750千伏绝缘操作杆的研制与应用

750千伏绝缘操作杆的研制与应用

(国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐830002)

摘要:当前,新疆电网全面进入超特高压跨越发展新时期,发展前景远大。全力做好750kV及以上超高压电网运维工作是保障大电网安全的首要目标。变电站装拆接地线是倒闸操作中经常遇到的工作,但由于750kV变电站设备安装位置高,设备端悬挂接地线点的位置大部分都较高,且接地线本身长度较长,自身重量大,再加上普通绝缘操作杆的刚性不足,很难完成利用操作杆地面直接挂地线工作;针对上述现状,研究一种既能确保人身、设备、电网安全,同时又具有较高理论研究意义与实际应用价值的超高强度、轻便型绝缘操作杆,对提高运维工作效率具有重要意义。

关键词:绝缘操作杆;轻便;运检效率

绝缘操作杆是用于短时间对带电设备进行操作的绝缘工具,通过辅以不同的接头可实现不同的功能,如接通或断开高压隔离开关、挂接地线,清除异物、带电清扫设备等。目前,750kV变电站内绝缘操作杆的主要作用是设备检修时,挂接地线使用。

750kV设备检修时,需要挂接地线。由于设备距地面较高(15米左右),运维人员挂地线时需要高空作业车配合将运维人员送至设备顶部挂地线,这种方式效率低,耗时长,所需人员多,危险性大。据统计,采用高空作业车送人员安装接地线的操作方式,完成一次接地线的安全措施需要1个小时左右。

为减少人员的劳动强度,缩短倒闸操作时间,提高运维工作效率,有效地提升现场安全指数。通过学习机械原理、理论力学、材料力学的理论及方法,结合变电站750kV高空设备实际情况,将履带车、三脚支架、绝缘操作杆等进行组合,以不依靠电力等能源动力驱动,可由人工直接使用的750千伏绝缘操作杆研制与应用为向导,通过对绝缘操作杆进行改造、组合,最终研制出一种适用于750kV高空挂接地线的超高强度绝缘操作杆,并应用于750kV甚至更高电压等级的变电站。若能够按照预想的方案实施,效率比传统通过高空作业车人工挂地线的效率有明显提高,可给检修工作节约出宝贵的时间,直接间接经济效益可观,同时降低了人工挂接地线的安全风险。

绝缘操作杆一般分为接口式和伸缩式,接口式绝缘操作杆是比较常用的一种绝缘杆,分节处采用螺旋接口,最长可做到10米,可分节装袋携带方便;伸缩式绝缘操作杆3节伸缩设计,一般最长做到6米,重量轻,体积小,易携带,使用方便,可根据使用空间伸缩定位到任意长度,有效地克服了接口式操作杆因长度固定而使用不便的缺点。

绝缘操作杆材料一般采用玻璃钢环氧树脂,分为手工卷制成型杆和机械拉挤成型杆2种。两种绝缘杆各有优势,手工卷制杆的优点是张性大,但是纵向强度相对机制拉挤成型杆小;验电器机制拉挤成型杆的优点是强度大,但是横向张性相对手工卷制杆要小些。超高强度绝缘操作杆的杆材应由合成材料制成,合成材料可用无机或人造纤维加强,以满足工作性能及要求。

绝缘操作杆由杆头、绝缘部分和握手部分构成,结构图见图1。杆头可以由金属或绝缘材料制成,用来直接接触带电设备。根据工作需要,杆头可做成不同的样式,装在杆的顶端。杆头的长度在满足工作需要的情况下,应尽量做得短些,满足表1中所列的数值,一般不超过10cm。

图1绝缘操作杆结构图

握手部分为操作人员握持的部分,其材质与绝缘部分相同,与绝缘部分以护环、颜色或其它明显标志相隔开。根据电压等级的不同,握手部分长度不应小于表1中所列的数值,杆头可采用固定式或拆卸式接头,固定式的接头应为高强度材料制成,端部和边缘应加工成圆弧形,无论固定式还是拆卸式连接都应紧密牢固。

绝缘操作杆的总长度由最短有效绝缘长度、金属接头长度和握手部分长度的总和决定,其各部分长度应符合表1的规定。

表1绝缘操作杆长度的要求

对750kV超高强度绝缘杆的研制与应用,从满足750kV变电站设备检修时由人工快速挂接地线为研究目标,构建了高空挂地线绝缘操作杆的模块化设计理论体系,挂接地线需要将其提升一定的高度,然后才能完成后续系列动作,通过对绝缘操作杆杆体机械结构进行优化,使该操作杆满足坚固耐用、方便人员使用并且满足750千伏绝缘强度的要求,将绝缘操作杆的杆体设计成多节,固定长度的每节2.0米,现场运维人员可根据操作需要,调节操作杆的长度,并配置3节伸缩杆体进行长度的微调,同时辅已三角支架用于稳固绝缘操作杆体,由于750kV设备三相之间距离较大,需要将三角支架安装在履带车体上,可在不同作业点之间进行快速转移,以便满足各种作业环境下的工作要求。

操作过程中,人员可直接站在地面,不借助于梯凳进行登高操作,这样降低了操作人员的危险系数,避免产生人身跌落事故和误操作事故,通过在变电站对750千伏绝缘操作杆的使用,在现有运维人员数量的情况下,携带轻便实用的操作工具,既提高了安全性,又缩短了倒闸操作时间,大大提升了工作效率。

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