导读
作者：罗国档，林雅斯，吴志成，陈永红（国网福建省电力有限公司泉州供电公司，福建泉州，３６２０００）
来源：《电网运行管理》年7月
摘要：本文针对目前高压电力线路常见缺陷“带电侧螺栓松动导致发热、螺栓脱落甚至断串”的处理方法开展研究，针对传统方法及工具的不足，提出研制一种可在塔身侧地电位法远距离紧固带电侧螺栓的电动松紧装置，改变传统的手动紧固或人员直接进入带电侧导线紧固的方法，有效降低了作业强度和危险性，同时对提高高压电力线路带电检修自动化具有重大意义。现场实践表明，新装置的应用达到了预期目标，顺利完成了带电作业任务。
１引言
架空输电线路的连接金具大多采用螺栓固定结构设计，由于其长期暴露在空气中受风力及导线振动的影响，靠近导线一侧的连接螺栓会出现松动（图１），若不能及时对缺陷螺栓进行紧固，将会导致连接处发热（图２）、导线掉线（图３）等重大事故。因此，及时对松动螺栓进行紧固处理是架空输电线路安全运行的关键。
２现状调查
综合考虑经济性、电网安全性及作业效率，目前对导线侧螺栓松动的处理方法主要为：①优先采用操作棒＋旋转扳手远距离紧固螺栓的地电位法带电紧固。该方法为人员手动推拉操作杆，配合旋转扳手来实现螺栓紧固；②无法开展地电位法带电紧固的，采用等电位法带电紧固。该方法为人员穿着屏蔽服，移动进入带电导线上直接开展螺栓紧固；③杆塔结构紧凑，不满足等电位进出导线安全距离的情况，采用停电紧固。该方法为将该线路停电，挂接地线后，人员移动进入停电导线上直接开展螺栓紧固。
通过对２０１８年福建省泉州地区开展的导线侧螺栓紧固作业情况和平均耗时进行了调查和分类汇总，发现地电位法带电紧固作业效率最高，但仍有５０％的情况无法开展：其中３０％（１５次）需要开展耗时更长、效率更低、安全风险更高的等电位作业，由于等电位检修作业安全风险较高，需要额外安排１名塔上专责监护人、需要额外安排２名到岗到位监护人、需要提前一周申报作业计划……耗时、耗力、耗人又高风险；另外２０％（１０次）需要停电检修，平均每次需停电４．１小时，１１０／２２０ｋＶ线路平均带负荷５／１０万ｋｗ，按照福建省平均销售电价〇？６５元／ｋｗｈ，则每次作业将造成１３．３２５／２６．６５万元的售电损失，仅２０１７年开展的导线侧螺栓类停电检修作业１１０／２２０ｋＶ线路６／４次，造成售电损失共计１８６．５５万元。经济损失巨大，且影响社会用电。
因此研究解决导线侧螺栓类检修作业传统地电位作业方法无法开展的技术难题，具有较大的紧迫性和社会经济意义。
３原因分析
通过对福建省泉州地区２０１８年无法地电位法开展带电检修的螺栓类缺陷进行了调查和分析，发现２０１８年开展的非地电位法带电检修的螺栓类缺陷共计２５次，其中跳线侧螺栓类９次、线路外转角＞１５°的导线侧螺栓类１６次，具体分析如下：
（１）跳线侧螺栓（９次），由于跳线是悬链式结构（如图４），采用地电位法作业方法进行紧固并沟线夹及支柱螺栓时候，检修作业人员手握旋转扳手无法借力，前后拉动旋转扳手时，跳线会随之晃动，无法借力拧紧螺栓。
（２）线路外转角＞１５°的导线侧螺栓（１６次），由于外转角结构，其导线与横担外延线形成一个夹角Ａ（如图５），由于传统手动旋转扳手需要与导线平行架设使用（如图６），当夹角Ａ＞１５°时，采用地电位法作业方法进行导线侧线夹螺栓紧固时候，人员坐在横担最外侧再使用操作杆仍然与导线存在一定夹角（如图６），所以旋转扳手无法使用，即无法开展地电位法带电检修。
４远距离螺栓电动松紧装置
研究通过研究发现，传统地电位作业方法在使用过程中主要存在的不足在于：悬链式结构无法人工受力、大转角杆塔无法顺向发力以及螺杆跟转问题，因此需要研究一种采用电动旋转的远距离处理装置，即人员在杆塔塔身处，操作前端电动松紧装置进行处理，且前端松紧装置可实现全角度转向安装，具体装置研究如下：
远距离电动操作扳手包括有电机、电池，电池固定架、电池盒、套筒及两段空心绝缘操作杆，两段的绝缘操作杆活动可拆卸的连接在一起，电池固定架为一段空心管，在固定架的空心管上设置有一个用于容纳电池开关的开口槽，电机设置在空心管的前端，电池设置在电池盒内，电池盒的底部套在空心管上，电池盒的底部设置有与固定架空心管上的开口槽相通的开口，拉动开关的拉绳设置于绝缘操作杆的内腔，拉绳的前端套设在开关的四周，电池固定架套在连接在一起的绝缘杆的前端，绝缘杆的前端封闭，在绝缘杆前端面上设置有两个的孔，拉绳由绝缘杆前端面的一个孔穿人到电池固定架内腔绕着开关转一圈以上后由绝缘杆前端面的另一个孔穿出，并在绝缘杆内打结，电机与电池通过电线连接，拉绳沿着绝缘杆的内腔延伸到绝缘杆的后端并固定。在连接在一起的绝缘杆的后端还设置有把手，把手与绝缘杆活动连接。把手具有环状部。把手与绝缘杆为插接后两者再采用紧定螺钉进行锁紧。
