配网带电作业中新型横担固定器的研制

技术与应用　配网带电作业中新型横担固定器的研制　孟璐王云龙　张志锋虎新合　（国网郑州供电公司，郑州４５００００）　

摘要　采用带电作业方式进行直线杆改耐张杆是配网线路改造中的一种常见作业方式。作业　过程中，当抱箍拆除后，导线的自重使横担受力难以固定，严重影响作业安全及效率。为此，本　文通过分析线杆及横担的结构及受力情况，设计制作了一种新型横担固定器。该装置具有轻便灵　活、操作简单、安全可靠等优点。最后对其应用效果进行分析，结果表明该装置能够在保证作业　安全的基础上，使工作效率得到明显提高。　关键词：带电作业；直线杆；耐张杆；横担固定器　

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｔｙｐｅ　Ｂｅａｍ　Ｆｉｘａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｌｉｖｅ　Ｗｏｒｋｉｎｇ　ｏｎ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　

Ｍｅｎｇ　Ｌｕ肠　Ｙｕｎｌｏｎｇ　Ｚｈａｎｇ　Ｚｈｉｆｅｎｇ　ＨｕＸｉｎｈｅ　（Ｓｔａｔｅ　Ｇｒｉｄ　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５００００）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｌｉｖｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ＩＳ　ａ　ｃｏｍｍｏｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｌＴｌ　ａｂＩｏｕｔ　ｂｅｅｌｉｎｅ　ｐｏｌｅ　ｗｉｔｈ　ｓｔｒａｉｎ　ｐｏｌｅ　ｉｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｆｔｅｒ　ｄｉｓｍｏｕｎｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｏｏｐ，ｔｈｅ　ｗｉｒｅｓ　ｄｅａｄｗｅｉｇｈｔ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｂｅａｍ　ｈａｒｄ　ｔｏ　ｆｉｘｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ　ａｆｆｅｃｔｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｗｉｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｆｏｒｃｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｌｅ　ａｎｄ　ｂｅａｍ，ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｂｅａｍ　ｆｉｘａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｍａｄｅ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ａｎｄ　ｔｈｉｓ　ｄｅｖｉｃｅ　ｈａｓ　ｓｏｍｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｏｒｔａｂｌｅ　ｆｌｅｘｉｂｌｅ，ｓｉｍｐｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓａｆｅ　ｒｅｌｉａｂｌｅ．Ｔｈｅｎ，ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｃａｎ　ｂｅ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｏｆ　ｅｎｓｕｒｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓａｆｅｔｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｖｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ；ｂｅｅｌｉｎｅ　ｐｏｌｅ；ｓｔｒａｉｎ　ｐｏｌｅ；ｂｅａｍ　ｆｉｘａｔｉｏｎ　

与传统停电作业方法相比，带电作业在提高供　电可靠性及降低人身设备事故等方面具有很大的优　势【卜　。然而，由于带电作业的自身性质及实施方式，　其对生产的安全性要求很高。同时，其作业效率也　直接影响到社会用电质量与经济效益。因此，在作　业中研制、推广新技术与新工具是实现安全与效率　兼顾的必不可少的手段。　１０ｋＶ线路直线杆带电改耐张杆作为一种常规　作业方式，其中存在横担固定问题，对作业安全及　效率影响极大。基于此，本文设计并制作了一种新　型横担固定器以解决该问题。　１作业特点分析　１）杆塔结构分析　由于郑州地区春秋两季多大风天气，因此１０ｋＶ　架空线路均采用具有撑铁的横担安装形式。直线杆　１１８ｉ电鼍技７Ｉｔ　２０１５年第７期　与耐张杆的结构示意如图ｌ所示。　

（ａ）直线杆　（ｂ）耐张杆　图１　直线杆及耐张杆结构示意图　

如图１所示，进行直线杆改耐张杆作业时，需　拆除ｕ型抱箍及撑铁抱箍并在单横担对侧加装同型　号横担，构成双横担。同时，固定两侧撑铁，并安　装其余连接固定金具。　２）横担受力分析　线路中的横担在垂直方向受到由三相导线自重　比载引起的荷重，近似为【３Ｊ　

