CN105375395B - ±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯及作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯及作业方法，绝缘转梯包括两根平行的绝缘侧梁(1)、上横档(7)、下横档(6)、旋转底座(8)、弓形吊具(2)、电动滑车(3)和绝缘绳(20)，旋转底座(8)卡持在杆塔(16)上，绝缘转梯绕旋转底座(8)相对于杆塔(16)上下及左右旋转；在绝缘转梯上横档(7)连接有弓形吊具(2)，弓形吊具(2)上连接有绝缘绳(20)，绝缘绳(20)的另一端拉直后连接横担(17)上，电动滑车(3)以两侧梁(1)的上沿作为轨道沿侧梁(1)滑动，工作人员侧身坐在电动滑车(3)上进入强电场区域进行等电位作业。其优点是安全可靠，提高了等电位作业的最小组合间隙，适用各种地理条件和各种塔型。

Description

±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯及作业方法

技术领域

本发明专利涉及一种输电线路带电检修工具及作业方法，特别是一种±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯及作业方法。

背景技术

近年来，随着国内±800kV特高压直流输电线路的陆续投入运行，相关的带电作业方法和带电作业工具也在进一步的研制之中。目前尚没有能适用于±800kV直流特高压工程所有塔型进入强电场的工具，由于塔型、电气距离等原因，能开展的带电作业项目的塔型少之又少，而且由于±800kV输电线路金具尺寸、塔间距、导线金具的重量等诸多原因，造成了±800kV输电线路带电作业工器具重量大、体积大，并且种类繁多，维护保养费用大，目前的工器具根本无法满足±800kV输电线路的发展和影响了直流特高压工程投运后的安全稳定运行。

由于±800kV直流输电线路所有的直线杆塔绝缘子均为V型串悬挂，结合其他电压等级的带电作业，目前其进入等电位的方法为吊篮摆入法。这种方法目前很难满足实际检修跳线的需求。例如对“天中线”±800kV直流输电线路的12种直线杆塔进行了统计，导线水平位置距塔身为7.55m到9.43m，采用传统的吊篮摆入法作业时，吊篮占位1m，电位转移棒0.8m，进行电位转移时人体的活动尺度为0.6m，其剩余的组合间隙距离为5.15m到7.03m，按照安全规程规定±800kV等电位作业的最小组合间隙为6.6m(海拔1000m及以下)，±800kV天中线的沿线海拔为1500到2000m，加上海拔校正其最小组合间隙为6.8m。其仅有一部分塔型能满足距离要求，但是作业的风险加大、安全性大大降低。

对于±800kV直流输电线路耐张串绝缘子杆塔，一般采用传统的“跨二短三”法进入强电场，但是由于绝缘子片数很多导致绝缘子串的长度加大，例如550kN绝缘子的结构高度为240mm，其绝缘子串长15.36到30.24m，两串绝缘子串的间距为650mm，由于绝缘子串长度加大、串与串之间的距离增大，使得等电位作业人员的作业时间增加、劳动强度加大、并且对等电位人员的身体素质要求非常高，作业的安全性大打折扣。

发明内容

本发明的目的就是设计一种±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯及作业方法，以±800kV直流输电线路塔型的塔材尺寸、电气距离、绝缘子串长等数据和带电作业最小组合间隙为理论依据，设计一种适用于±800kV直流输电线路从杆塔进入检修跳线区域带电作业用电动绝缘转梯，并利用该电动绝缘转梯设计出一种适用于±800kV直流输电线路进入检修跳线区域的等电位作业方法。

本发明的技术方案是，±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯，其特征是：在两根平行的绝缘侧梁的上下两端分别固定设置有上横档和下横档，在下横档上连接有旋转底座，绝缘转梯通过旋转底座卡持在杆塔角铁上，绝缘转梯绕旋转底座相对于杆塔可上下、左右旋转；在绝缘转梯上横档的两端的侧梁上通过螺栓连接有弓形吊具，弓形吊具上连接有绝缘绳，绝缘绳的另一端拉直后连接在待检测区域绝缘子串上方的横担上，使绝缘转梯水平位于杆塔和绝缘子串之间；在绝缘转梯的上横档和下横档之间设置有四轮的电动滑车，电动滑车的车轮轮缘上设置有与侧梁截面形状相适配的环形槽，车轮的环形槽活动卡持在侧梁的上沿，电动滑车以两侧梁的上沿作为轨道沿侧梁滑动；

