输电线路拉线快速调整工具优化研究

输电线路拉线快速调整工具优化研究

陈强,严彪,冯忠祥,贾佳梁,任小峰,余江川,吴航

贵州电网有限责任公司遵义供电局  贵州 遵义 563500

摘要：架空输电线路拉线在运行过程中因热胀冷缩会受到机械强度的拉伸和收缩，外部会受到强风、地壳运动等的作用，致使输电线路塔不稳定，因此需要及时调整具有稳固作用的拉线的松紧或及时更换拉线以保证输电线路的稳定运行。因传统拉线设计时螺母置于防盗帽内部，防盗帽与螺母间距离1 cm左右，调整拉线极其不便，为解决上述问题，我们在已有研究基础中设计改良出一种专用调整拉线螺母的新型扳手，可有效解决上述问题。该新型扳手可有效提升检修工人检修效率，弥补了传统人工更换和调整拉线工作的不足，极大地节省时间和金钱成本，以下就针对本新型扳手进行分析说明。

关键词：新型扳手；拉线；输电线路

0 引言

架空输电线路承担着把电力从发电厂传输给消费者的重任，是电力传输过程的必经之路[1]。电力传输线路分布在环境复杂的区域，容易故障，一旦故障，将会由一个故障点向整个电网扩散，造成经济损失，因此，日常输电线路维护工作必不可少，其中，调整拉线松紧就是其中关键一环[2, 3]。为保证电力传输的通达性，架空输电线路往往在山谷、农田、高山等复杂环境布设，而由于布设环境的复杂性和架空输电线路的特殊性，架空输电线路长时间受到环境中氧化等侵蚀作用和热胀冷缩作用，外部受到强风、地壳运动等的作用[4, 5]，需要定时检修或更换。为保证架空输电线路在运输电能至消费者这一过程的有效正常运行，输电线路往往需要配置拉线来控制输电线塔的平衡。拉线的作用是平衡输电塔受到的风力、重力的分量等作用，可以有效防止电杆倾倒，从而避免输电塔倒塌。拉线可大致分为普通拉线、两侧拉线[6]、周围拉线、过道拉线、V字型拉线[7]、共同拉线和弓形拉线等[8, 9]，拉线材质往往也是金属线，所以拉线也会受到输电线路一样的侵蚀作用，所以必须周期性的对拉线的松紧进行调整亦或是更换，但是，早期的拉线为了避免被盗窃，其松紧控制的螺母设置在防盗帽内，距离防盗帽上部大约1厘米左右，而一般的调整扳手使用范围有限，对于防盗帽里面的螺母调节无能为力，这就为日常巡视检查工作带来了极其不利的影响，严重影响了工作效率和工作进度。

针对上述问题，我们在传统扳手基础上，结合实际工作需求，对传统扳手进行改进，以适应对35-110 kV输电线路拉线进行调整。我们在传统扳手的开口部进行改造，改装成套筒形状，以便于在实际过程中够到防盗帽里面的螺母并进行松紧调节。对于输电线路的拉线的研究，一开始主要集中于对拉线与导线距离和角度的计算，然后后面再涉及拉线保护防盗夹的研制，最后也同样涉及到拉线防盗帽里面螺母的调节优化上。但是，防盗帽内螺母的调节主要集中于200 kV、550 kV、750 kV、800 kV电压，鲜有针对35-110 kV输电线路的拉线防盗帽螺母调节的研究，因此，本新型扳手的研制成功，完善了35-110 kV电压输电线路拉线内螺母调节的研究领域，具有一定现实意义。

1 传统拉线螺帽更换步骤

根据《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》（Q/CSG510001-2015）、《架空输电线路导线及避雷线液压施工工艺规程》（SDJ226-87）、《110~750 kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）相关之规定，拉线塔拉线的更换可在断电或带电情况下操作，一般由地面工作人员和地电位工作人员协同完成，通过设置临时拉线为跳板，更换拉线，具体操作如下[2]：

