10kv带电作业固定引流线设计

前言目前我国电力行业在开展带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业项目时，引流线及跳线的固定方式大都借助绝缘遮蔽工具，对杆塔或横担等接地体进行绝缘遮蔽后，以将其放置在被绝缘的构件上或将断开后的带电跳线采用强制弯曲后回绑在主线上的方式固定，作业中不仅需要大量的遮蔽用具且安全系数低，相应劳动强度增大，同时强制弯曲设备可能损伤设备。本文针对这一情况，研制出一种绝缘固定装置，将同相引流线和断开后的跳线同时固定在装置上，这样既能满足安规要求，又能解决作业中的实际困难，同时也提高了作业的安全系数和工作效率。摘要10kV配电线路不停电检修中，作业人员在进行装、拆引流线和断、接跳线时，由于杆塔及设备上无合适的固定位置，易摆动造成短路或接地而引发安全事故。本文首先对现有方法的不足进行了详细分析和论述，针对性地设计并研制出一种绝缘固定装置，其主要由伸缩式绝缘底座、绝缘支杆、固定装置构成。通过现场试验验证表明：本装置通用性强、操作方便、安全可靠，可有效解决10kV带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业中引流线及跳线无固定位置的问题，极大地提高了作业效率和作业安全性，同时缩短了用户的停电时间，提高了供电可靠性，对电网安全运行和供电连续性提供了有力技术支撑，具有很高的推广应用价值。关键词：带电作业；固定；引流线目录TOC\o"1-3"\h\u前言 1摘要 2第1章10kv带电作业固定引流线设计 51.1任务描述 51.2任务要求 5第2章信息咨询 62.1目前作业现状 62.2引流线自定义 62.3带电作业固定引流线应用情况 62.4常用的固定引流线及跳线方法比较 6第3章制定10kv带电作业固定引流线工作计划 93.1设计进度计划 93.2设计任务 93.3设计必备工具 93.4计划实施步骤 93.510kv带电作业固定引流线设计方案 10第4章实施10kv带电作业固定引流线工作计划 114.1设计要求 114.2材料选择及主要技术指标 114.3具体实施 124.4现场操作实验 134.5现场操作实验结果 13第5章过程检查与控制 155.1使用方法 155.210kv带电作业固定引流线使用范围以及注意事项 15第6章技术总结 16致谢 17参考文献 18第1章10kv带电作业固定引流线设计 1.1任务描述 由于目前我国同行业在进行带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业项目时，引流线及跳线大都借助绝缘遮蔽工具对杆塔或横担等接地体进行绝缘遮蔽后将其放置在被绝缘的构件上，或将断开后的带电跳线采用强制弯曲后回绑在主线上的方式固定，或把断开的跳线绝缘包裹后悬挂固定。1.2任务要求设计一个装置，在进行装、拆引流线和断、接跳线时对引流线及跳线的固定作用，又采用了内加装弹簧伸缩式绝缘底座，操作灵便，牢固可靠，适用各种柱上双横担尺寸要求。减少了固定引流线、跳线过程中存在的安全隐患，极大地缩短了作业时间。 第2章信息咨询 2.1目前作业现状带电更换跌落熔断器、避雷器、断路器、隔离开关等作业是配网带电作业中的常见作业项目，此类作业可由中间电位作业法实现，中间电位作业法是用（绝缘斗臂车/绝缘人字梯/绝缘平台）作为作业平台来完成作业。但是在这些作业过程中常常遇到解脱的带电引流线无临时可靠固定点，其与接地体、相邻带电体的安全距离难以满足作业要求、作业难度增大、作业范围扩大，作业时间以及作业风险也随之增加，部分作业无法开展的难题。配网带电作业引流线固定架旨在解决带电更换跌落熔断器、避雷器、断路器、隔离开关等时，解脱的带电引流线无临时可靠固定点，其与接地体、相邻带电体的安全距离难以满足作业要求、部分作业无法开展的难题。