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（整期优先）网络出版时间：2021-05-26

作者: 时峰，陈宣林，张宇雄

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一种带负荷处理液压型耐张线夹引流板发热技术及辅助装置的探讨

时峰，陈宣林，张宇雄

云南电网有限责任公司曲靖供电局，云南曲靖 655000

摘要：传统的输电线路液压型耐张线夹引流板发热缺陷带电处理方法，作业手段单一，工具简单，作业过程中存在较高的人身和电网安全风险。本文对液压型耐张线夹发热缺陷带电作业技术开展研究，对作业中分流线固定方式、辅助装置固定方式、引流线辅助装置等进行了大胆尝试和改进，明确了作业方法，固化了作业流程，研究制作出一批专用工器具，实现作业安全的“双保险”，实践证明应用该辅助装置和分流装置的创新实践是可行的，安全的。该技术可大幅降低作业人员和电网的安全风险，提高缺陷处理的作业效率，具有一定的推广应用价值。

关键词：带电作业；液压型；耐张线夹；发热；分流装置；辅助装置

0 引言

液压型耐张线夹是架空输电线路中必不可少的重要组成部件，主要用来将导线固定在非直线杆塔的耐张绝缘子串上，起锚固作用，是高压输电线路中与大截面导线配套的重要金具，其运行的可靠性将极大影响线路的安全运行。它除承受导线的张力外，还是全导电体，所以必须保证液压型耐张线夹在承受导线张力的同时还要具有良好的电气性能。据统计，液压型耐张线夹运行中常常由于引流板因受力不均匀或者施工工艺不当，造成引流板或引流端子变形、断裂，且常发现耐张线夹引流板与引流线夹接触处温度较高，出现发烫、烧红甚至熔断的现象，耐张线夹引流板已成为输电线路的一个重大薄弱点，给输电线路的安全稳定运行带来较大的危害^[¹^-⁵^]。

目前，常见的处理方法主要分为两种：一种是间接作业即地电位作业法。对于由于螺栓松动导致耐张线夹引流板与引流线夹接触不良造成的发热缺陷，利用绝缘操作杆和螺栓紧固专用工具进行消除，这种作业方法具有人体不与带电体接触的优点，常用于处理110 kV及以下电压等级因引流板螺栓松动而导致的发热问题，具有一定局限性。另一种是直接作业法即等电位作业法。大部分220 kV及以上电压等级的发热缺陷需要等电位电工进入强电场对发热的耐张线夹进行处理，对于因施工质量不佳、漏涂导电脂、腐蚀等致使两片单板间存在杂质，而使接触电阻增大，导致引流板发热超标的许多非分裂（单根）导线，往往束手无策，必须停电处理。

随着人们对电力的需求量和依赖性日益增加，如何在不断电的情况下对电网设备、电力线路进行检修，带电作业已成为一个重要的技术手段和发展趋势。为了减少停电时间，处理发热缺陷，国内不少供电单位进行了积极探索和大胆尝试，常用的处理方法是将液压型耐张线夹进行短接分流，即在液压型耐张线夹的两侧并联安装一条短接导线，分流从液压型耐张线夹流过的电流，分流线一般多选用25 mm²的软质多股铜线，分流线的固定方式则五花八门，有缠绕的，有用并沟线夹的，有专用夹具的，没有统一的技术标准和专用工具，对带电作业人员的业务技能提出了较为严苛的要求，作业过程中往往存在分流线固定不牢靠，导流性能差，检修工艺较差等缺点。特别是目前大部分110 kV、少部分220 kV电压等级的输电线路导线采用的是非分裂（单根）导线，作业过程中如果分流线处理不当发生脱落，将会产生较大电弧，直接导致带负荷断引流的恶性电气误操作事故，危及作业人员人身和电网的安全^[6-8]。由于作业中存在极大的安全风险，因此，长期以来带电作业同行对于此类缺陷的处理往往讳莫如深，缺陷处理手段和技术鲜有突破。

本文以常见处理方法为基础，对液压型耐张线夹发热缺陷带电作业技术开展研究，对分流线的固定方式、辅助装置固定方式、引流线辅助装置等进行了大胆创新和改进，以期通过新技术、新方法、新工具的应用不断增强驾驭电网的能力。

1 导线分流装置

本组合 3 文研制的分流装置并联在液压型耐张线夹的两端，该装置在耐张线夹与引流线和引流板打开前进行安装，主要作用是进行分流，减小输电线路流过耐张线夹引流板的电流，为处理耐张线夹的发热缺陷提供保障。分流装置的工作状态示意图如图1所示。该分流装置主要由分流线、分流板和分流线夹3个主要部件组成，分流线两端与分流板通过液压方式连接，分流板与分流线夹通过螺栓连接，分流线夹呈45 °分别固定于导线和引流线上。分流装置的分流线、分流板与分流线夹采用板式连接的方式，连接可靠性高。分流线根据输电线路电压等级和导线型号选择，材质为钢芯铝绞线，截面与原导线型号一致，这样既保证了分流安全，同时，钢芯铝绞线也比较便于作业人员获得。

