110kV线路双回路耐张铁塔等电位处理引流缺陷.doc

1 1 0 k V线路双回路耐张铁塔等电位处理引流缺陷玉溪供电局输电管理所带电作业一班 叶友金摘要：在各位老师傅多年的带电作业经验的基础上，本文主要针对110kV紧凑田字形、鼓型、正伞形、倒伞形排列的双回线路的结构特点，提出等电位电工由绝缘悬臂梯进入强电场，采用旋转位移引流线的方法，处理三相引流缺陷。经过现场考察、理论计算和模拟操作，证明了这种作业方法是安全可行的。关键词：旋转位移、绝缘悬臂梯、引流缺陷、110kV、耐张塔、等电位0 引言在高压输电线路上，导线有很多的连接点，大多数集中在耐张杆塔上。耐张杆塔上，两侧耐张绝缘子之间的导线叫引流线，也叫跳线、弓子线。引流线的接续金具一般有并沟线夹、楔形线夹、预绞丝护线条等，110kV线路上大多采用并沟线夹连接。运行中的引流线受各种因素的影响，可能因并沟线夹松动接触电阻过大，引起局部过热甚至熔断，造成断线事故。截止2010年06月，玉溪供电局输电管理所管辖的同塔双回架设线路330.955km，共计48回。根据运行资料统计，2009年共发现这类缺陷60处，其中有10处紧急缺陷，例如2009年10月15日带电作业二班对权易奔进行红外测温发现207号塔B相、217号塔B相、219号塔B相引流线并沟线夹处温度达95，严重威胁线路的安全运行，属于紧急缺陷，地电位作业很可能造成断线而且不能完全消除缺陷，当时带电作业一班等电位作业消除引流缺陷的技术和工具还不能达到要求，最后只有于2009年10月16日紧急停电处理，损失了负荷3.0万kW.h，对供电可靠性造成了一定的影响。另外，本班于2008年QC活动研制出的地电位紧固并沟线夹的专用工具，不能处理因高温变形的螺母，扭矩也到不到紧固要求，而且不能更换并沟线夹和处理引流断股等缺陷。 等电位处理引流缺陷的困难：1 1 0 kV双回线路的杆塔，两层横担间距为3 .5 米，实测引流线距悬挂点约1.6 米 ，下层横担距引流线仅为1. 9 米，人体通过一般的绝缘工具进入电场不能满足带电作业的安全距离要求。1 等电位处理引流缺陷的基本原理为了克服地电位处理引流缺陷的不足和采用普通工具等电位处理时距离不够的问题，输电管理所带电作业一班的各位师傅根据自己多年带电作业经验，充分发挥聪明才智，提出了的采用绝缘悬臂梯等电位处理引流缺陷的建议。绝缘悬臂梯等电位处理引流缺陷基本原理是：等电位作业人员采用绝缘悬臂梯从横担外侧进入强电场，地电位作业人员利用绝缘引流撑杆将引流线撑出约40，在满足安全距离的前提下等电位处理引流缺陷。图1-1、1-2、1-3是等电位处理引流缺陷的示意图： 图1-1 等电位处理引流缺陷示意图 图1-2 等电位处理上相引流缺陷示意图图1-3 等电位处理中相引流缺陷示意图（同处理下相）2 安全距离验算2.1安全距离规定带电作业应在良好天气下进行。如遇雷、雨、雪、雾不得进行带电作业，风力大于5级时，一般不宜进行带电作业。当确定最小安全距离时，需要对环境因素可能产生的影响加以考虑和限制，根据海拔对最小安全距离进行修正。对一些新项目要进行带电作业危险率计算，危险率小于1.010-5才能开展带电作业。110kV线路的带电作业安全距离主要取决于操作过电压水平，中性点非直接接地系统的过电压倍数为3.5，直接接地系统的过电压倍数为3，带电作业安全距离包括最小安全距离、最小电气安全距离（最小对地安全距离、最小相间安全距离）和最小组合间隙。