所述旋转底座的一端与下横档铰链连接形成水平旋转副，绝缘转梯可绕水平旋转副的销轴在水平方向左右旋转；旋转底座的另一端设置有锁紧槽，锁紧槽的槽口尺寸与杆塔上相应的角铁尺寸相适配，锁紧槽卡持在杆塔的角铁上并通过锁紧螺钉固定；在旋转底座中间设置有铰链连接形成的旋转底座垂直旋转副，绝缘转梯可绕旋转底座垂直旋转副的销轴在垂直方向上下旋转；

在所述电动滑车上设置有防跌落装置，所述防跌落装置是在每个车轮的车轮护板上凸出于所在侧梁下沿的部分开设一螺栓孔，在电动滑车上相应的车体部位设置一螺纹孔，安全螺栓插入螺栓孔连接在车体螺纹孔中，车轮、车轮护板、车体和安全螺栓环绕在侧梁截面四周，使电动滑车不会从侧梁上滑落；

所述侧梁每根由两到三段绝缘方管通过侧梁连接块组合而成，侧梁连接块为外截面尺寸略小于侧梁方管内截面尺寸的方管，侧梁连接块的两端插入需要连接的绝缘方管的方孔中，并通螺栓固定；

进一步的，在侧梁组合连接部位也安装有弓形吊具，在侧梁连接块的外侧设置有带有内螺纹的圆柱吊耳，该弓形吊具的两端通过带垫螺钉连接在两侧侧梁连接块的圆柱吊耳上，绝缘绳的一端连接在弓形吊具上的吊环中，绝缘绳的另一端拉直后连接在绝缘转梯上部的横担上；

±800kV直流线路带电检修作业方法，包括以下步骤：

1)绝缘转梯准备：把电动滑车的四个车轮放置在两侧侧梁构成导轨上，每个车轮的环形槽活动卡持在侧梁上沿，在车轮护板的螺栓孔中插入安全螺栓并紧固在车体螺纹孔中；在上横档两端侧梁上通过带垫螺钉把弓形吊具连接牢靠，并在弓形吊具的吊环上系上绝缘绳；可根据需要在两侧侧梁连接块的吊耳上通过带垫螺钉选择性的连接相应的弓形吊具，并在弓形吊具的吊环上系上绝缘绳；

2)登塔：把准备好的绝缘转梯提升到与需要检测或者跳线区域等高度的杆塔上的相应高度；

3)安装固定绝缘转梯：把绝缘转梯的下端的旋转底座卡持在杆塔上与需要检修或者跳线区域等高部位的角铁上，并用锁紧螺钉固定，然后带绝缘绳的另一端到需要检修或者跳线区域上方的横担上；电动滑车处于杆塔端；在横担上操纵系在绝缘转梯上端的绝缘绳，使缘转梯绕旋转底座旋转，把绝缘转梯的上端缓缓放下到需要检修工作区域的绝缘子串金具上，使绝缘转梯梯平面基本水平；最后把所有绝缘绳拉直并系在横担上；

4)进入检修或者跳线区域：工作人员侧身坐在电动滑车内的座位上，绑好安全带，启动电机，通过电动滑车进入到检修区域；

5)进行检修或者跳线操作；

6)返回杆塔：检修或者跳线后，操纵电动滑车，反向旋转电机，工作人员通过电动滑车回到杆塔；

7)收回绝缘转梯：解开连接在横担上的绝缘绳，拉绝缘绳使绝缘转梯绕旋转底座旋转，绝缘转梯回到杆塔；打开旋转底座与杆塔连接的锁紧螺钉，从杆塔上取下绝缘转梯，回到地面；检修工作结束。

本发明的优点是：

1)重量轻、安全性好、操作方便，由于工作人员侧身坐在电动滑车内沿绝缘转梯进入检修或者跳线工作区，有效的提高了等电位作业的最小组合间隙，适用各种地理条件和各种塔型，解决目前±800kV输电线路带电作业存在的成熟工器具的种类少，应用经验缺乏、能满足带电作业要求的杆塔不多，能开展的带电作业项目少的问题。

2)可有效解决±800kV输电线路带电作业绝缘子串长，作业人员身体素质要求高的难题，确保了检修作业安全及作业人员的安全。

3)减少了停电检修次数，可创造极大的经济效益。据相关资料显示，一座中型城市的用电量大约为一天3×10⁷KW，平均1小时的用电量为1.25×10⁶kW。以“哈郑线”和“天中线”±800kV特高压直流输电线路为例，各自输送电量为8×10⁶kW/h，若发生非计划停运，可让6个中型城市全部停电，不仅造成巨大经济损失，其政治影响是非常恶劣的，而且并对电网的稳定运行构成极大的威胁。而每一次带电作业能增加送电3至4小时，以0.5元/度电计算，每次带电作业都能节约1200到1600万元的停电成本。

