1、基于10kV配电网地电位搭火线夹的设 计与节能性研究 唐晚成 何孟 贵州电网公司水城供电局 摘 要： 针对配电网新装搭火存在的对供电可靠性和供电量损失以及客户满意度的影响, 本文论述设计一种 10千伏配电网搭火专用线夹, 并就专用线夹的使用与节能性 进行探讨。 关键词： 配电网; 并勾线夹; 带电搭火线夹; 搭火操作; 危险点; 应用推广; 一.研发背景与功能目标 目前用电客户的新建线路与设备或新增专用变压器要想接入电力网并投运使用, 通常使用的搭火线装置是铜或者铝并沟线夹来 T接, 俗称并勾线夹它是一种应 用于35k V及10k V 配网线路搭接、T接使用的一个设备。使用传统的并勾线夹 搭火
2、必须将被搭接线路停电, 并需要采取相应安全措施由人工登上电杆进行搭 接, 或采取目前比较成熟可靠的等电位带电搭火方式, 而等电位带电搭火需要 使用绝缘车与绝缘服并受制于交通和气候条件。鉴于目前搭火方式的诸多弊端, 我一直在思考能不能采取一种更方便、更安全、更可靠的带电搭火方式。基于这 种思考我设计一种带电搭火线夹, 并获得了国家实用新型专利认可, 我们针对 带电搭火和当线路出现引流线烧断故障时的停电抢修, 以及如果用户退出运行 需要销户, 也需要停电解开引流, 拆除用电设备与线路情况, 我们用了两年多 时间, 通过不断论证、设计、试验、改进、试用与定型, 制作了本异电位带电搭 火线夹与工具 (
3、即地电位搭接) 。本设计设备彻底解决了带电搭火、带电退出线 路、 带电处理引流线烧断等问题, 实现了带电搭火和部分带电检修与运行退出的 不停电工作之目的, 真正实现了用电客户满意、供电企业增效获得价值的双赢! 二.设计思路与可行性分析 1、传统线夹的优劣 传统线夹采用6061铝材质, 产品成熟, 形成了JBL-1, JBL-2、 JBL-3等规格, 同 时价格低廉, 应用广泛, 可以用于接续也可以用于 T接搭火。 而对于 T接搭火其 需要采取停电或者采取等电位带电搭火。 因此传统线夹不能应用到地电位带电搭 火, 那么能不能制造一种可以实现地电位带电搭火, 功能效果以及参数又与并 勾线夹一样的带
4、电搭火线夹呢? 2、新型线夹的设计思路 基于可以解决在地电位的条件下实现异电位带电搭火的目标, 本文介绍设计一 种由线夹主体、活动铝夹块、杠杆加力装置、预接线的铝夹线, 以及安装在绝缘 杆上的线夹安装工具, 通过采取人在电杆上或者地面上以及简单构架平台上, 采取如同操作跌落开关, 挂接更好跌落纸管一样的简单且安全的操作, 就能实 现对被接入线路的带电 T接搭火之目标。 3、设计线夹使用图解 带电线夹扣为勾挂带电线路, 张口不少于2.5cm以满足不大于120平方毫米的导 线。 预先接引流线可以搭接不少于 120平方毫米的引流导线, 安装工具套能实现 万向平衡, 通过扭动绝缘杆可以让滑动铝块沿箭头
5、指向方向顶紧带电导线, 在 顶紧到位后能达到张紧机构库产生1500牛的张力, 线夹本体可以承受2000牛的 受力强度, 大于传统并勾线夹的螺栓夹紧力, 满足夹紧导线的要求, 实现引流, 其接触电阻与过流能力满足接续金具DLT758-2009规程及变形铝及铝合金化 学成分GB/T3190-2008 的要求。 4、线夹强度分析试验结果合格 1) 夹钳结构分析 本文分析两种夹钳结构, 其特点如图1所示。 图1 夹钳结构示意图 下载原图 (a) 线夹整体结构; (b) 夹钳结构1; (c) 夹钳结构2 2) 边界条件 根据夹钳工作时实际受力工况 100牛力定义夹钳的受力分析边界条件, 如图2 所示:
