10kV旁路電纜架空敷設作業系統及其作業方法的研究

陳永平，馬其文，高松，孫皓寧

（1.國網青島供電公司，山東青島，266000；2.岱琦（青島）電力智能裝備科技有限公司,山東青島，266000）

0 引言

目前階段旁路電纜敷設方法主要采用地面拖拽的方式。旁路電纜及其連接裝置，在使用中若長期在地面人力拖曳電纜及其連接附件會直接承受拉力，對電纜和接頭將造成絕緣損害；如果作業線路檔中遇路口、單位大門，車輛通過時對地面電纜進行碾壓，對柔性電纜絕緣造成嚴重損害；同時很多情況下由于道路交通復雜、山路崎嶇、跨越道路、建筑施工阻礙等因素，無法實現電纜敷設。

為上述類別作業的開展提供了一種新穎的架空牽引敷設作業系統及相對應的作業方法。從而解決柔性電纜地面人力直接拖曳對電纜造成的損害。在作業線路內，不受作業地段障礙物限制，進行旁路電纜無障礙敷設，拓展旁路系統的作業條件。

1 傳統旁路作業原理

旁路電纜帶電作業應用于在帶電檢修過程中原運行線路需要有斷開過程的作業，或者需要變更電源的作業。例如，帶電更換開關、熔斷器，帶電檢修電纜，臨時取電等。選取待檢修點范圍外側的AB兩點，采用柔性旁路電纜并接在AB處，將運行設備斷開，然后利用旁路電纜供電。

2 10kV旁路電纜架空敷設作業系統

2.1 技術方案

2.1.1 方案選擇

針對架空敷設系統實現功能，進行方案選擇如下：

（1）支撐系統：包括支撐物（電桿）、吊線橫擔（鏈條式抱箍）、支撐繩（迪尼瑪繩）、拉力葫蘆（手拉葫蘆）、拉力表（機械拉力表）、卡繩器（鋁合金卡線器）、雙輪托繩器（設計研制）、電纜接頭固定裝置（鏈條繩索固定）。

（2）牽引系統：包括自制動放繩架與牽引繩架（滾式結構、研制新型）、牽引機（機動絞磨）、牽引繩（迪尼瑪繩）。

2.1.2 機械原理與實物設計

為了解決現階段敷設旁路電纜存在的若干不安全問題和現階段由于多種現場因素無法開展旁路作業的問題。我們研制出此套10kV旁路電纜架空敷設作業系統，即將旁路電纜架空敷設。

（1）支撐系統設計

為了擴大橫擔的適用范圍，滿足不同現場條件的使用，且增加其承受力，設計鏈條式抱箍及T型橫擔。

為連接電纜橫擔及吊纜繩，設計雙輪托繩器以給吊纜繩設立吊點，通過托繩輪把吊纜繩托住。

吊纜繩（7）上方設有軌道壓繩管13，壓繩管13在彈簧6的作用下，彈起時可以展放吊纜繩（7），當吊纜繩（7）拉緊后，壓緊拉緊手柄2，在拉緊手柄2的作用下把壓繩管13壓緊，這時壓繩管13成為很順暢的滑道，雙輪吊繩器和雙輪吊纜器可以順利通過。雙輪托繩器上設有頂起雙輪吊繩器的保險關撞塊12。

支撐系統中的其他部件：卸扣采用體積小承載重量大的美標型卸扣；拉力葫蘆采用成本低，操作簡單，人員不需專門培訓的手拉葫蘆；拉力表采用成本低，結構簡單，可靠性好的機械拉力表；電纜接頭桿上固定裝置采用固定牢固，適用性強，安裝方便的鐵鏈及固定金具。

（2）牽引系統設計

牽引系統主要包括三部分。其中牽引繩選用強度高、耐腐蝕、耐磨、不易形變的迪尼瑪Dyneema高強度聚乙烯纖維繩；牽引機采用機動絞磨。

牽引繩和吊繩的繞繩架，設計為自動制動裝置，拖繩輪無阻力轉動，停止拖拉就自動制動，減小了輪圈的慣性轉動，繩子不易雜亂。

其主要操作流程可分為：（1）將牽引繩2頭穿過轉向滑輪5，拉動牽引繩2帶動制動桿3，將制動桿3提起，并把繞繩輪6頂起，脫離制動塊1，使繞繩輪6無剎車轉動，展放牽引繩2。（2）當停止牽引時，制動桿3落下，繞繩輪6落在制動塊1上，停止轉動，減小了慣性轉動，防止繞繩輪6上的牽引繩2積壓脫離繞繩輪6。c、當需要繞繩時，提起制動桿3，把提繩輪銷7鎖住，使繞繩輪6自由轉動。