（1）地电位工作人员携带输送绳爬至安全作业位置并挂好传输绳（带电情况下与带电体距离>5 m，有效绝缘长度>3.7 m）；

（2）地面协同人员将临时拉线的一端通过传输绳传递至拉线塔，地电位工作人员将临时拉线固定在被更换拉线下方；

（3）地面工作人员将临时拉线另一端用紧线器勾住，将其置于被更换拉线的拉线棒环下端，适当收紧分担被更换拉线一部分拉力使其开始出现松弛；

（4）地面工作人员使用卡线器和手板葫芦收紧临时拉线，拆除原拉线线夹螺母后松开手板葫芦；

（5）地电位工作人员拆除原拉线上端，通过传输绳把被更换拉线放回地面，地面工作人员测量被更换拉线长度；

（6）地面工作人员将新的拉线线夹通过传输绳递至地电位工作人员，地电位工作人员将压线器安装完毕；

（7）地面作业人员用卡线器和手扳葫芦收紧新拉线，安装线夹，然后慢慢松开手扳葫芦；

（8）经检查无误后使新装拉线恢复原受力状态，塔上作业人员与地面作业人员配合拆除临时拉线。

传统更换拉线主要依靠临时拉线为跳板更换拉线，在更换过程中，必须来回拆卸拉线棒上防盗帽里面的螺母，不仅不容易拆卸，反而易致使防盗帽损坏，工作效率低下，无形中增加了时间成本和金钱成本。

2 新型扳手应用实际效果

针对以上更换防盗帽内螺母的原始方法比较耗时的缺点，我们在长期实际工作中设计出一种新型套筒（图3），在无需拆除防盗帽即可调整拉线的专用扳手，把套筒扳手改进，刚好能够放在防盗帽内部，外面用扳手等工器具进行调节，能够大量节省时间，方便快捷，调整好拉线，使拉线受力平衡，杆塔稳定可靠运行。在实际使用过程中（图1 图2），套筒一端直径刚好与拉线棒上螺母吻合，另一端为普通的螺母状，套筒长度大于防盗帽中螺母距离防盗帽以上位置，使用时，将有螺母吻合的一端插进防盗帽内与螺母对接完成，利用普通扳手可实现对防盗帽内螺母的松紧调节。套筒还可设计为两端均可匹配不同直径的螺母的方式（图4），灵活应对不同的使用环境。此外，新型套筒还可以与扳手集成在一起（图5），方便适应不同工作环境。

图1新型套筒实际操作效果图 图2实际操作细节展示图

图3 新型套筒1实体图       图4 新型套筒2实体图

上述新型套筒优点在于可快速定位防盗帽内螺母位置，可快捷拆卸和安装螺母，大大提高工作效率。此外，套筒方便拆卸，便于野外工作携带，套筒制作技术成熟，材质要求不高，可大量生产并投入拉线更换工作中。

图5 带把的套筒扳手

3 讨论与结论

本文分析了传统更换输电线路拉线松紧调节存在的主要问题，讨论了对于35-110 kV电压输电线路拉线内螺母调节的专用螺母的适用性，得出结论为：改进后的拉线松紧调整专用扳手具有很好的实际运用效果，可大大提升传统调节输电线路拉线松紧工作的效率，进一步为电网维护工作减少一定成本，完善了国内35-110 kV电压输电线路拉线内螺母调节的研究领域，值得大范围应图5 带把的套筒扳手用于35-110 kV电压输电线路拉线内螺母调节。

国内对于输电线路拉线的调节的研究主要集中于拉线防盗线夹的设计与优化[10-12]，拉线防盗在线监测[13]，线路拉线金具材质的选取[14]，拉线松紧调整装置的研究[15]等，也有针对防盗帽螺母调节的研究[2]，但是，针对35-110 kV电压输电线路拉线的螺母调节研究还鲜为报道。根据实际应用效果，本文提出的拉线防盗帽内螺母调节专用扳手在实际运作过程中表现良好，具备了节约人力物力的特质。

据一线工作人员实验，每年要参加调节拉线1000多条次，每根拉线每次类似工作减少作业时间0.5小时，共计节约人力成本500小时，大大降低人工成本，每年每个县局节约3万多元，由于杆塔稳定运行，减少因为拉线松动、受力不平衡，造成的倒杆风险、大面积停电风险，大大提高了供电可靠率，间接带来的经济效益巨大。

参考文献：

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[14] 邹继波. 线路拉线金具被盗造成倒杆事故的教训[J]. 供用电. 1995(03): 40.

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