110kV线路带电作业安全距离如表2-1：表2-1 110kV线路带电作业安全距离地电位作业组合间隙绝缘承力工具绝缘绳索绝缘操作杆1.0m1.2m1.0m1.0m1.3m2.2安全距离验算1、处理引流缺陷工况描述：如图2-1，处理110kV双回耐张塔引流缺陷时，绝缘悬臂梯长5m，在2.5m处折叠，梯子在A、B两点固定，绝缘梯伸出横担1.25m，悬臂部分2.5m，作业人员身高1.7m，沿梯垂直下0.8m，始终处于垂直位置，进行限制性作业。图2-1 等电位人员作业时距离示意图2、安全距离验算引流最低点与横担的垂直距离约1.5m，需水平移动约1m，垂直提升约0.4m，垂直旋转角arsin（2/3）约41.8此时等电位人员处于最佳位置。（1）等电位电工头部对上横担的距离： 1.0m，满足安全距离的要求；（2）等电位电工手部对上横担的距离（手水平伸出0.3m，垂直活动0.3m）： 1.0m，满足安全距离的要求（3）等电位电工脚部对下横担的距离（下横担比上横担长0.9m）：1.0m，满足安全距离的要求（4）组合间隙（等电位电工在刚进入硬梯时与接地体和带电体的组合间隙最小为引流最低点与横担的垂直距离约1.5m）1.2m，满足安全距离的要求。处理中（下）相引流缺陷时，需要将上（中）相的引流上挑约34，确保塔上作业的人员有足够的安全距离，带电作业时需要对上挑度数进行验算。经验算，等电位电工的工作位置均满足110kV线路带电作业安全距离的要求，由此证明作业方法是安全可行的。3 带电作业工器具检测及强度验算 3.1带电作业工器具检测110kV线路等电位作业采用型屏蔽服，其衣料的屏蔽效率不得小于40dB，电阻不得大于800m，熔断电流不得小于5A。屏蔽服的上衣、裤子、手套、短袜的电阻不得大于15，导电鞋的电阻不得大于500，整套屏蔽服的电阻不得大于20。绝缘工器具的有效绝缘长度要达到规程要求，1min工频耐压试验无击穿、无闪络及过热现象，作业前用数显绝缘测试仪测试绝缘电阻，符合要求方可使用。新带电作业项目需对绝缘工具的受力进行分析计算，满足受力要求，才能使用。带电作业的成功与否取决于以下三种因素：带电作业时的过电压水平、在电场中的安全距离及组合间隙、绝缘工具的强度及稳定性。 3.2绝缘悬臂梯受力分析和强度验算等电位人员进入电场要借助于绝缘工具 ，绝缘工具的强度和稳定性是保证作业人员和设备安全的必要条件。绝缘悬臂梯的参数：长5m、 截面为椭圆型（如图3-1）、短轴40 mm、长轴60mm、壁厚5 mm、材料是3640环氧树脂、在2.5m处折叠、弹性模数E=7.4105kg/cm2、弯曲应力3600kg/cm2、挤压应力2600kg/cm2、拉伸应力6000kg/cm2，绝缘悬臂梯的强度和稳定性足以满足安全要求，此项作业只需对绝缘悬臂梯B点的受力情况进行分析。处理上相引流时伸出横担约1.25m（其它工作状态视情况而定）。图3-1 悬臂梯截面图等电位人员及所携带的工具材料质量G1=75kg，绝缘梯质量G2=20kg，脚梯受控制绳拉力G3=20kg。B-C段所对应的集中荷载： B-C段所对应均布荷载：20/500=0.04kg/cm，如图3-2所示。图3-2 绝缘梯的支承和荷载情况图3-3 B截面的剪力图图3-4 B截面的弯矩图B-C段的剪力图和弯矩图如图3-3、3-4所示。