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[摘 要]近年来，工程公司此类作业逐渐增多，但随着10kV电力供应逐渐出现缺口，10kV配电线路负荷普遍较大，如停电操作经济损失很大；如采用带电绝缘车作业成本又较高，设备资源又紧缺，如何解决这种安全生产和经济效益之间的矛盾，成为我们深思的问题。
[关键词]带电 架空线路 电缆头 安全 接火
中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0290-01
1、背景与分析
根据威海供电公司2009年—2013年因业扩工程停电吊装电缆头损失的负荷情况、业扩工程使用绝缘车带电接火统计、停电吊装电缆头与使用绝缘车带电接火次数对比，可知：10kV吊装电缆头工作数量不断上升，今后五年内该类作业还将呈大幅上升趋势。而停电作业所带来的社会影响和负荷损失直接关系到公司的社会效益和经济效益。绝缘车带电作业是比较好的办法，但是由于车辆成本较高，资源相对于该类作业明显不足。所以，在这种大形势下，急需需求一个办法解决该类作业带来的负面影响。
2、问题探究与解决方案
2.1 该类作业国内外发展状况
随着科技的进步，以及高科技绝缘材料的诞生，为10kV架空线路吊装电缆头这类作业更趋于安全化和提高经济性提供了物质保证和技术支持。在充分考虑机械传动、绝缘性能、机械性能等方面因素后，研制出能够实现安全、经济、灵活、可操作性强等功能需求的架空线路安全接火装置迫在眉睫。
2.2 系统性能要求
（1）安全性。利用绝缘隔板、传动机构、调整机构、固定机构、联接机构构成带电绝缘安装环境，实现10kV架空线路不停电的情况下，进行开关、刀闸及令克下桩头电缆头吊装、接火，保证操作的安全性。
（2）经济性。在10kV架空线路不停电情况下，开关、刀闸及令克下桩头电缆头吊装、接火，减少负荷损失，提高社会声誉，及以往带电接火作业过程中带电作业绝缘车带来的成本高问题。
（3）可操作性。传动机构、调整机构、固定机构增强杆塔上作业简便性、灵活性，提高工作效率。
（4）可延展性。装置研发针对10kV架空线路，在35kV架空线路带电接火（除带电车外）领域内，这个项目仍是空白。以10kV项目为基础，研发更高电压等级架空带电线路接火作业的可实现性。
3、装置构成与技术性能要求
架空线路安全接火装置主要对绝缘性能和机械性能要求较高，直接关系到杆塔上作业人员的人身安全。其次由于是在高空作业使用，要求装置的材料强度和密度都要满足一定要求。装置按照其功能共分为以下几个机构：绝缘机构、传动机构、调整机构、固定机构、联接结构。
3.1 绝缘机构
绝缘机构是该装置重要组成机构，使用过程中位于开关、刀闸及令克距离下桩头1/3处，起到与上桩头带电部分绝缘的作用，在保障作业人员人身安全方面起到最重要的作用。
绝缘机构的相关性能及检测要求：
（1）绝缘强度特性
对组成机构进行0.3m，持续加压交流60kV 1分钟的工频耐压试验，没有发生击穿现象。进行持续加压30kV1分钟的沿面放电试验，没有发生放电现象。摇测绝缘电阻达50000MΩ，满足绝缘要求。对绝缘性能应按照国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）中带电作业工具试验要求进行周期性试验：预防性试验每年一次，检查性试验每年一次，两次试验间隔半年。
（2）机械强度特性
对组成机构进行冲击试验，无损坏满足要求。进行10kN.m力矩抗弯试验，无损坏，满足要求。机械试验每年一次。
3.2 传动机构
传动机构由支撑臂、涡轮、蜗杆、、通轴、导管、升降手柄等绝缘构件组成。使用过程中，通过操作升降手柄，经通轴、丝杠控制支撑臂升降绝缘机构，达到远距离操控绝缘机构到达预定位置，同时满足国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）中在带电线路杆塔上工作与带电导线最小安全距离的规定。
