跨越放线辅助支架的设计及应用

引言

随着社会发展,输送电能的导线星罗棋布,组成了一张覆盖所有人口居住地的大电网。在这张大电网中各种电压等级的电网并存,包括低压配电网、中压配电网及中高压输电网等。由于架空线路建设成本低、维护方便,农村地区或郊区的电力线路多采用架空方式敷设,因此难免相同或不同电压等级的电力线路交叉跨越。近年来我国网络信息技术发展迅猛,光纤通信已在农村地区及郊区广泛应用,光纤电缆在这些地区也多是采用架空方式敷设。除此之外,还有架空的广播电视线及电话线等,在农村地区及郊区架空线的交叉跨越现象随处可见。虽然架空线路交叉跨越多且杂,但是各种线路之间存在一定的层级关系。由于电力线路的电压等级普遍较高,属于强电,容易导致人身触电事故,为了保证人身安全,电力线路往往架设在较高的上空,且电压等级越高,电力线路架空的高度就越高。因此,在新架或更换架空电力导线时,放线过程中难免要从上方跨越其他线路,给电力施工造成了一定的麻烦,增加了作业难度,且存在安全风险。

1跨越放线辅助支架的设计

1.1设计目标

在新架或更换中压配网导线的作业过程中,放线是必不可少的一个步骤。架空导线放线作业是把导线从起始耐张杆塔直直拉到终端耐张杆塔,并且在拉的过程中导线不能被切断。因此,在放线过程中,中压配网的导线必须要在低压配电线路、光纤线路等水平位置较低的上方拉过去。由于重力原因,在放线过程中导线在两基杆塔的中间位置会下垂,如果此时导线下方刚好有其他线路,则被放线的导线会与其他线路进行摩擦。如果需要放线的距离较长,被放线的导线就会磨损低压配电线路、光纤线路的绝缘层,甚至把线路磨断。此种情况一方面破坏了其他设施,造成财产损失,增加施工成本:另一方面,如果低压配电线路带电,绝缘层破损后,被放线的导线直接接触低压导线导电部分,将使被放线的导线带电,施工人员在缺乏保护措施的情况下,可导致人身触电事故的发生,存在极大的安全风险。

目前放线作业中常用的保护被跨越线路的方法之一是把竹梯绑在被跨越线路上,用竹梯的横梁架着被放线的导线,使导线从竹梯的横梁上滑过。这种方法需要先把竹梯倚靠在被跨越的线路上,然后由施工人员从竹梯攀爬到足够的高度把竹梯绑扎在被跨越线上,固定竹梯。如果被跨越导线的机械强度不够,这一过程将难以实施。第二种方法是在被跨越线路的最上层套一段保护管,使被放线的导线从保护管上面滚过,避免与被跨越线直接接触,起到保护被跨越线的目的。但是在放线过程中如果没有人从旁扶正导线,容易滑离保护套管的范围,直接摩擦被跨越线路。曾经发生过一起这样的案例,在放线过程中导线滑离保护套管摩擦低压配电导线,导致低压导线绝缘层破损,使被放线的导线带电,致使多个施工人员触电伤亡。

针对以上情况,本文设计了一种绝缘的跨越放线辅助支架,用来替代目前使用竹梯或套管进行辅助放线的方法。使用该跨越放线辅助支架,将使跨越放线作业更安全、高效。

1.2跨越放线辅助支架的设计过程

l.2.l支架的整体设计

放线辅助支架由主杆、连接件、支撑腿、基座及绝缘滑车等部件构成。支架的整体结构如图l所示,主杆由一根支撑杆与一根伸缩杆构成,伸缩杆的顶部与绝缘滑车固定连接,主杆的底部和中部,分别通过可活动的连接件与三条支撑腿连接,三条支撑腿近地端与基座连接。

图1跨越放线辅助支架整体结构示意图

1.2.2支架主杆

主杆主体由一根固定的支撑杆与一根可活动的伸缩杆组成,两根杆均由环氧玻璃布材料制作而成,同时具有较高的机械强度及电气绝缘性能。两根杆的内部均是空心的,且支撑杆的杆径稍大于伸缩杆,杆的内部设置有丝杆组件。伸缩杆的顶部与绝缘滑车固定连接,另一端嵌套在支撑杆内,与设置在主杆内的丝杆组件的螺母座固定连接。丝杆组件包括调节螺栓、螺母座及旋转座。其中调节螺栓设置在旋转座上,与手柄固定连接。

