QC成果《高压输电线路导线异物处理装置》

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高压输电线路异物清理装置设计及应用效果_1

高压输电线路异物清理装置设计及应用效果_1

高压输电线路异物清理装置设计及应用效果发布时间:2022-11-15T08:27:42.142Z 来源:《城镇建设》2022年6月13期作者:李嘉民[导读] 随着我国高压输电行业的快速发展,一些输电线路由于长期暴露在外,李嘉民广东威恒输变电工程有限公司,528000摘要:随着我国高压输电行业的快速发展,一些输电线路由于长期暴露在外,容易受到各种外部因素的干扰,发生不同程度的损坏。

受自然环境和人为因素的影响,在高压输电线路上经常出现一些异物,如塑料袋、鸟巢、蜂窝、气球、风筝、广告布条、遮阴网、农用塑料薄膜等化纤和塑料类非金属材料异物等,易导致线路出现瞬时跳闸甚至大面积停电瘫痪的状况。

因此,需要定期检测和维护输电线路,以减少输电线路故障和经济损失。

为了满足输电线路电网客户的运行和维护需求,有必要设计和开发一种便携式的输电线路异物清理装置,并通过大量试验验证,在保证线路安全的前提下,可实现快速、精准、安全、高效清除不同场景的输电线路中异物。

通过对现有高压输电线路上异物清理方法(绝缘杆操作法、绝缘绳操作法、等电位操作法、激光炮操作法、无人机喷火操作法)比较后,设计了一种新型的异物清理装置。

该装置通过专业机构对新型异物清理装置进行机械试验,静荷重试验和动荷重试验均满足规程要求。

关键词:高压输电线路;异物清理;设计;应用引言随着我国电网规模的不断扩大,远距离输电线路越来越多,引发故障的因素更加多种多样。

其中,因输电通道所处环境复杂,极易有各种异物附着,若不及时清理将会造成一定的安全隐患。

随着无人机等设备广泛应用于输电线路图像巡检,对线路中异物识辨的传统方式效率显得非常低下,已无法适应当前电力输电线路巡检的实际需求,急需更加智能化的检测方法。

1.异物清理装置设计工作原理通过数学建模,依据杠杆原理,设计了一种三点直线式杠杆平衡结构,前后依次设置电动切割部分、移动控制部分(辅助清理部分)和电器控制盒(内置锂电池和控制电路),3部分利用杠杆原理,能够保持自平衡。

高压输电线路除异物装置的研制

高压输电线路除异物装置的研制

高压输电线路除异物装置的研制摘要:由于鸟类活动、风雪天气、白色漂浮垃圾等因素,给线路运行造成了很大的风险,因此线路异物清除工作非常重要。

我们小组将会设计研制一种应用于输电线路异物清除的便携式组合操纵杆。

该工具具有安全系数高、操作简单方便、高效率、便于携带等优点。

该操作杆的应用,可以减轻清障时的工作强度、提高工作效率和作业人员的安全系数,及时消除高压输电线路安全隐患,确保高压输电电路安全供电。

下面将从各个部件的材料、结构、工作原理等方面做详细介绍。

关键词:绝缘杆;伸缩杆;高压线路;异物清除一、整体设计方案操作杆由剪刀机构、可折叠长钩、绝缘杆、延长连接机构、棘轮夹持机构、绝缘牵引机构构成;操作杆具有剪、夹、取、钩一体化功能,即可剪断或钩去鸟巢与塔材连接处藤蔓(或漂浮物与塔材打劫捆扎处),夹住整个鸟巢或漂浮物,可靠方便取下鸟巢及漂浮物;考虑安全距离,即操作杆具有一定长度,且可根据现场实际情况调节操作杆长度;考虑收回操作杆时刀口和夹具应保持闭合状态,操作把手应有闭锁装置;操作要简单,省时省力。

二、剪切机构剪切的主体部分由铝合金材料数控加工而成,即能保证强度,也可以减轻操作杆的整体重量:铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。

目前铝合金是应用最多的合金。

铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。

一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。

硬铝合金属AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可热处理强化.其特点是硬度大,但塑性较差。

超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系,可热处理强化,是室温下强度最高的铝合金,但耐腐蚀性差,高温软化快。

锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,虽然加入元素种类多,但是含量少,因而具有优良的热塑性,适宜锻造,故又称锻造铝合金。