6、图2 夹钳及机构受力边界条件示意图 下载原图 3.夹钳结构材料属性 夹钳材料为6063-T5, 夹紧机构材料为304 不锈钢, 其力学属性如表 1所示: 表1 材料属性 下载原表 4.夹钳受力分析结果 夹钳受力分析结果如表 2所示。 表2 夹钳受力分析结果 下载原表 夹钳张紧机构受力分析结果如图 3所示。 图3 夹钳张紧机构应力分析结果 下载原图 三.操作说明书及注意事项 1.安全及预控措施 按照电业安全工作规程等相关规定编写出与本作业相应的安全措施, 并根据 安全生产风险管理体系的相关要求, 对本作业的危险点进行分析, 提出预控措 施。 1.1 保证安全的措施 1.1.1在进行搭火工作时,
7、应填写线路二种工作票, 手续必须完备。 1.1.2在带电搭火工作时, 应严格防止操作人员超过安全工作距离, 在工作时 应使用绝缘手套、绝缘操作杆、绝缘鞋等绝缘工具。 1.1.3带电搭火前要初勘现场, 确认线路是否验收合格, 线路负荷是否处于断 开状态, 是否存在带电后会带上计量装置, 如有计量装置务必使用三套工具同 时预装设好, 并采取分相搭火严禁未搭火相靠近操作人员。 2.作业中的危险点及控制措施 2.作业准备 表1 危险点及预控措施表 下载原表 2.1 测试人员 2.1.1现场搭火工作人员必须熟知带电搭火操作流程和规范操作技术要求。 2.1.2现场搭火工作至少由3名人员方能开展工作, 工作
8、负责人一人, 安全员一 名, 工作人员三名。 2.1.3进入工作现场, 必须按规定着装、戴安全帽。 2.2 作业所需工器具 表2 作业所需工器具配置表 下载原表 3.作业步骤: 一) 、线路不带任何装置, 三相处于相间高绝缘电阻绝缘状态, 引流线需使用 绝缘导线。 1、检查登杆电杆、登杆工器具、绝缘工器具等。 使用兆欧表测量新建线路各线对地和相间绝缘是否合格, 确定合格方可搭火。 2、确定线路负荷已经断开, 并有明显的断开点。 3、使用专用绝缘杆 (标记有长度刻度) 相对准确测量引流线长度, 并进行裁剪 绝缘引流线。 4、去除引流线头部绝缘层, 安装好三个线夹的预接线, 根据现场情况确定搭火
9、的相线顺序。 5、将线夹安装到专用绝缘操作杆上, 开始进行带电搭火。 6、 缓慢并准确地将线夹勾挂到导线, 安全员使用望远镜观察带电导线入槽情况, 并观察带电线路的针瓶绑扎线的稳定情况, 指挥操作员做拧紧操作, 确保线夹 入槽状态良好。 7、操作员拧紧线夹到夹紧达到要求的位置, 动作轻柔力度轻柔的进行脱扣。 8、 在监护人监护下, 在确保操作人员达到或超过离带电部位安全距离的要求下, 依次完成三只线夹搭接工作。 二) 、线路带有计量或其他设备, 三相处于相间阻抗绝缘状态, 引流线需使用 绝缘导线。 1、检查登杆电杆、登杆工器具、绝缘工器具等。 2、使用兆欧表测量新建线路三相对地绝缘是否合格,