Ｑ＝ｒＳｌ　（１）　式中，，，为导线的自重比载，Ｎ／（ｍ・ｍｍ　）；Ｓ为导　线的计算截面，ｍｍ　；，为档距，ｍ。　

图２导线荷重示意图　该地区规定１０ｋＶ线路档距为４０ｍ，导线采用　ｌ８５ｍｍ　或２４０　ｍｍ　截面。相同截面积的铝绞线自重　最小，绝缘线的自重最大，因此可近似计算出横担　受到的垂直荷重范围：　Ｑ＝ｙＳｌ＞￣２．７５ｘ　Ｉｏ　×ｌ８５ｘ　３×４０＝６ｌＯ．５Ｎ（２）　ｙＳｌ＜￣＝３．７７ｘ　１０一　ｘ２４０ｘ　３ｘ４０＝１０８６．６Ｎ（３）　即　６１０．５Ｎ≤Ｄ≤１０８６．６Ｎ　（４）　可见横担最小受力约为６１０．５Ｎ。因此，作业中　若先拆除ｕ型抱箍及撑铁抱箍，横担将受力下滑，　严重危及作业人员安全。如何解决抱箍拆除后的横　担固定问题，是直线杆改耐张杆带电作业中的难点　与重点。　３）常规作业方法　常规带电作业方法主要利用绝缘支撑杆进行导　线提升与固定，从而解决抱箍拆除后的横担固定问　题。其实施步骤　如图３所示。　

Ｉ　操　绝　：提　作　缘　一　前　遮　

准　蔽　：线　备　Ｉ　Ｉ　

ｌ　开　拆　

固：　断　除　定：　及　绝　导ｒ　搭　缘　线：　接　遮　导　蔽　Ｉ　线　Ｊ　ｌ　

图３常规作业步骤　该方法虽能克服横担固定问题，但其所需工具、　人员较多，导致作业效率难以提高。并且由于导线　白重很大，提升过程中可能出现导线脱落现象，降　低了作业的安全性。　

２新型横担固定器的研制　技术与应用　为解决单横担的固定问题，同时避免对导线进　行提升，本文设计并制作了一种新型横担固定器，　有效提高了作业安全与效率。　１）结构设计　带电作业过程中作业人员活动空间有限，并且　各个横担安装的位置、环境各不相同。因此，其所　携带工具应轻便并可自由调节。为此，该装置设计　为固定与可调两部分，主要部件为横担夹头与调节　卡头，如图４、图５所示。为更好地使横担夹头与　横担嵌合，夹头依照横担形状设计，使其适用于常　规　６３×６×２０００（角铁：宽度６３ｍｍ，厚度６ｍｍ，　长度２０００ｍｍ）及特殊Ｚ７５×８×２０００（角铁：宽度　７５ｍｍ，厚度８ｒａｍ，长度２０００ｍｍ）规格的横担。　

（ａ）俯视图　（ｂ）侧视图　图４横担夹头结构示意图　

图５　调节卡头结构示意图　为保证具有足够的机械强度，横担夹头与调节　卡头均采用镀锌合金钢制成。两者之间通过镀锌铁　链连接，长短可调、拆卸方便。该装置总重约为５ｋｇ，　便于单人操作。　２）操作方法　作业时，作业人员首先将横担夹头卡住横担。　再根据横担安装位置及线杆的杆径，调节铁链长度，　并与调节卡头连接。然后，将调节卡头贴紧线杆，　通过改变调节片的位置，使其卡紧线杆，进而使横　担固定，如图６所示。　３）荷载试验　试验中采用训练用线杆及直线横担，操作横担　固定器使横担处于紧固状态，并去除所有抱箍。同　时，在横担承载导线位置捆绑不同重量的砂袋作为　静荷载进行试验。本文中分别采用５０ｋｇ、１００ｋｇ、　

１　２０１５年第７期电ｌ｜ｔ技肃ｌ１１９　技术与应用　１５０ｋｇ的总荷载，持续５ｒａｉｎ测试，如图７所示。试　验结果表明，该装置在１５０ｋｇ静荷载条件下，５ｍｉｎ　内无松动、滑落现象。考虑到横担最大荷重为　１０８６．６Ｎ（约ｌ１０．９ｋｇ），所以该装置可满足日常工作　使用，安全可靠。　线杆　