2.2引流线自定义指用于连接10kV线路或设备、适用于人工间接带电搭接作业、搭接点高度距离带电作业人员位置超过2.5m达到8m左右的一段高压电流引接金属导线。2.3带电作业固定引流线应用情况针对采用人工间接法带电搭接引流线作业时，作业人员需要站在电杆上并离最近带电体保持0.7m以上安全距离，以此探讨10kV线路非常规引流线设计应用情况。随着城市规模的不断扩大，配电线路的网架结构越来越复杂。同杆多回线路、高低压线路混合架设，户外10kV线路多回及与下方400V线路同杆多层多回并架运行的情况越来越多，使10kV线路架设位置不断升高，导致实际10kV带电线路及其刀闸和高压熔丝等设备、终端变压器台的高压引流线路长度大都超过2.5m的距离。2.4常用的固定引流线及跳线方法比较目前，带电作业人员在进行装、拆引流线和断、接跳线时，由于现有设备无固定位置，故只能借助绝缘遮蔽工具对杆塔及横担等接地体进行绝缘遮蔽后将其放置在被绝缘的构件上或强制弯曲后回绑在主线上的方式固定，如图2-1所示。该方式在作业中存在以下问题及安全隐患：图2-1引流线及跳线的常规固定方式（1）需要大量的遮蔽用具。为保证作业安全，必须绝缘遮蔽的部位较多。（2）安全系数低，损伤设备。作业时，需进行大量的绝缘遮蔽工具的装拆，其过程增加了作业人员的操作频率，容易造成作业人员同时接触不同电位的物体，导致事故发生；其次是因为绝缘遮蔽工具只能用于辅助绝缘，而且极易被金属构件上的尖锐部位刺穿或磨损导致绝缘性能下降而发生危险；另外断开后的带电跳线目前也只能采用强制弯曲后回绑在主线上的方式固定，此方法容易给导线带来机械损伤，造成导线散股、断股，从而留下隐患；最后是将断开的跳线绝缘包裹后悬挂固定，此操作方法既不能有效控制跳线的摆动，也给作业空间增加了障碍。（3）劳动强度大。作业点应绝缘遮蔽的范围内，不规则的部位较多，利用常规的绝缘工具进行绝缘遮蔽，操作难度大，工序相对复杂。结合实际操作经验，研制了10kV配电线路带电作业固定引流线及跳线的绝缘装置。解决了10kV双横担上设备带负荷更换和无负荷断、接跳线时引流线或跳线无理想固定位置而影响作业安全的问题，降低了作业时发生单相接地或相间短路的风险，以及作业人员的劳动强度。常规作业方法与使用固定引流线及跳线绝缘装置相比优缺点见表2-1。表2-1两种作业方式的优缺点比较作业方式优点缺点常规作业方法可用于各类杆塔使用的工具多、安全可靠性差、作业时间长固定引流线及跳线绝缘装置安全可靠性高、工具少、操作简单、不损伤设备只能用于双横担杆塔制定10kv带电作业固定引流线工作计划3.1设计进度计划第一步：对市场上现有的10kv带电作业固定引流线使用情况进行调查、分析第二步：针对现有10kv带电作业固定引流线存在的问题以及原因进行整理、归纳和总结。并提出改进的设计方案第三步:制定10kv带电作业固定引流线设计的计划。第四步：对设计方案进行论证选出最优设计方案确定10kv带电作业固定引流线尺寸，草图绘制。第五步：对设计好的10kv带电作业固定引流线进行试验，通过试验分析评价10kv带电作业固定引流线设计合理性、实用性。3.2设计任务（1）进行对于10kv带电作业固定引流线调查分析、整理、归纳和总结。（2）制定设计方案（3）设计10kv带电作业固定引流线的草图，并且制定成成品验证其功能。3.3设计必备工具电脑一台、10kv带电作业固定引流线的草图、制作10kv带电作业固定引流线的原材料。3.4计划实施步骤本次10kv带电作业固定引流线设计实施的步骤如下所示：（1）市场考察（2）制定设计方案（3）设计方案分析（4）方案商讨（5）方案确定（6）准备材料（7）方案实施（8）设计成品验证（9）设计总结3.510kv带电作业固定引流线设计方案使用L形辅助工具将连板下面的螺栓固定，再将辅助工具固定在塔头，保证引流线板及螺栓牢固，使用主工具为用绝缘杆加长的自适应套筒扳手，可以满足任何大小螺栓，不再需要更换套筒，用主工具来操作螺母。