在后段的绝缘杆上还设置有挂带固定架。挂带固定架包括有套在绝缘杆上的主体，在主体上设置有供绝缘杆穿过的通孔，在主体通孔下方还设置有供挂带穿过的长孔，在主体上还设置有将活动的定位销孔，定位销孔与通孔相贯通，在定位销孔上设置有定位销。
两段绝缘杆的连接为采用连接套连接，连接套包括有母套及公套，母套与公套分别套设在两段绝缘杆上，而后在相互连接。
控制拉绳由两段构成，在两段拉绳的连接端分别设置有拉绳接头、弹簧，两段的拉绳分别与弹簧相连，弹簧与拉绳接头相连，两个拉绳接头分别为公母形式，其中的一个拉绳接头设置内螺纹，另一个拉绳接头设置外螺纹，两者配合使用，拉绳接头与绝缘杆的内径相匹配，在两段绝缘杆的连接端分别设置有限位套，限位套塞在绝缘杆的内腔，限位套的一端封闭，在封闭端设置有供拉绳穿过的孔，拉绳接头及弹簧设置在限位套内，拉绳穿过限位套上的孔后与弹簧相连，弹簧的一端抵在限位套的封闭端，另一端与拉绳接相连。在连接在一起的绝缘杆的后端内腔设置有拉绳定位销，拉绳定位销塞在绝缘杆端部内腔，两者采用间隙配合，拉绳穿过拉绳定位销固定，还包括有定位帽，定位帽与拉绳定位销活动拆卸连接，定位帽设置有卡在绝缘杆端面的挡肩。拉绳定位销为方形体。拉绳定位销与定位帽的配合为采用螺纹连接。
电机与空心管的连接为通过设置电机机头固定架进行连接，在空心管的前端设置有梅花接头的一半，梅花接头中的另一半设置于过渡件上，电机机头固定架包括有用于套人电机的固定环及连接端，连接端与过渡件采用螺纹连接件连接。在电动操作扳手上设置有工作状态指示灯。电动操作扳手前端设置有正反转控制扭，可根据需要调整正反转。拉绳选用日本产的超高强度绝缘绳来做为控制绳。因为这款绳子伸缩率不足５％，拉力强度特别大，吸湿性小。
５参数设计
（１）操作杆及控制绳：０３５绝缘操作杆一套（２．５１１１十１．５１１１）、＜￡１〇绝缘绳（２．８１１１＋１．７１１１）。
（２）改造无刷电机电动扳手：分体前后分布安装电动扳手、电动扳手与操作杆连接采用梅花头对接，参数要求：①扭力＞２５０Ｎ＊ｍｍ；②连接牢固；③可±１００°转向。
（３）安装控制绳及开关：内置式安装控制绳及开关、控制绳分段连接采用丝扣式对接，参数要求：①控制成功率１００％；②绳索连接牢固，不溜绳；③绳索伸缩量＜１０ＭＭ。
６现场应用
该装置在国网福建省电力有限公司的输电线路带电检修中得到广泛运用，有效解决了作业人员地电位法开展导线侧螺栓松动的难题。项目投人使用至今，运用于２２０ｋＶ带电检修作业４次，ｌｌＯｋＶ带电检修作业６次，有效减少带电检修作业时间，按《福建省１１０／２２０ｋＶ线路带电作业多供电量统计办法》规定：每次１１０／２２０ｋＶ线路带电作业多供电１０／４０万ｋｗｈ，以福建省平均销售电价０．５４２元／ｋｗｈ，则节约的售电损失为：
（４Ｘ４０＋６Ｘ１０）Ｘ０．５４２＝１１９．２４万元。
经济效益特别显著。
７结束语
随着电力供应需求及稳定性要求不断提高，不停电作业必然成为高压输电线路主要检修方式，作为高压输电线路不停电作业的两种主要方式，地电位作业相较于等电位作业，不论从作业安全性还是作业效率上都具有极大优势。因此，开展高压输电线路各检修项目地电位作业研究具有极大的意义。
远距离螺栓电动松紧装置的研究正是基于此趋势开展的作业方法及工具研究，该方法基于提出问题、解决问题的研究思路，通过分解研究传统地电位法处理螺栓松动的各个步骤及应用不足，研究开发相应的电动地电位作业方法并研制配套的作业工具，最终安全高效地完成了架空输电线路导线侧螺栓松动地电位法带电检修作业。
研究开发的作业方法及配套作业工具，不仅实现了巨大的经济效益，在更换并钩线夹作业中大大减轻了检修作业的安全风险，降低了检修工作人员的工作难度，提高工作操作可靠性，缩短工作时间，提高效率；同时本项目研制的配套工具均可拓展到其他地电位作业上，大大提髙了高压输电线路地电位作业能力和效率，对高压输电线路地电位作业的发展做出了巨大的贡献。
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