附图说明

图1：本发明所述绝缘转梯结构主视图；

图2：本发明所述绝缘转梯结构俯视图；

图3：本发明所述侧梁连接块结构图；

图4：本发明所述弓形吊具与连接块组合结构图；

图5：图2中A-A剖面图；

图6：本发明所述转梯工作状态示意图。

图中：1-侧梁；2-弓形吊具；3-电动滑车；4-车轮；5-车轮护板；6-下横档；7-上横档；8-旋转底座；9-电机；10-电源；11-座位；12-侧梁连接块；13-带垫螺钉；14-吊环；15-安全螺栓；16-杆塔；17-横担；18-绝缘子串；19-导线；20-绝缘绳。

具体实施方式

如图1、图2、图5及图6所示，±800kV直流输电线路带电检修用绝缘转梯包括两根平行的绝缘侧梁1、上横档7、下横档6、旋转底座8、弓形吊具2、电动滑车3和绝缘绳20，具体为：上横档7和下横档6通过连接螺栓固定在两根平行的绝缘侧梁1的上下两端；绝缘转梯通过旋转底座8连接在杆塔16上，绝缘转梯相对于杆塔16可以上下、左右旋转，其中，旋转底座8的一端与下横档6铰接，在下横档6的中间部位设置有连接旋转底座8的连接凸块，连接凸块上设置有与旋转底座8连接的半销座，旋转底座8的一端设置有与所述连接凸块上半销座相配的半销座，销轴插入所述连接凸块和旋转销座8组成的销座中形成活动铰链连接，绝缘转梯绕该铰链连接的销轴在水平方向可以左右旋转，从而形成水平旋转副；旋转底座的另一端设置有锁紧槽，锁紧槽的槽口尺寸与杆塔16上相应的角铁尺寸相适配，锁紧槽卡持在杆塔16的角铁上并通过锁紧螺钉固定；在旋转底座8中间设置有铰链连接形成的垂直旋转副，绝缘转梯可绕旋转底座8上的垂直旋转副的销轴在垂直方向上下旋转。

位于绝缘转梯上端部的弓形吊具2的两端通过连接螺栓连接在绝缘转梯上横档7两侧的侧梁1上，弓形吊具2顶部中央的吊环14上连接有绝缘绳20，绝缘绳20的另一端拉直后连接在待检测或者跳线区域的绝缘子串18上方的横担上，使绝缘转梯水平处在杆塔16和绝缘子串18之间；在绝缘转梯的上横档7和下横档6之间设置有四轮电动滑车3，在上横档7和下横档6之间没有设置其他横档，以便于电动滑车3通行；电动滑车3的车轮4的轮缘上设置有与侧梁1截面形状相适配的环形槽，车轮4的环形槽卡持在侧梁1上，以两侧梁1的上沿作为轨道使电动滑车3可以沿侧梁1滑动，在电动滑车3上设置有工作人员的座位11，工作人员侧身坐在电动滑车3上从杆塔16进入强电场区对绝缘子串18和导线19进行检修跳线操作。

如图5所示，电动滑车3的车体上固定设置有电机9和给电机9供电的电源10，电动滑车3的车轮4的轮轴与电机9的电机轴连接，电机9旋转带动车轮4转动；电动滑车3通过四个车轮4卡持在两侧梁1上，电动滑车3的车体部分位于两侧侧梁1之间下部位置，车体重心低于两侧梁1构成的梯体平面，稳定性好；在车体的中央部位设置有操作人员座位11和操作电动滑车3的控制开关，操作人员侧身坐在座位11上通过控制开关对电机9进行控制，从而使电动滑车3在两侧梁1形成的导轨上行走；两侧梁1的间距和电动滑车3的体积设计要严格控制，都不要太大，以保证操作人员能侧身坐在座位11上操作为最佳，这样可以有效控制等电位操作进入强电场时的最小组合间隙；在电动滑车3上设置有防跌落装置，所述防跌落装置是在每个车轮4外侧的车轮护板5上凸出于侧梁1下沿的部分开设一螺栓孔，在电动滑车3上相应的车体部位设置一螺纹孔，安全螺栓15插入螺栓孔连接在车体螺纹孔中，车轮4、车轮护板5、车体和安全螺栓15环绕在所在的侧梁1的截面四周，使电动滑车3不会从侧梁1上滑落。

