赵志修

（湖州电力局，浙江湖州313000）

改进的翼型卡具在配电网带电作业中的应用

赵志修

（湖州电力局，浙江湖州313000）

分析了传统带电更换10 kV耐张杆绝缘子串作业方法的缺点，对作业中使用的翼型卡具作了改进，比较了新设计的2种改进方案，确定前卡采用翼型卡具方案为佳。经实际带电作业的检验，使用改进翼型卡具可有效提高带电作业效率。

10 kV；带电作业；耐张绝缘子串；翼型卡具；绝缘

10 kV配电网是直接面向用户的电力基础设施，具有网络复杂、覆盖面大的特点。由于配电网绝缘水平低，在大气过电压、污秽或其他外界因素作用下易发生故障，且检修工作量大、难以满足可靠供电的需求，因此，工作人员需进行带电作业。

带电作业是指工作人员接触带电部分的作业或在带电作业区域的作业，是配电网电力设备不停电测试、检修、改造的重要手段。近10多年来，10 kV配电网带电作业发展迅速，已经发展成为国家电网公司力推的核心业务之一，并根据复杂程度衍生出了4大类18个作业项目，对减少停电损失、提高可靠性指标、开展在线监测和状态检修发挥着重要作用。

1 传统带电更换绝缘子串作业方法存在的问题

带电更换10 kV耐张绝缘子串作业属于配电网带电作业中第二类常用项目，采用绝缘手套作业法利用绝缘紧线器对10 kV耐张绝缘子串进行更换（以下称传统法）。作业时操作人员需穿戴全套的绝缘防护用具对作业点周围所有可能触及的不同电位的设备进行全绝缘遮蔽（使用约15块绝缘毯），并严格控制好安全距离。绝缘紧线器与水泥杆之间采用绝缘绳套固定，待绝缘子卸下后，绝缘紧线器与绝缘绳套充当主绝缘并承受导线的耐张拉力。该项目作业相对复杂、作业量大、耗时长（约需55 min）、使用工具较多，对作业人员的技术要求相对较高。

存在的主要问题有：

（1）需要遮蔽部位过多，容易同时碰触不同电位设备，工作量大、时间长，人员易疲惫，造成安全意识松懈。特别是在炎热的夏季，身穿密不透风的绝缘服进行此类作业，人体很难承受；

（2）换中相绝缘子时需穿过两边相，而相与相之间的安全距离是0.6 m，作业人员需要时刻与不同相保持足够的安全距离，势必造成活动范围缩小，操作不方便，一旦分心容易发生相间短路的危险；

（3）绝缘绳套具有较好的延伸性但强度不够，绝缘子脱落后原由耐张绝缘子承受的耐张拉力将全部转移到绝缘绳套上，容易使绳套断裂或者使导线弧垂增大，与交叉跨越物安全距离不够导致放电。

因此，寻找一种简便快捷的作业方法或工具，减少绝缘遮蔽数量或优化工具操作步骤，成为完成这一带电作业项目需要解决的难题。

2 新的作业工具

新工具的使用性能必须兼顾3个方面：

（1）满足《安规》要求的安全性；

（2）具备作业现场操作灵活性、安装方便；

（3）适合带电作业操作，提高作业效率，减少工具数量。

通过全方位的思考与探索，利用已有的输电线路更换3.5～110 kV耐张绝缘子作业中所使用的翼型卡具，更改夹线器的尺寸设计出配电线路专用的夹线器。夹线器由中心对称的两部分组成，长100 mm，宽18 mm，两边各有1个半径15 mm的半圆突出，用于通过螺栓固定在翼型卡具上，螺栓半径9 mm，如图1所示。根据所夹持的导线线径不同，夹线器分别有50 mm2，70 mm2，95 mm2，120 mm2，150 mm2，185 mm2等型号。

3 新的作业方案

针对绝缘子串两端固定装置，初步制定了2套方案。由于方案中所使用的绝缘设备均为已有，因此不需进行绝缘电阻测试和机械强度测试。

3.1 方案一

借鉴使用已有的输电线路卡具，前卡采用内球型半圆卡，如图2所示，固定于耐张线夹顶端。后卡固定于直角挂板或球头挂环处。绝缘板调整孔定在从里向外第2个孔处时，翼型卡具刚好安装合理到位。操作人员操作绝缘斗位于远离带电导线的横担侧，手摇丝杠转动扳手收紧半圆卡至受力均匀，耐张绝缘子串松动后，拔掉两端W销待更换绝缘子串脱落至下方安装好的绝缘托架上，然后进行新串的更换工作，即保证了人体与不同电位的安全距离又满足机械强度的要求。

3.2 方案二

前卡采用翼型卡具，如图3所示，根据配电线路线径制作专用的夹线器，固定于导线端，绝缘板调整孔定在第3个孔处时翼型卡具刚好安装合理到位。操作人员操作绝缘斗位于靠近带电导线侧，注意与横担侧（即地电位）保持足够的安全距离，将夹线器固定在相应线径的导线上，手摇丝杠转动扳手收紧翼型卡具至受力均匀，耐张绝缘子串松动后，拔掉两端W销也是待更换绝缘子串脱落至下方安装好的绝缘托架上，然后进行新串的更换工作，即保证了人体与不同电位的安全距离又满足机械强度的要求。