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……
确认时间
非要因
【确认四】喷灯火焰难控制
确认方法 现场调查 标准要求 喷灯调节方便不出现火头时大时小现象
确认内容
小组成员针对这一问题在……线(#17-#18)之间 采用喷灯燃烧法处理导线异物,在工作过程中组织小组 成员仔细观察记录整个作业过程,发现喷灯火焰是靠旋 钮调节火焰大小火头非常稳定不会影响带电处理导线异 物。
确认人 ……
确认时间
确认结果 【确认三】软梯使用不熟练
非要因
确认方法 现场调查 标准要求
标准化作业指导书
小组成员针对这一问题在……线(#15-#16)之间
确认内容
确认人 确认结果
采用等电位软梯法处理导线异物,组织小组成员认真记 录整个作业过程,发现导致带电处理导线异物用时长的 主要原因时在悬挂软梯准备过程中程序复杂所以用时较 长,而且此方法只是用于处理水平排列导线上的异物, 对于双回路杆塔垂直排列导线只能进行下层导线异物带 电处理工作,存在很大的局限性。
绝缘斗臂车 法
1.5小时
7次处理导线异物平均用时2.14小时
制表、制图人:…… 制表日期:2010-02
结 论:
通过以上调查可以看出,传统的带电处理导线异物方法,虽然有很 多但是都存在一定程度的缺陷,通过表一可以看出现场带电处理导线采 用采用绳索钩挂法带电处理导线异物较为普遍,此方法在处理导线时主 要是依靠绳索上固定的铁钩在导线上拉动的过程中钩挂导线异物来实现 处理导线异物的,虽然这种方法不受地形及工作位置限制由较好的适用 性,但是此种方法也存在损伤导线的缺陷,绳索在导线上拉动时,固定 在绳索上的铁钩在钩挂导线异物的同时也会不断地钩挂导线,对导线造 成损伤,虽然可以实现处理导线异物的目的但是在带电处理导线异物时 用时较长,不能满足快速处理导线隐患的要求。
确认人 ……
确认时间
确认结果 【确认九】受地形影响
确认方法 现场调查
要因
标准要求
车辆顺利通过为标准
确认内容
小组成员针对这一问题进行调查,我公司所辖线 路输电线路通道多为农田、丘陵、山区绝缘斗臂车很难 达到,只能选择喷灯燃烧法或者绝缘绳索钩挂法,而喷 灯燃烧法对导线损伤较为严重一般不采用,绝缘绳索钩 挂法效率较低带电处理导线异物用时较长。
确认内容
小组成员针对……线(#17-#18)……线(#15#16)……线(#7-#8)……线(#13-#14)……线 (#20)等带电处理异物作业现场进行调查未发现有违 章作业现象发生,作业人员均按照标准化作业指导书要 求进行作业。
确认人 ……
确认时间
确认结果
非要因
【确认二】喷灯不易控制 确认方法 现场调查 标准要求
序号 末端因 确认内 确认方 确认标准 负责 完成时





1
操作不规 范
有无违章 操作
现场调查
标准化作业指导 书
2
喷灯烧伤 导线
是否喷灯 直接烧伤
导线
现场调查
喷灯火焰不能直 接接触导线
3
软梯使用 不熟练
软体使用 是否规范
现场调查
标准化作业指导 书
4
喷灯火焰 难控制
喷灯火焰 稳定性
现场调查
喷灯调节方便为 标准
三、现状调查
调查一:传统带电处理导线异物方法调查 传统的导线异物处理方法一般采用喷灯燃烧法、绳索钩挂法、等电 位软梯法、操作杆摘取法、绝缘斗臂车等方法,这些方法都存在一定程 度的破坏性及局限性且工作效率较低用时较长。例如:采用喷灯燃烧法 及绳索钩挂法在处理导线异物是都存在一等程度的破坏性,严重时可能 引起导线氧化腐蚀或损伤导线。采用等电位软梯法只能在单回路或双回 路下层上进行,而操作杆摘取法只能在靠近杆塔附近进行,都存在一定 的局限性。采用绝缘斗臂车法受地形限制以及绝缘臂高度限制存在一定 局限性。 调查二:传统带电处理导线异物用时调查 小组成员申思勉针对以上作业方法用时进行调查发现传统处理导线 异物方法用时较长劳动强度大工作效率较低。传统作业方法用时调查表 如下表:
受地形影 受地形影
车辆顺利通过为
9

响原因 现场调查
标准
10
导线排列 方式限制
受导线排 列方式影 响原因
11
异物所在 位置限制
受异物所 在位置限 制原因
(2) 要因确认 【确认一】操作不规范
确认方法 现场调查
分析讨论
标准化作业指导 书
现场调查
标准化作业指导 书
标准要求 严格按照标准化作业指导书要求进行
带电处理不同类型导线异物用时统计表
序号
异物类型
实际用时 目标值
1
风筝线缠绕在导线上
40分钟
2 布制风筝本体缠绕在导线上 1小时20分 小于1小
3
带骨架风筝缠绕在导线上
1小时50