同时受集中荷-载和均布荷载的作用，B截面上的剪力和弯矩要产生叠加，表达式为：Q=-（P+qx）=-（105+0.04125）=-110kg（负号表示剪力的方向朝下）；由图3-1可知，重心S到相应边的距离：外椭圆的长半轴a=3cm，短半轴b=2cm；内椭圆的长半轴a1=2cm，短半轴b1=1.5cm。忽略中间梯子级的影响，对应X轴：绝缘梯的惯性矩：绝缘梯的抗弯截面模数：绝缘梯的截面积：S=2（ab-a1b1）=14.13cm2绝缘梯的惯性半径：梯子细长比：75,纵向弯曲系数：，由于产生的轴向压力N近似为零，所以附加弯矩系数：=1。图3-5 B截面上梯子转角和挠度示意图如图3-5所示，B点端转角：，=1.35C点最大挠度：由于转角和挠度都很小，故不会对绝缘体产生影响。绝缘悬臂梯的弹性模数E=7.4105kg/cm2、弯曲应力3600kg/cm2、挤压应力2600kg/cm2、拉伸应力6000kg/cm2，安全系数取3.0。由于产生的轴心压力N忽略为零，绝缘梯强度验算： 稳定性验算： 绝缘梯的最大剪应力：经验算作业时绝缘梯的强度、稳定性和剪切力都小于材料的许用用力、。由此证明采用绝缘悬臂梯进入电场是足够安全的。4 作业指导书等电位处理110k V同塔双回线路耐张铁引流缺陷作业指导书作业指导书依据带电作业三大规程汇编、交流线路带电作业安全距离计算方法、送电线路带电作业导则作业指导书适用范围110kV紧凑型垂直排列的双回耐张铁塔上中下三相引流、上字型排列的耐张杆塔的三相引流和水平排列耐张杆塔边相引流的带电作业（紧固更换并沟线夹、安装护线式预绞丝和处理引流抛股等）。作业准备人员工作负责人1名，塔上监护人1名，地电位电工2名，等电位电工1名，地面电工4人，共9人工具绝缘悬臂梯1副 ( 折叠型全长5 米 )；绝缘绳3根；绝缘单滑1只（0.5T）；绝缘梯固定卡2套或捆梯绳1根；缘缘引流旋转撑杆2付；干净帆布两块 ；屏蔽服1套；帆布1块；工具包1个；个人工具1套；风速仪材料并沟线夹或护线式预绞丝、钢丝刷、801导电脂作业文件线路第二种工作票、工作任务单、带电作业登记表、班前班后会、作业指导书作业步骤关键作业工序工艺标准作业记录注意事项1 作业前的准备1.1核实作业条件1.查阅线路竣工资料和各种参数；2.勘查作业现，了解作业当天天气状况。1.严格计算作业点是否满足带电作业安全距离要求；2.现场线路交叉跨越是否满足要求，带电作业应在良好的天气下进行，如遇雷、雨、雪、雾，风力大于5级时不得进行带电作业。1.2作业文件准备1.根据工作任务准备线路第二中工作票；2.准备工作任务单、带电作业登记表等，确定作业分工。1.工作票的安全措施要列举完备；2.作业文件要准备完善。1.3工具材料准备1.选用相应型号的工具和材料，符合规程要求；2.对所有工具的外观进行观察，对屏蔽服和绝缘工具进行检测；3.搬运过程中对绝缘工具进行防潮、防污、防损保护。1.工器具是否在有效使用日期内；2.工器具的外观、性能必须良好；3.搬运过程中要对工具进行保护；4.工器具和材料要准备充分。1.4 办理工作许可手续1.坚持复诵核实制度。2.通知调度停用线路重合闸1.使用普通话，发音清晰，复诵核实；2.避免调度听错，停错重合闸。2 现场安全措施2.1现场分工1.开班前会，学习工作票、工作任务单、作业指导书；2.