近年來，隨著500kV交流緊湊型線路相繼投入運(yùn)行，國內(nèi)對緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)技術(shù)也進(jìn)行了研究。國網(wǎng)電力科學(xué)研究院結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行三峽500kV同塔雙回線路和政平—宜興500kV同塔雙回線路帶電作業(yè)技術(shù)研究，為人員帶電作業(yè)安全距離和人員防護(hù)提供了豐富的理論依據(jù)。

但對于緊湊型的同塔雙回輸電線路帶電作業(yè)研究還不夠深入，尤其是在帶電作業(yè)的部分停電檢修方式、臨界距離時機(jī)械裝置代替作業(yè)人員進(jìn)入電場開展帶電作業(yè)方式的研究及帶電作業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定方面的研究都還不夠深入和全面。

有研究者提出了一種將虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality, VR）與絕緣操作桿相結(jié)合的方式更換絕緣子，該方式安全高效，但帶電作業(yè)電磁干擾大，VR數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中存在信號斷續(xù)的隱患。有研究者通過軟件仿真，最終確定攀爬軟梯法為500kV緊湊型同塔雙回輸電線路帶電作業(yè)進(jìn)入等電位的方法，對作業(yè)人員穿著60dB的屏蔽服進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

此外，500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)的開展受距離和作業(yè)方法的限制，只能進(jìn)行下層橫擔(dān)上的帶電檢修作業(yè)，極少開展其他作業(yè)項(xiàng)目。因此，500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)在現(xiàn)階段的研究成果很難滿足緊湊型的同塔雙回輸電線路帶電作業(yè)檢修的需求。

本文通過對緊湊型同塔雙回線路的研究，針對該條線路檢修作業(yè)電場分布特點(diǎn)及規(guī)律，設(shè)計(jì)一套能夠進(jìn)入強(qiáng)電場等電位的工具，用于500kV垂直緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)。

1 旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯研制

500kV緊湊桿塔塔窗內(nèi)，相對地最小空氣間隙為3.7m（上相導(dǎo)線至下相塔窗側(cè)），注意到作業(yè)人員經(jīng)由水平通道進(jìn)入等電位組合間隙不滿足安規(guī)要求。為解決平梯使用時的實(shí)際問題，需研制適用于緊湊型線路桿塔的平梯，即500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯。本文所設(shè)計(jì)的平梯解決的是平梯結(jié)構(gòu)和實(shí)用性問題。

500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯如圖1所示，分為后端固定梯與前端伸縮梯、角鐵鎖扣、導(dǎo)線掛鉤及安裝其上的牽引繩與安全繩，平梯一端連接桿塔上的橫擔(dān)（見圖1中C），另一端掛于導(dǎo)線（見圖1中A），安裝便捷，易于操作。通過安全繩（見圖1中B）加強(qiáng)梯子的穩(wěn)定性，提高作業(yè)安全性。通過牽引繩索控制梯子的伸縮，調(diào)節(jié)靈活具有通用性，等電位作業(yè)人員通過該絕緣平梯進(jìn)出強(qiáng)電場，在緊張的空間內(nèi)保證了安全距離。

圖1 500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯

2 力學(xué)計(jì)算（略）

3 使用方法

3.1 后端固定梯與前端伸縮梯

由于CZ型桿塔子類桿塔的塔頭尺寸不同，根據(jù)上相、下相帶電作業(yè)時的平梯架設(shè)位置及理論最長長度，設(shè)計(jì)500kV緊湊型線路旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯全長最長為10m，梯身分為后端固定梯與前端伸縮梯，長度均為5m，前端伸縮梯置于后端固定梯內(nèi)部，使用時可伸縮前端調(diào)整全長。

平梯主材采用環(huán)氧樹脂制作，后端固定梯上設(shè)置有角鐵鎖扣、安全繩拉環(huán)、限位保險。前端伸縮梯上設(shè)置有導(dǎo)線掛鉤、牽引繩滑輪及拉環(huán)。180°旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯實(shí)物如圖4所示。