（3）掛纜機構設計

本旁路敷設系統中，掛纜機構起著滑動走線、雙線連接、牽引中轉等至關重要的作用。主要包括雙輪吊繩器、雙輪吊纜器兩個部件。

雙輪吊繩器是連接吊纜繩與牽引繩的部件，使展放得牽引繩不落地并與吊纜繩保持等距離。

根據設計圖紙結論可知，雙輪吊繩器包括滑輪、保險關、壓繩器雙輪架總承、吊桿總承、彈簧、手柄、繩鉤、繩座等零部件組成。上壓繩鉤7和下壓繩座8通過夾繩手柄能夠方便的將牽引繩壓緊，在到達雙輪托繩器時，保險關12被撞開，順利越過雙輪托繩器。

2.2 操作步驟

前期準備工作完畢后，在電桿等處安裝T型橫擔并打拉線；打好接地樁以穩固放繩架；裝設緊固吊繩；裝設雙輪托繩器，展放牽引繩；裝設雙輪吊繩器，展放吊纜繩；裝雙輪吊纜器，展放電纜；接好電纜中間接頭并在電桿上固定，完成旁路電纜架空敷設。

2.3 機械試驗

帶電作業工具的試驗是檢驗工具是否合格的唯一可靠手段。根據DL/T878《帶電作業用絕緣工具試驗導則》、DL/T976《帶電作業工具、裝置和設備預防性試驗規程》、《國家電網公司電力安全工作規程》等標準要求，對雙輪托繩器、雙輪吊繩器、雙輪吊纜器等核心部件進行了同規格機械試驗，試驗結果如下。

表1 機械試驗結果

經機械預防性試驗后外觀檢查結果顯示，整套工具無變形及損傷，且操作靈活、輕便、無卡住現象。

3 推廣應用情況

3.1 應用效果

經過實際應用，所研制的新系統與原旁路作業方法比較：該系統裝置研制成功投入使用后，此類工作不受現場環境的限制，在一定程度上擴大了旁路作業的范圍，對于大面積開展復雜四類作業，提高帶電作業水平，具有十分重要的意義，推廣前景良好。

旁路電纜架空敷設作業系統，由前方牽引機牽引主牽引繩，保證柔性電纜不直接承受拉力，有效保護電纜絕緣不受損害。利用既有的電桿，懸掛主牽引繩，安裝雙輪吊纜器，根據現場情況確定吊點距離，調整柔性電纜垂度。

3.2 效益分析

此裝置的研制拓寬帶電作業開展此類作業的廣度，增加多供電量，帶來大量經濟效益。僅以青島地區為例，平均每年因現場環境未開展的旁路作業就有12次。采用此旁路架空敷設系統經濟效益如下：（1）每次作業時間8h、減少停電時間10h；（2）每條10kV線路平均30戶高壓用戶，每次作業可減少停電時·戶數：30*10=300時·戶；（3）每次作業保證兩條10kV線路不停電，每條線路負荷電流按300A考慮，多供電量（kW·h= ）即 ：1.732*10*300*0.9*10=46764kW·h ；（4）每次作業增加電費收入：平均電價590.15元/千千瓦時*多供電量46764kW·h=27591.77元（不含稅）。（5）僅青島市區平均每年多開展旁路作業12次，每年可增加電費收入27597.77元（不含稅）*12次=331173.3元。

4 結束語

本文成功設計、制造出一套旁路電纜架空敷設作業系統。該系統裝置研制成功投入使用后，此類工作不受現場環境的限制，且系統操作方便、安全可靠、降低工作時間，提高工作效率?？s短停電時間，增加供電量，對于帶電作業技術的發展，保障電網安全穩定運行，提供優質的服務等都具有十分重要的意義。