引流线固定工具也为L形，塔头工作人员可使用该工具顺利的将引流线夹卡在固定工具的开叉处，然后将固定工具通过快速卡具固定在塔头上，可确保引流线的牢固固定。引流线固定工具分为带绝缘子和不带绝缘子两种，其中带绝缘子的安装在电源侧，直接将带电的引流固定住，绝缘子满足长时间固定引流的要求，不带绝缘子的安装在断引点的负荷侧，即停电侧。该工具由三部分组成：自适应套筒扳手套筒头、FR4棒、棘轮扳手，可附加力臂。自适应套筒扳手套筒头可满足各种规格的螺栓的要求，这样组合可以提高工作效率。辅助工具为L形，竖直部分采用FR4棒，上端带有快速安装固定卡具，水平部分为金属件，金属件向上面有螺栓滑道。工具为L形，竖直部分采用FR4棒，上端带有快速安装固定卡具，水平部分为金属件，金属材料选用304#不锈钢。实施10kv带电作业固定引流线工作计划4.1设计要求根据国家标准GB/T18037-2008《带电作业工具基本技术要求与设计导则》中的相关规定可知，用于固定引流线的绝缘固定杆应符介以下规定:（1）绝缘性能:绝缘固定杆所采用的绝缘体其体积电阻系数应大于1012Ω.cm，垂自层的耐受电压应大于15kV。（2）承力性能:用于承力的绝缘工具其纵向和横向都应具有较高的抗张强度，具有较好的抗剪、抗挤压及抗冲击能力。4.2材料选择及主要技术指标在材料选择上，绝缘底座、绝缘支杆等绝缘部件由环氧树脂材料制作，以达到设备绝缘性能要求；固定装置采用铝合金材料，保证足够的机械强度，同时确保装置质量轻。其主要技术指标见表4-1表4-1设计技术指标适用电压等级/kV10适用杆塔型式双横担杆塔绝缘部分规格/mm400×150×200质量/kg6工频耐受电压/kV4510kv带电作业固定引流线设计的技术特点：（1）通用性强。固定引流线及跳线绝缘装置的伸缩式绝缘底座主要通过在绝缘板内加装弹簧利用弹簧拉力来固定绝缘底座，满足柱上双横担尺寸要求。（2）操作简便。固定引流线及跳线绝缘装置带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业时，将伸缩式绝缘底座固定在双横担上，并将引流线和断开的带负荷的跳线固定在绝缘支架上，一次到位，不需辅助工具，操作简便，可节省大量的绝缘遮蔽工具和作业时间，使作业人员安全可靠地完成带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业。同时该装置仅重6kg，只需一人即可完成作业。（3）安全可靠。在10kV带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业项目时，将引流线及跳线固定在绝缘支架上，避免作业时发生单相接地和相间短路问题，降低作业人员的劳动强度，减少操作频率确保作业安全，提高作业效率，减少停电时间。4.3具体实施本文根据标准GB/T18037-2008《带电作业工具基本技术要求与设计导则》中的相关要求，设计出了性能指标如表4-2所示，结构如图4-1所示的引流线绝缘固定杆。由图1.图2可见本文设计的绝缘固定杆主要是可以进行调节的。表4-2引流线绝缘固定杆技术指标耐受电压额定承重适用杆塔类型45kV700N电线杆图4-1结构示意图箍和引流线固定杆两部分组成，各部分的具体组成和功能如下:可调式抱箍:1圆弧型固定箍,2防滑胶体、3固定压块、4内定位圈和5伸缩螺杆(山一根外螺纹螺杆和一根螺距与之配套的内螺纹螺杆组成)组成。在实际应用中，其主要作用是通过调节5伸缩螺杆使3固定压块压紧在杆塔上，从而实现绝缘固定杆在杆塔上的固定。引流线固定杆:山6绝缘空心杆、7引流线卡扣和8绝缘盖组成。其中，7引流线卡扣具体山9固定夹具、10卡扣底座、11弹簧栓、12可调式压块和13引流线卡扣组成，其主要作用是通过引流线卡扣对引流线进行固定。此外，为了保证绝缘固定杆的刚性和绝缘性，固定杆的1圆弧型固定箍,3固定压块、4内定位圈和5伸缩螺杆都是山304小锈钢制成，并且表而镀上一层绝缘漆;6绝缘空心杆、7引流线卡扣的主体和8绝缘盖都是山环氧树脂材料(体积电阻系数:1.53×106Ωcm，击穿电压:20kV/mm)制成，且这些部件的厚)变都小低于3mm。