3.2 角鐵鎖扣

角鐵鎖扣用于安裝梯子后端，分為固定結(jié)構(gòu)和調(diào)整結(jié)構(gòu)。固定結(jié)構(gòu)用于鎖扣角鐵，調(diào)整結(jié)構(gòu)用于調(diào)整前端角度，使掛鉤掛于導(dǎo)線上。

圖4 180°旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯實(shí)物

固定結(jié)構(gòu)為兩個相互垂直的鎖扣結(jié)構(gòu)，分別為水平扣桿和垂直扣面。垂直扣面上設(shè)置有一個長為100mm的空槽，使用時水平扣桿插入空槽進(jìn)行連接，兩個鎖扣分別扣住互為直角的角鐵結(jié)構(gòu)兩端。調(diào)整水平扣桿在垂直扣面的位置可適應(yīng)多種型號的角鐵。作業(yè)時地電位通過調(diào)整相互垂直的鎖扣結(jié)構(gòu)鎖住角鐵，使平梯固定于導(dǎo)線水平面的塔材上。固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖及實(shí)物如圖5和圖6所示。

圖5 固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

圖6 固定結(jié)構(gòu)實(shí)物

調(diào)整結(jié)構(gòu)為蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，主要起到換向及省力的作用。換向指的是調(diào)整過程中平梯水平的擺動轉(zhuǎn)化為垂直平面搖桿的搖動，搖桿順時針、逆時針的搖動使梯子沿正面右向、左向擺動，作業(yè)人員便于操作；省力指的是調(diào)整過程中平梯水平擺動的力轉(zhuǎn)化為搖桿搖動的力，水平擺動的力包括摩擦力及部分梯子重力，通過蝸輪蝸桿將這些力轉(zhuǎn)化為搖桿轉(zhuǎn)動力，力的大小減小為減速比倍，減輕勞動強(qiáng)度。調(diào)整結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 調(diào)整結(jié)構(gòu)

3.3 導(dǎo)線掛鉤

導(dǎo)線掛鉤用于安裝梯子前端，掛接于導(dǎo)線上，如圖8所示。

圖8 導(dǎo)線掛鉤

3.4 牽引繩與安全繩

牽引繩一端置于后端固定梯，另一端固定在前端伸縮梯拉環(huán)上，中間通過滑輪連接，作業(yè)時拉動牽引繩，滑輪將拉力反向作用于前端伸縮梯，使梯子伸出。安全繩作用于后端固定梯、前端伸縮梯連接處，作業(yè)時通過收放安全繩，將梯子前端對準(zhǔn)導(dǎo)線。梯子前端掛鉤掛好后，安全繩固定，起到牢固支撐作用。牽引繩和安全繩位置如圖9所示。

3.5 限位保險

前端伸縮梯的連接側(cè)面設(shè)置有限位槽，后端固定梯設(shè)置限位栓，當(dāng)梯子伸出到位時，限位栓落槽閉鎖，限制梯子伸縮位移。限位保險如圖10所示。

圖9 牽引繩和安全繩位置

圖10 限位保險

4 結(jié)論

本文研究了一種180°旋轉(zhuǎn)伸縮絕緣梯，該工具的絕緣強(qiáng)度和材料強(qiáng)度均滿足使用要求。利用安全繩增加梯子的穩(wěn)定性，以此提高了作業(yè)的安全性。其可伸縮性增加了攜帶的便捷性，通過牽引繩控制梯子的伸縮，相對于絕緣平梯安裝更加便捷，操作更加簡單。尤其在攜帶不方便和安裝難度大的惡劣作業(yè)環(huán)境下?lián)碛懈怀龅膶?shí)用性，能夠用于500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)。

本文編自2021年第7期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“500kV緊湊型同塔雙回線路帶電作業(yè)進(jìn)入等電位絕緣梯研制”，作者為王普寨、江雷等。