发的电火花烧损及过热问题；锈蚀是在正常工作环境下使用寿命达到一定年限时金具表面发生缓慢氧化而造成金具失效问题。4）开裂。金具由于设计、制造、安装存在问题造成在运行时间不长的情况下产生裂纹的现象。5）联接失效。这类故障主要发生于联接金具，主要是由于联接金具自身的结构和其与绝缘子的配合不合理，而发生联接金具部分卡住，绝缘子断串等事故。6）悬垂金具螺栓松动。由于悬垂金具螺栓松动而导致线路事故。7）金具覆冰断裂。架空线路上，因覆冰过载时杆塔两侧会有张力差，会导致金具发生偏移，此时金具将承受水平与垂直的荷载，如果综合荷载超过金具的破坏荷重，将会造成金具的断裂。

三、带电处理输电线路金具系列工具应用

1.多功能带电喷涂、防腐工具。工具分为操作头（卡瓶器）、伸缩式绝缘操作杆和操作机构3个部分。操作头采用研制的专用卡瓶器，卡瓶器与伸缩式操作杆相连接，通过后部的操纵机构带动卡瓶器内的喷罐操作，将防腐材料近距离喷涂于金具上。工具符合带电作业工具安全要求，在保证安全距离的情况下，满足间接带电作业安全要求，可以在并联间隙锈蚀、烧伤、防震锤、金具锈蚀时进行间接带电修复作业，同时本工具还可用于线路绝缘子憎水性测试工作中。对锈蚀严重的防震锤等金具进行了带电喷锌处理，取得了良好的效果。

2.多角度耐张引流板螺栓紧固工具。耐张引流板螺栓有横线路方向、斜线路方向和顺线路方向等多种方向的穿向。扳手上设置了3个转向点，头部的转向点可使套筒横向旋转180°，用于调节套筒角度，并可多点固定，解决了螺栓角度与套筒角度不同的难题；中部的转向点可以使扳手按轴向任意角度旋转，用于调节套筒在扳手上的方向，作业人员可以处在与螺栓垂直或斜向垂直的工作位

置工作，既解决了顺线路穿向螺栓由于工具扭矩难以达到要求，也解决了作业人员与引流线安全距离不能满足要求的难题。底部的旋转点与绝缘操作杆连接，作业人员推拉操作杆使套筒旋转，带动引流板螺栓旋转。经生产现场实际应用检验，所研制工具操作灵活方便，能够实现地电位带电紧固不同穿向的耐张引流板螺栓，实现了既定目标，效果良好。

3.悬垂线夹改善悬垂线夹的耐磨性。加强挂板和线夹挂轴任何一个的硬度，都可以增强线夹的耐磨性从而延长其使用寿命。加强对使用中悬垂线夹的运行维护工作。对现使用中的悬垂线夹应加强定期检查及维护，以便及时发现严重磨损隐患，防止发生事故。减少磨损度可以通过增大船体轴直径和增加挂板厚度来实现。而增大船体轴直径显然要比增加挂板厚度的难度大。因此我们可以采用增加挂板厚度的方法对现型悬垂线夹进行改进。此种改进既保留了现用悬垂线夹的优点，又克服了现用悬垂线夹的缺点，由于其制造上工艺变化小，可行性很好。

4.改进悬垂线夹的连接方式。为了解决悬垂线夹磨损情况，金具连接形式应该做出改变，使其受力产生变化。如果金具连接方式从单个线夹承力变为两个线夹共同承力，产生3种作用：①单个线夹所受的顺线路风力反作用力减少50%；②单个线夹所受的横线路风力反作用力减少50%；③单个线夹所承受的垂直荷载也减少了50%。这样只是改变了金具的连接方式，就可大大降低悬垂线夹的磨损程度。

5.防金具冻裂。现在为了提高导线的载流量，越来越多的工程选择采用扩径导线。但使用扩径导线同时，金具冻裂的问题会随之发生。应对金具冻裂问题，可以从如下几个方面来考虑。在压接金具和扩径导线时，可以考虑在金具内孔端头（钻孔形成的带锥度的端头）涂导电脂，也可在导线端头涂导电脂，这样做可以填充金具内剩余空间。由于导线与芯棒间或者设备线夹与导线间的间隙不能太小，不然会给施工带来很大难度。扩径导线与金具的连接比普通导线与金具的连接间隙大了许多，考虑到压接强度、压接形成间隙、导电性能几个方面，所以扩径导线的压接工艺应特别重视。

6.联结金具的结构。在一般气象条件下，杆塔上耐张双串将随导线的风偏而发生两种运动。①因耐张双串的风压而发生的偏转；②因导线自身结构而发生的扭转。这两种情况都是实际存在的。经过长时间的反复扭弯，最终会导致绝缘子的端部金具与芯棒连接处发生疲劳损伤，从而使整条线路出现安全隐患。标准设计中耐张串U型环的内表面是平直结构，只具有二维自由度，只能使金具产生水平方向或者垂直方向的转动。如果承受长期扭转时，肯定会产生疲劳损伤。如果将U型环的内表面处理成弧形结构，它就会有一定的三维自由度，可以承受一定程度上的扭转运动，大大减少金具的疲劳损伤。

本系列工具在输电线路金具类缺陷处理的难题上取得了重大突破。该系列工具使用方法简单、操作灵活快捷，充分考虑了在输电带电作业中的安全性，工具采用优良的绝缘材料，完全能满足地电位带电作业的安全要求。本成果易于加工制作，适合批量生产，实用性较强。本成果可以在天气条件满足带电作业的条件下随时开展工作，简化了作业程序，缩短了消缺处理时间，减少了常规方法消缺的工具使用量，避免了输电线路因停电处理该类严重缺陷造成的售电量损失，提高了供电的可靠性。

参考文献：

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