图1 分流装置工作状态示意图

分流线夹是分流装置的核心，其结构示意图如图2所示，分流线夹包括夹具主体模块、紧固模块、防脱模块。主体模块包括线夹夹头、线夹分流板、腰型连接孔、导轨、防脱压块、固定轴安装孔。主体模块的线夹夹头位于夹具主体模块顶部，采用加宽夹头设计，增加与导线的接触面积，保证通流能力和连接稳定性。线夹分流板与线夹夹头呈45 °设计，符合人机工程，易于分流装置的高空安装和工艺控制，成型美观。腰型连接孔均匀分布于线夹分流板底部，孔距可调节便于不同型号液压型耐张线夹的高空安装。紧固模块包括紧固块、紧固螺杆、紧固块导向槽。紧固螺杆穿过分流线夹基部的螺纹孔与紧固块底部的转向槽连接，并通过销钉限位，紧固螺杆旋转控制紧固块的上、下运动。紧固块与导线的接触面设有防滑导槽，可以避免线夹与导线和引流线夹紧后的侧向滑动。紧固块侧向设紧固块导向槽，紧固块导向槽呈C型，与导轨配合使用，可以有效的避免紧固块的侧向晃动，增加装置的稳固性。防脱模块包括扭力弹簧、防脱压块、固定轴。扭力弹簧一端安装于防脱压块上，另一端安装于线夹主体安装孔内。防脱压块受弹簧扭力自然状态下呈打开状态，受压力后呈关闭状态，可提高挂载的便利性和安全性。紧固块压紧导线后，防脱块自动闭合，具有安装防脱的效果。安装时，等电位电工将分流装置的一端安装在引流线上，另一端安装在导线上，利用棘轮扳手可将缺陷部位进行快速短接。

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图2 分流线夹结构示意图

2 通用辅助装置

通用辅助装置是确保液压型耐张线夹安全打开的重中之重，相当于等电位电工的“第三只手”，主要作用是将引流线进行可靠固定，当引流板打开时，作业人员可以通过该装置对引流线在高度和左右上进行小幅移动和控制，以确保作业范围内无阻挡，方便等电位电工的操作。通用辅助装置工作状态示意图如图3所示，通用辅助装置主要由上支臂、旋转关节、下支臂、多节夹具4个部分构成。上支臂利用多节夹具和导线侧耐张线夹连接固定。下支臂利用多节夹具与和引流线侧耐张线夹连接固定。上支臂与下支臂通过旋转关节连接。旋转关节包括壳体功能模块、双向锁止模块、减速机。壳体功能模块上的摇臂控制支臂的开合，双向锁止模块控制支臂的悬停。上、下支臂设销钉锁止机构，打开后可实现自由旋转。滑动模块上设齿条咬合块打开后，伸缩臂可在一定范围内自由伸缩，方便下支臂长度的调整。

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图3 通用辅助装置工作状态示意图

该装置可以实现上、下、左、右、前、后6个自由度的随意悬停，其中水平、左右旋转的功能是靠机械臂轴承来实现，旋转到指定位置后可以通过棘轮锁止机构锁定位置。上、下运动功能是靠谐波减速机实现的，实际使用中提升20 kg的负载只需要2 kg的力量输入，上升到指定位置后棘轮离合器会将支臂锁定到指定位置。前、后运动功能靠滑轨和滑块来实现，当滑到指定的位置后，锁止模块会将机械臂锁定到指定的位置。支臂骨架采用铝合金材质，外壳采用尼龙绝缘塑料材质，转向结构材料采用7050型铝合金，在保证牢靠固定支撑引流线的同时，具有良好的导电性能。其结构示意图如图4所示。

图4 通用辅助装置结构示意图

多节夹具位于通用辅助装置上、下支臂的两端，用于辅助装置与导线和引流线的固定，采用可拆卸和调节的夹具节设计，使用棘轮扳手可实现快速固定、拆卸，对管径尺寸为30 mm（NY-150）、32 mm（NY-185）、36 mm（NY120-240）、40.5 mm（NY-300）和45 mm（NY-400）的液压型耐张线夹均具有良好的兼容性，达到通用的目的。

多节夹具主要包括夹具节模块、连接模块、锁紧模块、转向模块，其结构示意图如图5所示。夹具上与耐张线夹接触的面上均设置有防滑导槽，可以增加摩擦力，防止出现滑动；夹具采用螺栓紧固的方式，可以利用棘轮扳手实现快速安装；夹具节采用横向加宽的设计，具备更高的侧向稳固性；夹具钩和夹具节进行减薄和镂空处理，在保证强度的同时可以减轻夹具的重量，较少等电位电工高空作业的负担。