通过旋转座上的手柄旋转调节螺栓,使螺母座在螺栓上做垂直运动,从而带动伸缩杆做伸缩运动,从而实现对绝缘滑车的高度调节。通过丝杆的调节,伸缩杆可以完全缩入到支撑杆内,方便运输。

1.2.3连接件及支撑腿

连接件包括第一连接件和第二连接件。第一连接件将支撑腿的一端固定在主杆的中部,形成支撑腿的固定连接点:第二连接件套接在主杆上的连接环上,可在主杆一定的范围内上下滑动,通过推动主杆,连接环便可对支撑腿和主杆之间的间距进行调整,方便支架的存放与展开使用。

三条支撑腿展开后成等边三角形排列,有利于支架在使用过程中的稳固,不易倾倒、散架。

1.2.4基座

基座采用法兰结构,在软基地面工作时,可通过向基座通孔打入固定地针的方式加强支架的稳固性。基座上设置有碗型连接机构,与支撑腿近地端的球型连接机构相匹配,通过球头与碗头的连接实现基座与支撑腿之间的连接。在施工作业过程中,球头可在碗头内实现近似全方位的滚动,使得支撑腿与基座间的连接更为灵活,使支架适应不同的地面环境。

1.2.5绝缘滑车

绝缘滑车包括滚轮组、滚轮支架和闭锁结构。其中滚轮组设置在滚轮支架内部:闭锁结构设置在滚轮支架顶部,与滚轮支架形成可翻转连接:绝缘滑车通过滚轮支架与支架主杆固定连接。

在施工作业过程中,通过闭锁结构将跨过绝缘滑车的导线锁定在滑轮上,防止施工过程中导线意外脱落。闭锁结构上设置有闭锁拉环,作业人员可通过绝缘操作杆拉动闭锁拉环实现闭锁及解锁操作。

2跨越放线辅助支架的应用

2.1放线辅助支架的使用方法

支架在运输及搬运过程中,支撑腿呈收拢状态,伸缩杆完全收入到支撑杆内,大大减少了支架的体积及长度,方便支架的运输携带。在需要进行放线作业时,施工人员把一对支架搬运到被跨越线的两侧:分别展开支架的三条支撑腿,支撑腿的角度展开到最大位置:然后调节基座的角度,并把基座固定在平整的地面上。

准备工作做好后,可以开始利用支架辅助进行放线作业了。用绝缘操作棒的钩头勾住滑车闭锁结构的拉环,轻轻向下拉打开闭锁结构。然后用绝缘操作棒的钩头把将要被放线的导线举起并放入滑车的滑轮上,再用绝缘操作棒把滑车的闭锁结构合上。再然后通过摇动丝杆的手柄把绝缘滑车的高度提升到高于被跨越线路的位置。用吊物绳把导线从被跨越线的上方拉过去后,再重复上面的操作把导线放入另一侧的支架的绝缘滑车内,提升绝缘滑车的高度即可开始跨越线路的放线作业了。如果被跨越的线路只有垂直排列的一组线,只要把支架靠近被跨越线,则只需一个绝缘支架也可实现辅助放线的功能。

2.2跨越放线辅助支架的应用前景

在配网导线放线作业过程中应用放线辅助支架,从上方跨越底层线路有以下优点:

(1）相比同等使用高度的竹梯,运输过程中支架的长度更短,体积更小,重量更轻,便于车辆的大量运输及人工搬运:

(2）相比竹梯需要攀爬至被跨越线路处绑扎固定竹梯,支架只需要在地面通过摇动手柄即可调节导线的跨越高度,减少了登高作业及绑扎固定的工序,使跨越放线作业更便捷、更高效:

(3）相比于套管保护需要人员从旁监视扶正导线,支架自带导线固定机构,更节省人力成本,解放劳动力:

(4）相比竹梯需倚靠在被跨越线上使用,套管需要套在被跨越线上使用,支架可以完全不接触被跨越线,支架应用的场景更广,更易于应用,且使用的安全系数更高。

由此可见,跨越放线辅助支架是一种更安全、高效、易于应用的放线辅助工具,适合在配网生产领域中推广应用。

3结语

目前已制作出最高可跨越8m高空进行放线的辅助放线支架,经过试验发现,使用本支架可大大减少跨越放线的作业步骤。本支架安全性高、便携、简单易用,可作为配网施工跨越放线的一个标准工具。本支架的推广应用有助于提高电网作业的安全性及工作效率。