3.3 固定机构
固定机构由U型包箍、固定体及固定螺栓构成，固定机构负责将整个装置固定在10kV电杆上，是装置的主要承力构建，根据配电线路上成熟的固定方式：采用U型包箍加固定体的固定方案，将U型包箍抱住电杆，利用螺栓穿过固定体与包箍固定。
3.4 联接机构
联接机构由绝缘机构法兰、快接器、快接丝组成，是实现装置各组成机构连接的主要部分。利用法兰和快接器实现支撑臂与保护罩的连接。利用导向筒和快接丝实现支撑臂与传动结构的连接。所有连接丝扣均采用快接丝和快接器。
3.5 调整机构
调整机构由绝缘部分滑块、调节手柄、丝杠、、调节臂、万向节组成，主要起装置绝缘部分能够准确到位的作用。当绝缘机构接近设备时，可能出现两种情况：第一种情况绝缘机构两端高低不同，即或高或低，或均高或均低。微调方法：通过摇动支撑臂端部的调节手柄，在丝杠与调节臂的作用下，进行高低调整。第二种情况绝缘机构两端靠在令克的时间不同步。调整方法：继续摇动升降手柄，通过万向节来调节。当绝缘机构接近设备时，假如有缺圆吻合不上设备时，可轻轻用力摇动支撑臂，在滑块的作用下，令克会自动滑入绝缘机构的缺圆内。调整机构是装置实现绝缘效果的精益求精的重要组成构件。
4、系統实验测试
根据架空线路安全接火装置的需要，对装置进行了耐压测试、绝缘测试、沿面放电测试。
4.1 安全接火装置工频耐压测试
（1） 试验条件：试验变压器额定电压（60kV）；实验室温度（oC）18～21。
（2）试验方法：对安全接火装置进行交流耐压试验。试验电压60kV施加在安全接火装置绝缘机构两端，持续1分钟，间断加压10次。 （3）测试结果（100kV耐压60s）：无闪络、无击穿、无过热现象
4.2 安全接火装置绝缘电阻测试
（1） 试验条件 ：使用绝缘电阻测试议、屏蔽室温度（oC）为18～21。
（2）试验方法：在不同环境下对对整套装置进行绝缘电阻测量10次。
（3）测试结果，均>50000MΩ。
4.3 安全接火装置沿面放电试验
（1） 试验条件：试验仪器加压（30kV）；高压试验大厅温度（oC）18～21
（2） 试验方法：对安全接火装置进行沿面放电试验，加压30kV，持续1分钟，间断加压10次。
（3）测试结果（30kV耐压60s）：<0.5mA
5、预计应用效益分析
通过实验数据和技术分析，证明该装置在安全性和技术性均满足该类作业要求，在今后的生产中带来的经济效益和社会效益将十分可观：
5.1 大大减少了负荷损失、增加售电量
2013年据统计，全年因需架空线路吊装电缆头停电作业59次，负荷损失82.77万KW，使用绝缘车作业34次，花费10.2万元。今后几年该类作业将成倍数增长，如全面应用改装置，产生的经济效益不可估量。
5.2 增强了该类作业安全性。
避免了作业人员直接或间接与带电导线接触，避免了电缆由于过吊装引起的电缆头与带电导线不能保持安全距离，致使作业人员处于不安全状态，甚至导致大面积停电。
5.3 减少了绝缘车带电作业费用。
减少了绝缘车带电处理该类作业的次数，使绝缘车从事更高电压等级或是更重要的带电作业。架空线路安全接火装置的投入使用最大程度上减少了公司对绝缘车的购入，每年减少公司成本100万元以上。
6、结束语
二十一世纪是科技革命的一个世纪，在特高压、智能电网、清洁能源大力发展的前提下，大家对人民生活质量、环境保护方面投入了更大的关注。作为电力工作者，通过对电力技术的掌握、工作经验的积累和发扬不断开拓创新精神，如何能够更好的服务于社会，服务于企业是我们工作中的重中之重。架空线路安全接火装置的研制和投入使用是符合当前形势的一次小型的工业革命，是贴近民心、为百姓造福的一次创新，它必将给社会带来巨大的效益，为企业争得一方口碑。
参考文献
[1] 邱昌容.电气绝缘测试技术：机械工业出版社，北京，2013.