侧梁1采用轻质的塑料绝缘方管制作，为了方便制作，侧梁1每根由两到三段绝缘方管通过侧梁连接块12组合而成，如图3、图4所示，侧梁连接块12为外截面尺寸略小于侧梁1方管内截面尺寸的方管，侧梁连接块12的两端插入需要连接的侧梁1绝缘方管的方孔中，并通螺栓固定；为了增加安全程度和操作便捷，可选择性的在侧梁组合连接部位安装弓形吊具2，在侧梁连接块12的外侧设置有带有内螺纹的圆柱吊耳，弓形吊具2的两端通过带垫螺钉13连接在两侧侧梁连接块12的圆柱吊耳上，绝缘绳20的一端连接在弓形吊具2上的吊环14中，绝缘绳20的另一端拉直后连接在绝缘转梯上部的横担17上。

±800kV直流线路带电检修作业方法，如图6所示，包括以下步骤：

1)绝缘转梯准备：把电动滑车3的四个车轮4放置在侧梁1构成的导轨上，每个车轮4的环形槽活动卡持在侧梁1构成的导轨上沿，在车轮护板5的螺栓孔中插入安全螺栓15并紧固在车体螺纹孔中；在上横档7两端侧梁1上通过带垫螺钉13把弓形吊具2连接牢靠，并在弓形吊具2的吊环14上系上绝缘绳20；可根据需要在两侧侧梁连接块12的吊耳上通过带垫螺钉13选择性的连接相应的弓形吊具2，并在弓形吊具2的吊环14上系上绝缘绳20；

2)登塔：把准备好的绝缘转梯提升到与需要检测或者跳线区域等高度的杆塔16上的相应高度；也就是略高于需要检修的导线19所在的高度；

3)安装固定绝缘转梯：把绝缘转梯的下端的旋转底座8卡持在杆塔16上与需要检修或者跳线区域等高部位的角铁上，并用锁紧螺钉固定，然后带绝缘绳20的另一端到需要检修或者跳线区域上方的横担17上；此时电动滑车3处于侧梁上杆塔16的一侧；在横担17上操纵系在绝缘转梯上端的绝缘绳20，使缘转梯绕旋转底座旋转8，把绝缘转梯的上端缓缓放下到需要检修工作区域的绝缘子串18的金具上，使绝缘转梯梯平面基本水平；最后把所有绝缘绳20拉直并系在横担17上；

4)进入检修或者跳线区域：工作人员侧身坐在电动滑车3内的座位11上，绑好安全带，启动电机9，通过电动滑车3进入到检修区域；

5)进行检修或者跳线操作；

6)返回杆塔16：检修或者跳线后，操纵电动滑车3，反向旋转电机9，工作人员通过电动滑车3回到杆塔16；

7)收回绝缘转梯：解开连接在横担17上的绝缘绳20，拉绝缘绳20使绝缘转梯绕旋转底座8旋转，绝缘转梯回到杆塔16；打开旋转底座8与杆塔16连接的锁紧螺钉，从杆塔16上取下绝缘转梯，回到地面；检修工作结束。

Claims (6)

1.±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯，其特征是：在两根平行的绝缘侧梁(1)的上下两端分别固定设置有上横档(7)和下横档(6)，在下横档(6)上连接有旋转底座(8)，绝缘转梯通过旋转底座(8)卡持在杆塔(16)的角铁上，绝缘转梯绕旋转底座(8)相对于杆塔(16)可上下及左右旋转；在绝缘转梯上横档(7)的两端的侧梁(1)上通过螺栓连接有弓形吊具(2)，弓形吊具(2)上连接有绝缘绳(20)，绝缘绳(20)的另一端拉直后连接在待检测区域绝缘子串(18)上方的横担(17)上，使绝缘转梯水平位于杆塔(16)和绝缘子串(18)之间；在绝缘转梯的上横档(7)和下横档(6)之间设置有四轮的电动滑车(3)，电动滑车(3)车轮(4)轮缘上设置有与侧梁(1)截面形状相适配的环形槽，车轮(4)的环形槽活动卡持在侧梁(1)的上沿，电动滑车(3)以两侧梁(1)的上沿作为轨道沿侧梁(1)滑动。