图5 多节夹具结构示意图

3 作业流程

（1）工作负责人接到带电作业任务后，根据任务难易和对作业设备的熟悉程度，决定是否需要进行查阅资料和现场勘察。

（2）根据现场勘察结果，依据作业的危险性、复杂性和困难程度，制定有针对性的组织措施、安全措施和技术措施。

（3）准备必要的作业文件。根据工作内容、作业方法准备作业所需工器具

（4）根据分流线尺寸，对作业材料进行清洗，利用液压机将与待处理线路导线型号相同的钢芯铝绞线和液压型耐张线夹进行压接。

（5）作业前，核对线路名称及杆塔号，利用红外热成像仪对线路缺陷部位进行现场复测，确定作业位置与工作票相符。

（6）检查杆（塔）基础、脚钉、拉线等是否牢固；现场检测气象条件、作业环境满足带电作业的要求。

（7）工作负责人在工作开始前，与工作许可人联系，申请停用自动重合闸装置。

（8）完成工作许可手续后，工作负责人组织全体工作班成员召开现场工前会，交代工作任务及分工、作业地点及范围、作业环境及风险、安全措施及注意事项。被交代人员应准确理解所交代的内容，并签名确认。

（9）作业前，对绝缘工器具和作业用具进行认真检查、检测，确保作业工器具满足作业要求。

（10）地电位电工攀登杆塔或利用多旋翼无人机抛投绝缘绳至作业点附近，安装绝缘软梯或电动升降装置。

（11）准备工作完成后，等电位电工在不失去人身后备保护下沿绝缘子串/绝缘软梯/电动升降装置进入强电场。

（12）地面电工配合等电位电工起吊作业所需工器具。等电位电工利用钳形电流表对处理前的线路电流进行测量。

（13）等电位电工在地面电工的配合下，将分流装置的一端安装在引流线上，另一端安装在导线上，将缺陷部位进行短接。

（14）等电位电工将辅助装置的上支臂和导线侧耐张线夹连接固定，下支臂和引流线侧耐张线夹连接固定。

（15）收紧辅助装置手柄将引流线的重量转移到辅助装置上，并确保分流装置、辅助装置和引流线安装可靠、牢固。

（16）等电位电工将耐张线夹的连接螺栓拆除，转动辅助装置将引流线移动到不影响操作的一侧。

（17）用砂纸对引流板进行打磨处理，确保引流板平整、光滑。

（18）打磨完成后，在引流板两端均匀涂抹导电脂。

（19）转动辅助装置将引流线移动到合适位置，连接耐张线夹的螺栓，恢复引流线的连接，确保引流线连接可靠，受力正常。

（20）等电位电工在地面电工的配合下，将辅助装置和分流装置拆除，并传递至地面。

（21）利用钳形电流表对处理后的线路电流进行测量。

（22）利用红外热成像仪对线路缺陷部位进行测量，缺陷部位温度正常，经工作负责人许可后，等电位电工退出强电场。

4 注意事项

新技术、新方法的应用是将传统方法和创新成果相互融合的过程，一定能焕发出新的活力，为企业的安全生产和作业人员的人身安全带来便利。但在实际操作中也应注意以下安全事项：

（1）对于带电作业新项目和研制的新工具，应进行科学试验，通过在模拟设备上实际操作，确认安全可靠，编制出相应的操作工艺方案和安全技术措施，并经本单位批准后，方可在带电设备上进行作业和使用。

（2）工作前对作业现场进行全面勘察，判断作业可行性，经充分讨论后，制定切实可行的安全措施后方可开展。

（3）挂梯开展液压型耐张线夹发热缺陷处理的导线截面积不得小于120 mm²。

（4）等电位电工与接地体间的安全距离不满足安全作业要求时，禁止开展带电作业。

（5）等电位电工在沿绝缘软梯/电动升降装置进入强电场过程中不得失去后备保护绳的保护。

（6）等电位电工与地电位电工传递工具和材料时，应使用绝缘工具或绝缘绳索进行。

（7）辅助装置安装前，应先用分流装置对液压型耐张线夹进行短接，并确保分流线通流正常。

（8）打开引流板前，应再次核实分流装置和辅助装置安装是否牢固、可靠。

5 结语

通过对液压型耐张线夹发热缺陷带电作业工具及作业方法的研究，明确作业方法，固化作业流程，研究制作出一批专用处理工器具。自2020年以来，应用该技术先后多次开展了输电线路液压型耐张线夹发热缺陷处理及抢修工作，均安全、高效的完成了作业，实践证明应用该辅助装置和分流装置的创新实践是可行的，安全的。图6为某220 kV线路液压型耐张线夹发热缺陷处理前温度为93.8 ℃，处理后运行温度正常。

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图6 发热缺陷处理前后效果对比

随着经济和社会的发展，用户对供电质量的要求越来越高，供电可靠率成为衡量一个企业服务水平的重要指标，带电作业是实现对用户不间断供电的最有效措施，大力发展带电作业势在必行。新技术、新方法的应用，实现了带负荷、不停电消除设备运行过程中的紧急缺陷和隐患。该技术不仅可以应用于输电线路，还可应用于变电站内液压型耐张线夹发热缺陷的带电处理，使目前常规的处理方法得到进一步扩展，在保证带电作业人身、设备、电网安全上有了质的提升，极大促进带电作业的发展和应对设备突发状况的能力，为提高电网设备的健康水平和供电可靠性提供了有力的技术支撑和保障。

参考文献：