《国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）》规定10 kV带电作业绝缘承载工具的最小有效绝缘长度不得小于0.4 m；支、拉、吊杆及绝缘绳等承力工具有效绝缘长度不得小于0.4 m。经过测量，2套方案绝缘板的最短有效绝缘长度均为0.5 m＞0.4 m，满足安全要求。

4 方案比较与选择

4.1 安全性

由于作业人员在进行绝缘遮蔽时实际上已经靠近不同电位的物体，存在触电风险，因此并不是绝缘遮蔽数量越多安全性越高。传统法需布置较多的绝缘遮蔽点且绝缘绳套受力后承担耐张拉力，易发生断股或断线，安全性能低。

方案一的遮蔽部位少，受力后绝缘板承担主绝缘和耐张拉力，绝缘板的有效绝缘长度（第2个孔处）0.4 m＜s＜0.6 m，满足安全性能要求。

方案二的遮蔽同样较少，受力后绝缘板也承担主绝缘和耐张拉力，绝缘板有效绝缘长度（第3个孔处）0.6 m＜s＜0.7 m，提高了安全距离，安全性能好。

4.2 灵活性

传统法作业过程操作复杂，作业人员需操作绝缘斗来回转动次数较多，需遮蔽的部位较多，使用绝缘毯也很多（大约15块），故灵活性低。

方案一使用改进的翼型卡具使得此作业操作起来更为简单，只需要遮蔽靠近作业人员的单边相即可，使用绝缘毯的数量大大减少（大约4块），从而减少了作业量，提高了灵活性，但是内球形半圆卡过于灵活，受力后会发生转动，不易掌控。

方案二操作同样简单，也只需要遮蔽靠近作业人员的单边相即可，使用绝缘毯的数量大大减少（大约4块），方案二优于方案一的是翼型卡具夹线器固定牢靠且受力均匀、受力后容易掌控，灵活适度。

4.3 时效性

传统法不会对导线造成损伤，作业效果良好，但作业时间太长（大约55 min左右），时效性一般。方案一会对导线造成损伤，作业时间也没有明显缩短（大约50 min左右），故时效性也一般。方案二对导线不造成损伤，明显缩短了作业时间（大约40 min左右），时效性良好。

4.4 应用效果检验

通过现场反复操作试验，证明改进的翼型卡具及其配套附件非常实用也符合带电作业的要求，确定方案二为最佳方案。

根据带电作业人员的作业记录进行安全可靠性分析，得出使用翼型卡具前的2012年和使用改进翼型卡后的2013年带电更换10 kV耐张杆绝缘子串出现问题对比统计见表1。

由统计表得出：工具问题是造成带电更换10 kV耐张绝缘子串安全可靠性低的主要因素，也是可控因素。使用改进翼型卡具之后，由于工具不符要求导致带电作业出现问题的次数明显减少，达到了预期效果。

5 结语

10 kV配电网带电作业工具是带电作业不可缺少的，每一次作业工具的改良与创新都是推动带电作业前进的动力，因此，在改进带电作业工具的道路上应不断探索、勇于创新。经过实际现

场应用，采用改进的翼型卡具更换10 kV耐张绝缘子串提高了作业的安全可靠性，也提高了带电作业化率，取得了良好的社会效益。

[1]史兴华.配电线路带电作业技术与管理[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]宋伟.配电线路带电作业[M].北京：中国电力出版社，2010.

[3]国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）[S].北京：中国电力出版社，2009.

（本文编辑：陆莹）

美国两大核能公司联合开发出新型金属核燃料

巴布科克˙威尔科克斯核能公司（B&W NE）正在与核技术公司Lightbridge联合开发一座为轻水堆生产金属燃料的中试厂。Lightbridge公司已经开发了一种采用铀-锆合金制造的先进金属核燃料。与现有铀氧化物燃料相比，这种燃料独特的材料组成与金属棒形状使其可以在更高功率下运行。该公司表示，这种新燃料可以使压水堆在更高的输出功率下运行并延长运行周期，从而提高经济性、安全性和燃料性能。两家公司签署了一份谅解备忘录，将联合建立一座验证燃料棒制造可行性的中试设施并进行概略研究和探索可能的合作。

根据2012年发表在美国核学会核技术期刊上的论文介绍，燃料合金中锆的重量达到了50%，但U-235丰度要求达到20%---远远超过了用于压水堆铀氧化物燃料中普遍4.8%的U-235丰度。由于燃料温度降低，可以使得反应堆安全性提高、热传导特性增强并改进燃料包壳的完整性。Lightbridge公司表示，新燃料不会适用于所有现有压水堆，主要是受到现有反应堆压力容器大小的限制，但新项目只需少许修改就能很容易采用新燃料。

摘编自互联网

Application of Improved Airfoil Fixture in Live Work on Distribution Networks

ZHAO Zhi xiu
（Huzhou Electric Power Bureau，Huzhou Zhejiang 313000，China)

This paper analyzes disadvantages in traditional operation method of live replacement of 10 kV insulator strings on tension poles.The airfoil fixture used in the operation is improved.The newly-designed two improvement schemes are compared，and the application of airfoil card at the front is determined.The practical live work demonstrates that the improved airfoil fixture can effectively improve live work efficiency.

10 kV；live work；tension insulator string；airfoil fixture；insulation

TM755

：B

：1007-1881（2013）11-0063-03

2013-08-13

赵志修（1986-），男，山东青岛人，助理工程师，配电线路高级工，现从事配电线路带电作业工作。