4
塑料薄膜缠绕在导线上
1小时
验证结果: 1、 自制导线异物清除装置在清除导线异物过程中 刀片始终与导线保持150mm的距离,在操作过程 中不会接触导线可有效避免损伤导线 2、 自制导线异物清除装置,重量不足1kG加上绳索 不超过15kg可以在多回路档距中任意位置使用 不会对导线弧垂造成影响。 3、 自制导线异物处理装置使用时,只需携带抛绳 器传递绳等辅助工具,便于携带,可在档距中 任何位置悬挂不受地形限制。
四、确定目标 缩短带电处理导线异物用时
目标可行性分析: 通过QC小组分析讨论分析采用喷灯燃烧法及采用操作杆 摘取法带电处理导线异物用时均为1小时,所以小组决定将目 标定为,带电处理导线异物的用时由传统的平均用时2.14小时 缩短到改进后的1小时以内。
五、原因分析
本QC小组通过召开质量分析会,针对传统几种操作方法 从人、机、料、法、环四个方面进行分析,找出影响带电处理 导线异物用时的末端因素,并绘制出因果图如下:
(现场型)
一、小组简介
(一) 小组登记及活动情况表
小组名称
QC小组
小组注册时间 课题名称
2005年01月
小组 注册 编号
2005-01-01
缩短带电处理导线异物用时
课题注册时间
2010年01月
课题注册 2010-01-02 编号
课题类型
现场型
课题活动时间
2010.01~2010.12
课题活动 24次 次数
5
挂钩设计 有缺陷
挂钩是否 直接损伤
导线
讨论分析
挂钩设计以不直 接损伤导线为标

6
挂钩材质 太硬
挂钩是否 采用锋利
材质
分析讨论
使用材质以不能 直接损伤导线为
标准
7
处理异物
操作程序 繁琐
操作程序 是否还能
分析讨论
标准化作业指导 书
简化
8
方案选择 不当
选择处理 异物方法 是否得当
分析讨论
选择最有效的处 理异物方法
确认人 ……
确认时间
确认结果 【确认十一】异物所在位置限制
非要因
确认方法 现场调查 标准要求
标准化作业指导书
确认内容
小组成员针对这一问题进行调查,操作杆摘取法 这能在靠近杆塔本体附近进行无法在档距中央进行,而 导线上悬挂异物80%都在档距中所以操作杆摘取法虽然 工作效率高但是受异物所在位置限制,适用性差。
确认人 ……
确认时间
确认结果
七、制定对策
非要因
根据确认的要因,通过QC小组成员讨论分析现有带电处理导线异物
的方案,均存都在一定程度的缺陷要想缩短带电处理导线异物用时,我 们必须重新开发思维充分发挥大家的想象力在原有方案基础上,综合传 统方案优点,制定一种新的带电处理导线异物方案,制定的对策如下:
序号 1
确认人 ……
确认时间
确认结果 【确认七】操作程序繁琐
非要因
确认方法 讨论分析 标准要求
标准化作业指导书
确认内容
小组成员针对这一问题进行分析讨论,传统5种带 电处理导线异物方法由于使用设备、方法决定了现有操 作程序的繁琐及适用范围的局限性,并经过多次优化, 已经无法再简化改进
确认人 ……
确认时间
确认结果 【确认八】方案选择不当
要因
方案选择不 当
对策表
对策 目标 措施 地点 时间
1、自制 导线异物 清除装置 在清除导 线异物过 程中不损 伤导线;
利用旋转 刀片切割 原理采用 旋转刀片 切割导线 异物与导 线相连部 分
……
1、绘制 图纸
2、自制 导线异 物清除 装置 3、现场 验证 4、编写 标准化 作业指 导书
2、适用 范围包括 导线所有 位置;
人均接受TQC培训 30小时
出勤率
100%
本QC小组成立以来,每年及时选定课题注册,按要求开展活动。
(二) 小组成员情况表
姓名
性别
文化程度 组内职务 任务分工
组长
组织实施
组员
课题论证
组员
资料收集
组员
绘制图纸
组员
样品加工
组员
现场测试
组员
现场验证
组员
现场验证
组员
资料整理
组员
资料整理
二.选题理由
随着电网的快速发展以及用户对供电可靠性的要求不断提高,对电 网运行的安全型、可靠性提出了更高的要求,当导线上悬挂有异物时, 不能及时快速处理,必然会影响电网的安全运行,甚至造成线路跳闸事 故,因此带电处理导线异物的及时性直接影响电网安全运行。
喷灯火焰不能直接接触导线
确认内容
小组成员针对这一问题在……线(#17-#18)之间 采用喷灯燃烧法处理导线异物,在工作过程中组织小组 成员仔细观察整个作业过程,发现作业人员通过绳索可 以很好的控制喷灯所处位置,喷灯火焰不会直接接触导 线,引起导线烧伤的主要原因是,导线异物燃烧后在导 线上燃烧才导致导线被烧伤。
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