超高压及特高压输电线路耐张塔型带电作业方法研究

超高压及特高压输电线路耐张塔型带电作业方法研究

王志东

国网山西省电力公司综合服务中心  山西太原 030000

摘要：由于特高压电网一旦投产，难以提出断电检修消缺，因此，带电作业成了特高压电网的主要技术手段，对于偏远、复杂地形下输电线路带电作业，直升机具有有较强适应性且高效的作业优势。1000kV特高压线路由于其参数的精确度和可靠性，为其在日常的操作和维修中起到了保障作用。文章分析了特高压线路耐张塔特点，归纳出瓷绝缘子应用多、绝缘子串长、绝缘子间距大等因素是造成无法使用“自由等电位”法带电进出强电场的原因。通过校核各种塔型的安全距离和组合间隙距离，设计辅助攀登跳线的绝缘步梯，创新提出了“先等电位进入跳线，再攀登跳线至导线”的进出强电场方法，解决了作业人员无法带电进出特高压线路耐张塔的难题，为实现特高压输电线路耐张塔等电位带电作业创造了条件。

关键词：特高压线路耐张塔；带电作业；跳线；绝缘步梯

0引言

本文对1000kV特高压直流输电系统的基本特性进行了简单的剖析，探讨了其在电网中的操作和维修方法，并着重介绍了带电作业等技术，确保了其在电网中的安全运行。为做好±1000kV带电工作，完善其运检技术，本论文就采用直升机吊索技术在±1000kV特高压直流输电线路带电作业的实际情况进行了相关研究工作。

我国正在积极发展结构参数高、运行可靠性要求高的特高压交流输电线路,为了给线路的运行维护提供参考,从我国实际情况出发,结合国内高压、超高压线路和国外特高压线路的运行情况,分析了特高压线路雷击、污闪、风偏、覆冰舞动等故障的特点,提出了相应的防治措施;明确了线路检测工作的重点,分析了在特高压交流输电线路运行维护中应用红外、紫外等检测技术和开展在线监测和状态检修的可行性和必要性;分析了线路巡视工作的要点,探讨了直升飞机巡视在特高压交流输电线路中的应用;研究了特高压交流输电线路的带电作业技术,确定了带电作业的安全距离和组合间隙,提出了人体安全防护方法,并讨论了加装保护间隙的作业方式。

1特高压输电线路的基本特点

与目前的高压和超高压相比，特高压交流输电系统存在着显著的差异。由于输电线路的线路参数较高，输电线路较长，沿线地理环境复杂，对线路的安全要求较高，对线路的影响较大。通过对千伏特高压直流输电系统的研究，可以看出，由于自然环境的原因，国内1000kV特高压交流输电线路存在着如下特征：一是容易遭受闪电袭击，二是发生绕击性强；为了保证传输线的安全，必须特别关注污染问题；防风的条件很高，不然很可能会结冰，很有可能会掉下来。为此，必须特别重视预防和治理，消除对电网安全隐患的担忧，以保证电网安全可靠，减少高压直流回路发生事故的几率。

2研究内容

通过分析特高压线路耐张塔设备连接特点，提出“先等电位进入跳线，再从跳线攀爬到导线”的创新思路：首先，作业人员进入处于强电场中的跳线，完成等电位过程；然后，作业人员通过攀登跳线，走线至导线上的作业位置。但是，要保证这个方法顺利实施，需研究两个方面内容：（1）校核进入跳线的安全距离，制定安全防护措施，保证人员和设备的安全；（2）需设计辅助攀登工具，使作业人员能顺利的攀登跳线进入导线作业点位置。

2.1安全距离校核

根据分析，特高压交流双回路SJC271013型耐张塔的塔头间隙最为紧凑，安全距离最小。因此，选取SJC271013型双回路耐张塔为研究对象，相关参数如表1所示[1]，跳线连接如图1所示[2]。

根据国家电网公司《电力安全工作规程》规定，输电线路带电作业最小安全距离为6.8m，最小组合间隙距离为6.8m[3]。对于下相采用攀登软梯法进入跳线；对于上相和中相，采用小士字梯荡入法进入跳线。根据杆塔尺寸和设备连接尺寸，按比例画出单线图。由分析可知，上相的设备布置比中相更加紧凑，且采用同样的进入电场方法。因此，只需校核上相与下相的最小安全距离和最小组合间隙即可。下相等电位电工的最小安全距离为8m，上相下相等电位电工的最小安全距离也为8m（均考虑人体头部超过导线均压环0.5m），满足规程规定6.8m最小安全距离要求。在作业人员与带电体距离为0.5m时组合间隙最小，下相为10.1m，上相为9.7m（均考虑人体占据0.6m空间距离），满足规程规定6.8m最小组合间隙距离要求。有以上校核可知，下相采用软梯法、上中相采用荡入法进入跳线均是安全的。2.2辅助工具的研制跳线串与导线连接处距离超过10m，中间两只间隔棒之间的距离约4m，且跳线与水平方向倾斜角度超过70°（最大达85°），需设计辅助攀登工具使作业人员能顺利的攀登跳线进入导线作业点位置。为此，设计了绝缘步梯。单根步梯的重量在600克左右，与传统的绝缘硬梯相比，其具有体积小、重量轻，安装方便牢固，防滑性能可靠等特点，如图2所示。

其中，1为单根跳线抓手，孔径大小要求与单根跳线直径相匹配，抓手圆孔内层有防滑胶垫；2为空心绝缘杆，使两端抓手中心点间距离与两单跳线中心点间距相匹配；3为十字拧紧旋钮，用于将抓手牢牢固定在跳线上。当作业人员行至硬跳线与软跳线的连接处安装此绝缘步梯。作业人员脚踏第一个步梯（手扶上端跳线）后，再在适当距离安装第二只绝缘步梯，如此交替使用，直至逐步攀爬到位于高侧的导线。

3结论

经过校核安全距离和组合间隙可以确定，下相采用软梯法、上中相采用士字梯荡入法满足规程规定，可以保证作业人员进入跳线等电位时的安全。目前，绝缘步梯也已研制加工完成，经现场试用，安装方便灵活，防滑可靠，效果良好。本项目的研究，能够有效解决实际线路中，无法带电进出特高压耐张塔的难题。下一步，将对带电作业团队人员进行针对性培训，并对各项工器具进行试验。

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