[2] 吳钧.电气试验：中国电力出版社，北京，2008.
作者简介
姓名牛闯（1981年8月—），威海供电公司，工程师，工程公司总工，输、配电线路施工。
[关键词]带电 架空线路 电缆头 安全 接火
中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0290-01
1、背景与分析
根据威海供电公司2009年—2013年因业扩工程停电吊装电缆头损失的负荷情况、业扩工程使用绝缘车带电接火统计、停电吊装电缆头与使用绝缘车带电接火次数对比，可知：10kV吊装电缆头工作数量不断上升，今后五年内该类作业还将呈大幅上升趋势。而停电作业所带来的社会影响和负荷损失直接关系到公司的社会效益和经济效益。绝缘车带电作业是比较好的办法，但是由于车辆成本较高，资源相对于该类作业明显不足。所以，在这种大形势下，急需需求一个办法解决该类作业带来的负面影响。
2、问题探究与解决方案
2.1 该类作业国内外发展状况
随着科技的进步，以及高科技绝缘材料的诞生，为10kV架空线路吊装电缆头这类作业更趋于安全化和提高经济性提供了物质保证和技术支持。在充分考虑机械传动、绝缘性能、机械性能等方面因素后，研制出能够实现安全、经济、灵活、可操作性强等功能需求的架空线路安全接火装置迫在眉睫。
2.2 系统性能要求
（1）安全性。利用绝缘隔板、传动机构、调整机构、固定机构、联接机构构成带电绝缘安装环境，实现10kV架空线路不停电的情况下，进行开关、刀闸及令克下桩头电缆头吊装、接火，保证操作的安全性。
（2）经济性。在10kV架空线路不停电情况下，开关、刀闸及令克下桩头电缆头吊装、接火，减少负荷损失，提高社会声誉，及以往带电接火作业过程中带电作业绝缘车带来的成本高问题。
（3）可操作性。传动机构、调整机构、固定机构增强杆塔上作业简便性、灵活性，提高工作效率。
（4）可延展性。装置研发针对10kV架空线路，在35kV架空线路带电接火（除带电车外）领域内，这个项目仍是空白。以10kV项目为基础，研发更高电压等级架空带电线路接火作业的可实现性。
3、装置构成与技术性能要求
架空线路安全接火装置主要对绝缘性能和机械性能要求较高，直接关系到杆塔上作业人员的人身安全。其次由于是在高空作业使用，要求装置的材料强度和密度都要满足一定要求。装置按照其功能共分为以下几个机构：绝缘机构、传动机构、调整机构、固定机构、联接结构。
3.1 绝缘机构
绝缘机构是该装置重要组成机构，使用过程中位于开关、刀闸及令克距离下桩头1/3处，起到与上桩头带电部分绝缘的作用，在保障作业人员人身安全方面起到最重要的作用。
绝缘机构的相关性能及检测要求：
（1）绝缘强度特性
对组成机构进行0.3m，持续加压交流60kV 1分钟的工频耐压试验，没有发生击穿现象。进行持续加压30kV1分钟的沿面放电试验，没有发生放电现象。摇测绝缘电阻达50000MΩ，满足绝缘要求。对绝缘性能应按照国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）中带电作业工具试验要求进行周期性试验：预防性试验每年一次，检查性试验每年一次，两次试验间隔半年。
（2）机械强度特性
对组成机构进行冲击试验，无损坏满足要求。进行10kN.m力矩抗弯试验，无损坏，满足要求。机械试验每年一次。
3.2 传动机构
传动机构由支撑臂、涡轮、蜗杆、、通轴、导管、升降手柄等绝缘构件组成。使用过程中，通过操作升降手柄，经通轴、丝杠控制支撑臂升降绝缘机构，达到远距离操控绝缘机构到达预定位置，同时满足国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）中在带电线路杆塔上工作与带电导线最小安全距离的规定。
3.3 固定机构