2.根据权利要求1所述的±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯，其特征是：所述旋转底座(8)的一端与下横档(6)铰链连接形成水平旋转副，绝缘转梯可绕所述水平旋转副的销轴在水平方向左右旋转；旋转底座(8)的另一端设置有锁紧槽，锁紧槽的槽口尺寸与杆塔(16)上相应的角铁尺寸相适配，锁紧槽卡持在杆塔(16)的角铁上并通过锁紧螺钉固定；在旋转底座(8)中间设置有铰链连接形成的垂直旋转副，绝缘转梯可绕所述垂直旋转副的销轴在垂直方向上下旋转。

3.根据权利要求1所述的±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯，其特征是：在电动滑车(3)上设置有防跌落装置，所述防跌落装置是在每个车轮(4)的车轮护板(5)上凸出于所在侧梁(1)下沿的部分开设一螺栓孔，在电动滑车(3)上相应的车体部位设置一螺纹孔，安全螺栓(15)插入螺栓孔连接在车体螺纹孔中，车轮(4)、车轮护板(5)、车体和安全螺栓(15)环绕在相应部位的侧梁(1)截面四周，使电动滑车(3)不会从侧梁(1)上滑落。

4.根据权利要求1所述的±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯，其特征是：所述侧梁(1)每根由两到三段绝缘方管通过侧梁连接块(12)组合而成，侧梁连接块(12)为外截面尺寸略小于侧梁(1)方管内截面尺寸的方管，侧梁连接块(12)的两端插入需要连接的绝缘方管的方孔中，并通螺栓固定。

5.根据权利要求1所述的±800kV直流线路带电检修用绝缘转梯，其特征是：在侧梁组合连接部位安装有弓形吊具(2)，在侧梁连接块(12)的外侧设置有带有内螺纹的圆柱吊耳，该弓形吊具(2)的两端通过带垫螺钉(13)连接在两侧侧梁连接块(12)的圆柱吊耳上，绝缘绳(20)的一端连接在弓形吊具(2)上的吊环(14)中，绝缘绳(20)的另一端拉直后连接在绝缘转梯上部的横担(17)上。

6.±800kV直流线路带电检修作业方法，包括以下步骤：

1)绝缘转梯准备：把电动滑车(3)的四个车轮(4)放置在两侧侧梁(1)构成的导轨上，每个车轮(4)的环形槽活动卡持在侧梁(1)上沿，在车轮护板(5)的螺栓孔中插入安全螺栓(15)并紧固在车体螺纹孔中；在上横档(7)两端侧梁(1)上通过带垫螺钉(13)把弓形吊具(2)连接牢靠，并在弓形吊具(2)的吊环(14)上系上绝缘绳(20)；可根据需要在两侧侧梁连接块(12)的圆柱吊耳上通过带垫螺钉(13)选择性的连接相应的弓形吊具(2)，并在弓形吊具(2)的吊环(14)上系上绝缘绳(20)；

2)登塔：把准备好的绝缘转梯提升到与需要检测或者跳线区域等高度的杆塔(16)上的相应高度；

3)安装固定绝缘转梯：把绝缘转梯的下端的旋转底座(8)卡持在杆塔(16)上与需要检修或者跳线区域等高部位的角铁上，并用锁紧螺钉固定，然后带绝缘绳(20)的另一端到需要检修或者跳线区域上方的横担(17)上；电动滑车(3)在侧梁上处于杆塔端位置；在横担(17)上操纵系在绝缘转梯上端的绝缘绳(20)，使缘转梯绕旋转底座(8)旋转，把绝缘转梯的上端缓缓放下到需要检修工作区域的绝缘子串(18)金具上，使绝缘转梯梯平面水平；最后把所有绝缘绳(20)拉直并系在横担(17)上；

4)进入检修或者跳线区域：工作人员侧身坐在电动滑车(3)内的座位(11)上，绑好安全带，启动电机(9)，通过电动滑车(3)进入到检修区域；

5)进行检修或者跳线操作；

6)返回杆塔(16)：检修或者跳线后，操纵电动滑车(3)，反向旋转电机(9)，工作人员通过电动滑车(3)回到杆塔(16)；

7)收回绝缘转梯：解开连接在横担(17)上的绝缘绳(20)，拉绝缘绳(20)使绝缘转梯绕旋转底座(8)旋转，绝缘转梯回到杆塔(16)；打开旋转底座(8)与杆塔(16)连接的锁紧螺钉，从杆塔(16)上取下绝缘转梯，回到地面；检修工作结束。