4.4现场操作实验为了检验固定引流线及跳线绝缘装置的现场应用情况，在配网线路模拟场进行了现场安装及使用，如图4-2所示。图4-2现场组装更换单相隔离开关的固定引流线及带负荷断开跳线步骤如下：①对带电体进行绝缘遮蔽；②安装固定引流线及跳线绝缘装置；③将引流线及带负荷断开跳线固定在绝缘支架上；④更换单相隔离开关；⑤连接隔离开关引线；⑥拆除分流线和绝缘固定装置及遮蔽工具。4.5现场操作实验结果通过现场安装固定引流线及跳线绝缘装置，在更换单相隔离开关时，可将引流线及断开的跳线固定在固定引流线及跳线绝缘装置的绝缘支架上。避免了绝缘遮蔽工具被金属构件上的尖锐部位刺穿而发生危险；同时，无需将断开后的带电跳线采用强制弯曲后回绑在主线上的方式固定，从而避免了折伤导线造成导线散股、断股；最后避免将断开的跳线绝缘包裹后悬挂固定，有效地控制了跳线的摆动。根据固定引流线及跳线绝缘装置的工作原理和适用范围，本文通过以下几点进行分析。（1）实用性。杆塔上设备带负荷更换和无负荷断、接跳线时，使用常规方法固定引流线及跳线时工序复杂、耗费的时间长、工效低，而本文研制的固定引流线及跳线绝缘装置能实现对引流线及跳线可靠地固定，其使用方便、实用性强，减少了作业时间，极大地减轻了作业人员的劳动强度。（2）安全性。使用固定引流线及跳线绝缘装置，可将引流线及断开的跳线固定在固定引流线及跳线绝缘装置的绝缘支架上，避免了绝缘遮蔽工具被金属构件上的尖锐部位刺穿而发生危险；同时，无需将断开后的带电跳线采用强制弯曲后回绑在主线上的方式固定，从而避免了给导线带来机械损伤，造成导线散股、断股；最后避免将断开的跳线绝缘包裹后悬挂固定，有效地控制了跳线的摆动。过程检查与控制 5.1使用方法在使用引流线绝缘固定杆对引流线进行固定前，需要先检查固定杆的结构是否完整以及各个部件是否能正常工作。如无问题，则可按照以下步骤来对引流线进行固定。步骤1:调节伸缩螺杆长度。打开绝缘盖，此时可以看到伸缩螺杆末端的外六角柱体;然后通过电动扳手转动外六角柱体，调节伸缩螺杆长度。此处为了方便，将固定杆的抱箍套进电线杆，需要将伸缩螺杆的长度调到最短。步骤2:绝缘固定杆固定。在杆塔上选择介适的位置，将固定箍扣在电线杆上;然后同样通过电批转动外螺纹螺杆，调整伸缩螺杆的长度。伸缩螺杆的一端固定在绝缘空心杆上，另一端与固定压块相连接。因此，小断调节伸缩螺杆的长度，可使固定压块紧密压在电线杆上，从而实现固定杆在电线杆上的固定。步骤3:引流线固定。将引流线卡扣上的可调式压块调到最高处，然后拉起引流线卡扣上的弹簧栓打开引流线卡扣;接着将需要固定的引流线放入引流线卡扣内并介上卡扣;最后调节可调式压块，将引流线压紧在卡扣上。5.210kv带电作业固定引流线使用范围以及注意事项使用范围：固定引流线及跳线绝缘装置适用于10kV配电线路双横担杆塔上设备带负荷更换和无负荷断、接跳线作业，起固定引流线及跳线的作用。安全注意事项：（1）固定引流线及跳线绝缘装置要定期进行电气试验以及机械试验。（2）应按照带电作业工器具要求进行保存，现场使用前还应进行现场检测。（3）固定装置安装牢固。在安装过程中，作业人员动作幅度不能太大。第6章技术总结 本文研制的10kV固定引流线及跳线绝缘装置，可有效解决10kV带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业项目时引流线及跳线无固定位置的问题，大大提高了作业效率和安全性，缩短了用户的停电时间，提高了供电可靠性，减少了电量损失，保证了电网安全运行和供电连续性，具有很高的推广应用价值。参考文献[1]邵镇康,朱晓东,姚沛全,杜堉楷,江东游.10kV配网引流线绝缘固定杆设计与应用[J/OL].机电信息,2019(11):19-20[2019-05-26].[2]邵镇康,朱晓东,姚沛全,杜堉楷,