观察班员精神面貌，询问班员身体情况，交代安全措施和注意事项，并明确分工。1.班员必须掌握各种安全措施；2.分工必须明确，作业前应掌握此项工作的具体作业流程。2.2攀登杆塔准备1.核对线路名称和杆号牌；2.对安全带做冲击试验；1.避免误等杆塔；2.防止使用不能承受冲击的安全带。3 处理引流缺陷3.1 攀登杆塔1.首先由1号电工携带传递绳上塔并拴好；2.随后2号电工、等电位电工和塔上监护人上塔。1.采取防坠钩或防坠绳等防坠措施；2.与带电体保持1.0m及以上的距离。3.2 起吊工具、安装悬臂梯1.地面电工铺好帆布，将绝缘悬臂梯、捆梯绳、缘缘引流旋转撑杆等工具运至塔上。2.塔上监护人在最和适的位置监护塔上人员；3.地电位电工在监护下安装绝缘悬臂梯；1.电工必须戴清洁干燥的手套；2.起吊传递工具时避免碰撞塔材；3.绝缘悬臂梯应绑扎牢固，；4.塔上人员与带电体保持至少1.0m的安全距离； 5.工作人员要集中思想，传递工具下方禁止站人。3.3沿硬梯进入强电场1.等电位电工检查屏蔽服的各个连接点并拴好绝缘保安绳；2.等电位电工征得塔上监护人允许后沿绝缘悬臂梯下至梯端，在身体与引流线平行的合适位置打好安全带；1.等电位电工必须穿全套合格屏蔽服装，沿硬梯进电场和等电位时，报告工作负责人，并征得其同意；2.等电位电工的组合间隙不小于1.2m，等电位前与带电体保持0.3m；3、绝缘承力工具、绝缘绳索的有效绝缘长度不小于1.0m，绝缘工具要有足够的力学性能和稳定性。4.从绝缘梯固定出梯宜采用倒出式，脚禁止伸出梯外。3.4地电位电工撑引流1.塔上监护人始终将地电位电工和等电位电工的动作控制在视野范围内，征得工作负责人同意后，同意等电位电工等电位；2.地电位电工用绝缘撑杆将引流线慢慢推至等电位电工处，并固定，避免力度过大，等电位电工迅速等电位。1.绝缘操作杆的有效绝缘长度不小于1.3m；2.地电位电工和等电位电工要熟练配合，避免动作过大，将引流固定在70左右。3.6处理引流缺陷1.等电位电工按照缺陷的处理方法安全迅速的处理缺陷。1. 避免出现引流断裂的情况；2. 工作过程中始终保持警惕。3.7出电场、拆工具、下塔1.缺陷处理完毕，经工作负责人同意，在地电位电工的配合下，等电位电工脱离电场，引流线恢复至正常位置；2、等电位电工返回杆塔，在监护人的监护下拆除工具，绑扎牢固，由地面电工运至塔下；3、塔上监护人检查塔上无遗留工具后，按照等电位电工、1号、2号地电位电工、塔上监护人的顺序下塔。1.等电位电工出电场和进电场的安全距离和方法一样；2.拆除工具时防止高空坠物，塔上不能有他遗留物；3.下塔时要使用防坠措施。4 工作终结手续4.1 通知调度恢复线路重合闸1.坚持复诵核实制度。1.及时通知调度，避免出现拖延忘记的情况。4.2 归还工器具、终结工作票、填写作业记录1.将工器具原样放至工具房；2.终结工作票，闭环缺陷，填写带电作业登记表等记录。3.召开班后会，总结作业的不足，工作结束。1. 认真保养维护工器具；2. 闭环缺陷，终结工作票要及时；3. 班后会要认真总结经验教训。备注：1.处理中下相引流缺陷时，地电位电工先将固定卡安装好，然后安装绝缘引流撑杆，把引流线卡住，相互配合把上相和中相引流线挑起70左右，保证中相和下相塔上作业人员进入横担的安全距离。 2.绝缘悬臂梯可采用折叠式或固定式的，折