固定机构由U型包箍、固定体及固定螺栓构成，固定机构负责将整个装置固定在10kV电杆上，是装置的主要承力构建，根据配电线路上成熟的固定方式：采用U型包箍加固定体的固定方案，将U型包箍抱住电杆，利用螺栓穿过固定体与包箍固定。
3.4 联接机构
联接机构由绝缘机构法兰、快接器、快接丝组成，是实现装置各组成机构连接的主要部分。利用法兰和快接器实现支撑臂与保护罩的连接。利用导向筒和快接丝实现支撑臂与传动结构的连接。所有连接丝扣均采用快接丝和快接器。
3.5 调整机构
调整机构由绝缘部分滑块、调节手柄、丝杠、、调节臂、万向节组成，主要起装置绝缘部分能够准确到位的作用。当绝缘机构接近设备时，可能出现两种情况：第一种情况绝缘机构两端高低不同，即或高或低，或均高或均低。微调方法：通过摇动支撑臂端部的调节手柄，在丝杠与调节臂的作用下，进行高低调整。第二种情况绝缘机构两端靠在令克的时间不同步。调整方法：继续摇动升降手柄，通过万向节来调节。当绝缘机构接近设备时，假如有缺圆吻合不上设备时，可轻轻用力摇动支撑臂，在滑块的作用下，令克会自动滑入绝缘机构的缺圆内。调整机构是装置实现绝缘效果的精益求精的重要组成构件。
4、系統实验测试
根据架空线路安全接火装置的需要，对装置进行了耐压测试、绝缘测试、沿面放电测试。
4.1 安全接火装置工频耐压测试
（1） 试验条件：试验变压器额定电压（60kV）；实验室温度（oC）18～21。
（2）试验方法：对安全接火装置进行交流耐压试验。试验电压60kV施加在安全接火装置绝缘机构两端，持续1分钟，间断加压10次。 （3）测试结果（100kV耐压60s）：无闪络、无击穿、无过热现象
4.2 安全接火装置绝缘电阻测试
（1） 试验条件 ：使用绝缘电阻测试议、屏蔽室温度（oC）为18～21。
（2）试验方法：在不同环境下对对整套装置进行绝缘电阻测量10次。
（3）测试结果，均>50000MΩ。
4.3 安全接火装置沿面放电试验
（1） 试验条件：试验仪器加压（30kV）；高压试验大厅温度（oC）18～21
（2） 试验方法：对安全接火装置进行沿面放电试验，加压30kV，持续1分钟，间断加压10次。
（3）测试结果（30kV耐压60s）：<0.5mA
5、预计应用效益分析
通过实验数据和技术分析，证明该装置在安全性和技术性均满足该类作业要求，在今后的生产中带来的经济效益和社会效益将十分可观：
5.1 大大减少了负荷损失、增加售电量
2013年据统计，全年因需架空线路吊装电缆头停电作业59次，负荷损失82.77万KW，使用绝缘车作业34次，花费10.2万元。今后几年该类作业将成倍数增长，如全面应用改装置，产生的经济效益不可估量。
5.2 增强了该类作业安全性。
避免了作业人员直接或间接与带电导线接触，避免了电缆由于过吊装引起的电缆头与带电导线不能保持安全距离，致使作业人员处于不安全状态，甚至导致大面积停电。
5.3 减少了绝缘车带电作业费用。
减少了绝缘车带电处理该类作业的次数，使绝缘车从事更高电压等级或是更重要的带电作业。架空线路安全接火装置的投入使用最大程度上减少了公司对绝缘车的购入，每年减少公司成本100万元以上。
6、结束语
二十一世纪是科技革命的一个世纪，在特高压、智能电网、清洁能源大力发展的前提下，大家对人民生活质量、环境保护方面投入了更大的关注。作为电力工作者，通过对电力技术的掌握、工作经验的积累和发扬不断开拓创新精神，如何能够更好的服务于社会，服务于企业是我们工作中的重中之重。架空线路安全接火装置的研制和投入使用是符合当前形势的一次小型的工业革命，是贴近民心、为百姓造福的一次创新，它必将给社会带来巨大的效益，为企业争得一方口碑。
参考文献
[1] 邱昌容.电气绝缘测试技术：机械工业出版社，北京，2013.
[2] 吳钧.电气试验：中国电力出版社，北京，2008.
作者简介
姓名牛闯（1981年8月—），威海供电公司，工程师，工程公司总工，输、配电线路施工。