Ｐ　横担　

Ｉ蔷　Ｉ　

图６新型横担固定器操作示意图　固定器　

（ａ）侧视图　（ｂ）正视图　图７荷载试验示意图　

３应用效果分析　

器　

采用新型横担固定器后，可方便地拆除抱箍等　金具并安装对侧横担，消除了安全隐患，如图８所　示。相比常规作业方法，其减少了操作步骤，避免　了导线的提升操作，提高了作业的安全性与作业效　率。　安　安　安　装　开　拆　

装　装　绝　断　除　横　及　绝　担　耐　缘　固　张　子　搭　缘　

定　横　及　接　遮　担　金　导　蔽　器　线　具　

图８改进后作业步骤　同时，常规作业法需要有杆上电工配合抱箍拆　除及横担安装工作。而新型横担固定器轻便灵活，　单人即可操作。因此，无需设置杆上电工，减少了　作业人员，降低了安全风险，提高了作业效率。　根据现有标准［５】，直线杆改耐张杆标准作业时　间为４ｈ。本文分别从常规作业记录和采用横担固定　器作业记录中随机选取１Ｏ次进行抽样统计，见表１。　由表１可见，采用新型横担固定器后平均作业　时间由原来的３．３ｈ降低为１．８ｈ，缩短了５１．５％，作　业效率得到了显著提高。　

１２０Ｉ电’技７Ｉｔ　２０１５年第７期　

表１作业时间抽样统计　作业方式　抽样　常规作业　采用新型横担固定器　编号　作业时问　作业时间　作业地点　作业地点　／ｈ　／ｈ　

１　ｘｘ线３　杆　３．５　ｘＸ线２７＃杆　１．５　２　ＸＸ线２４＃杆　３．１　ＸＸ线４４＃杆　２．Ｏ　３　ＸＸ线５挣杆　３．Ｏ　ＸＸ线３８＃杆　１．６　４　ＸＸ线９　杆　２．８　ＸＸ线１３　杆　２．１　５　ＸＸ线１７挣杆　３．４　ＸＸ线１１＃杆　ｌ盘　６　ＸＸ线１２＃杆　３．４　ＸＸ线２２＃杆　１．９　７　ＸＸ线９　杆　３．２　ＸＸ线７　杆　２．２　８　ＸＸ线１０＃杆　２．９　ｘＸ线５３＃杆　１．７　９　ＸＸ线６≠｝杆　３．８　ＸＸ线１１５＃杆　１．５　１０　ｘｘ线１２＃杆　３．５　ＸＸ线１８｝≠杆　１．６　平均作业　３－３　１　８　时问　

４　结论　１ＯｋＶ线路直线杆改耐张杆采用带电作业方法　能够减少停电时间，提高经济效益。然而，由导线　白重引起的横担受力现象，使横担固定问题成为影　响带电作业安全与效率的重点与难点。针对于该问　题，本文研制了一种新型横担固定器。该装置能够　有效地固定横担，同时结构简单、操作方便。通过　采用该装置，改进了作业方法，使其在作业人数、　步骤、时间上得到显著优化。在保证安全生产的基　础上，进一步减少了停电时间，提高了经济效益。　

参考文献　［１】　胡毅，王力农，刘松喜，等．配电线路带电作业方式　及安全防护［Ｊ】．高电压技术，２０００，２６（５）：３４—３５．　［２］蒋萍，方自力．带电更换１０ｋＶ线路悬式绝缘子的实　践［Ｊ］．上海电力，２００６（３）：３１６—３１９，２１７．　［３］　杨伟辉．带电１０ｋＶ线路单回直线杆改耐张杆的研究　［Ｊ］．云南电力技术，２０１３，４１（ｚ１）：８２—８４．　［４］　熊卿府．配电线路检修【Ｍ］．北京：中国电力出版社，　２０１０．　『５］Ｑ／ＧＤＷ　５２０—２０１０．１０ｋＶ架空配电线路带电作业管　理规范［Ｓ］．　［６】　徐远鹏．配电带电作业标准化研究［Ｄ］．北京：华北　电力大学，２０１３．　

作者简介　孟璐（１９８４一），男，硕士，工程师，从事配网带电作业检修、研　究工作。