10、确定合格后方可搭火。 3、确定线路负荷已经断开, 并有明显的断开点。 4、使用专用绝缘杆 (标记有长度刻度) 相对准确测量引流线长度, 并进行裁剪 绝缘引流线。 5、去除引流线头部绝缘层, 安装好三个线夹的预接线, 根据现场情况确定搭火 的相线顺序。 6、将三个专用线夹安装到三个专用绝缘操作杆上, 并采取分开措施避免未搭火 线夹临近杆上操作人员或者采取接地方式, 增加接地保安线将未搭火线夹接地, 如有脱落必须验明电压并使用绝缘手套远离身体规范安装到专用绝缘操作杆套 上。 7、将线夹安装到专用绝缘操作杆上, 开始进行带电搭火。 8、 缓慢并准确地将线夹勾挂到导线, 安全员使用望远镜观察带电导线入
11、槽情况, 并观察带电线路的针瓶绑扎线的稳定情况, 指挥操作员做拧紧操作, 确保线夹 入槽状态良好。 9、操作员拧紧线夹到夹紧达到要求的位置, 动作轻柔力度轻柔的进行脱扣。 10、 在监护人监护下, 在确保操作人员达到或超过离带电部位安全距离的要求下, 依次完成三支线夹搭接工作。 4.作业工艺要求和质量标准 4.1 工艺要求 4.1.1预接线应采取铝线缠绕或者用铝包带缠绕与线夹入槽良好。 4.1.2.带电导线入线夹张口槽入槽良好, 夹紧力度合格。 4.1.3引流线长度合适满足安装要求, 线夹 T接位置适合操作。 4.2 操作技术要求和搭火方法 4.2.1操作技术要求拧紧速度适当, 力度适当。 4
12、.2.2操作过程动作幅度较少, 不得用力过猛。 4.2.3操作过程要求监护到位。 4.3 搭火的环境条件 4.3.1晴天, 室外气温不超过 30, 夜晚有充足的照明。 4.3.1风力不超过 3 级以上。 5.作业后的验收和交接 5.1搭火工作结束, 清扫工作现场, 填写现场记录, 并向现场验收人员交代有 关工作情况, 经验收交接后及时办理工作票终结手续。 四.实用结论与应用前景分析 综上所述, 本文设计的异电位 (地电位) 带电搭火线夹, 操作是安全的, 接触 效果与过流能力均符合规程要求, 与日常通用的并勾线夹采用同材质, 因此其 属于可以大量推广的新型设备。 如图为现场试验操作图, 如果能
13、够推广应用, 其应用前景分析:不论是架空裸导 线还是绝缘线, 只要加以带电剥线钳可以达到大多数的带电搭火, 据统计一个 县级供电局目前年搭火量在 150-200次之间, 估算一个省一年搭火量在一万次 左右。一次可以减少供电量在 20000k Wh左右, 一次平均节省的时间不少于 2 小时, 平均电价以 0.5元计算, 一年内排除特殊地形特殊条件或者需要拆旧等 情况只按有50%的搭火次数, 可以采用异电位带电搭火线夹搭火;那么如果以一 个省公司年搭火电量损失作为核算单位, 一年可以实现电费收入 为:20000*10000*0.5*50%=50000000.同时大大提高供电可靠性.同时对新老客户
14、而言, 都能明显提高客户满意度。 因此可以预见其经济效益可观, 社会价值效益 明显。 参考文献 1) 、DL408-2009电业安全工作规程 (输电和配电线路部分) 2 ) 、Q/CSG510001-2015中国南方电网有限责任电力安全工作规程10k V 配电线路安装规程、35k V 输配电线路安装规程 3 ) 、Q/CSG 10004-2004电气工作票技术规范 (输电和配电线路部分) 1) 、接续金具DLT758-2009。 2 ) 、变形铝及铝合金化学成分GB/T3190-2008 3 ) 、电工园铝线GB3955-1983 4 ) 、架空绞线用硬铝线GBT 17048-2009 5 ) 、本设备设计专利号:ZL 2016 2 0163831.5 1) 材料力学第五版刘鸿文著 2 ) 工程机械理论冯忠绪著, 2004年版。
