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摘 要：新型研制的输电线路导线断股带电应急补修新型金具，能避免传统修复方法存在操作时间长、工艺质量差等问题，能适用于不同型号导线出现的各种损伤情况，可以快速简便地完成输电线路导线补修作业，大大缩短操作时间，提升工作效率，同时可以保证很好的工艺质量，以保障电网安全运行和供电可靠性。
关键词：输电线路；导线；应急修补；金具；研制与应用
1 课题研究背景
随着社会经济的不断发展，国家电力建设也随之发展，输电线路长度和覆盖面积迅速增加，城市建设全面铺开，炸石、砍树、大型机械作业等时刻威胁着线路的安全运行，外力破坏现象时有发生。事故应急抢修和导线补修工作也相应增多，如何快速高质量完成导线补修工作成为业内研究的重要课题。
目前带电补修导线作业中，普遍采用导线补修条修补、采用液压工具压接两种方法，（导线补修条修补只修补导线断股外层铝线的恢复平整，导线机械强度未能恢复到原机械强度的缺陷，而采用笨重的液压工具进行修补（有时导线损伤长度已超过补修管能补修范围，必须全部割断重接）。两种方法均存在着操作时间长、工艺质量差等特点。
2 研制依据及构思
输电线路运行规程规定：钢芯铝绞线损伤断股截面超过总面积7%时就得补修，超过25%时就得切断重接。采用传统的修补方法存在着作业时间长，劳动强度大，作业风险高和经济成本高等问题。
本项目是根据以往输电线路导线断股传统补修方法存在的不足，创新研制一种可利用带电作业简易安装修补的新型应急补修金具。新研制金具材料均采用高强度锻压铝合金为主体，具有强度高、冲击保护性能好、通流能力强等特点，适用于导线断股股数临界超过运行规程规定的60%且导线断股长度偏长的情况下进行修补。该新型导线断股应急补修的专用金具能通过带电作业人员简便快速的安装，从而使导线断股处恢复到原通流能力和原导线机械强度，既节省时间和材料，减少劳动强度和难度，又降低了作业风险，保障输电线路的安全运行。根据“快速、简便”修补，恢复导线“通流能力和机械强度”的设计方案、总体要求，本项目设计的新型金具类型有翻盖式导线单点断股应急补修金具、翻盖式导线多处断股双并导线应急补修金具。
2.1翻盖式导线单点断股应急补修金具：适用于导线断股处只一个点且断股股数临界超过运行规程规定的60%进行修补。它由三个独立的铝合金卡具模块及两个半圆铝合金铝管组成并用螺丝固定的方式连接成一个整体补强金具，两个半圆铝合金铝管上下半圆底衬垫为花纹式（有良好地接触面和足够的包裹力），通过活动螺栓上紧。
2.2翻盖式导线多处断股双并导线应急补修金具：适用于导线断股多，且断股长度较长处进行修补。它是在单导线应急补修金具的基础上，加上旁路导线铝合金衬垫（双面半圆弧），将待补修导线与旁路补强导线贴合，并将两导线与旁路导线铝合金衬垫紧压于上下衬垫的圆弧槽内。以上两种组合式导线应急补修金具，只要更换不同型号铝合金管内衬均适用于多种导线型号断股的带电应急补修工作。
3 技术关键
3.1 研究一种可利用带电作业简易安装修补的新型应急补修金具，整体外部结构及其修补恢复原导线机械强度和恢复通流的能力，要满足导线受外力破坏所产生的导线断股长度、断股型式不同等情况的需求。“翻盖式单点导线断股应急补修金具”适用于导线断股处只一个点且断股股数临界超过运行规程规定的60%进行修补。“翻盖式导线断股双并导线应急补修金具”适用于导线断股多，且断股长度较长处进行修补。
3.2 研制一种能满足通用带电作业的手段，改变以往导线修补方法，进行快速装、拆作业要求的应急补修金具。新型金具设计为翻盖式卡紧便于等电位作业人员安装修补断股导线，且能修复受损的导线外层铝股的通流能力，又能保证受损导线的机械强度达到规定要求。该工具现场组装快捷、操作使用方便，可重复拆卸组装利用，更能适应不同导线型式、不同损伤程度的带电补修导线工作。
3.3 研制一种采用高强度锻压铝合金为主体的补修金具，具有强度高、冲击保护性能好、通流可靠等特点。当把导线断开后将应急补修金具连接卡上紧在断开的两边导线上进行机械拉力试验，其破坏拉力不应小于原型号导线计算拉断力的95%。此外，直通流能力测试其补修金具的导电性能，应满足被补修的原型号导线通流容量的要求，即导线补修处的温升不大于其余完好部位导线的温升。
4 研究成果及应用效果
4.1 该项目课题完成后，填补目前国内电力系统还未有新型导线断股应急补修专用金具的空白。所研制的整套金具安全轻便、安装容易，能有效减轻作业人员劳动强度。现场带电作业工效高，满足了今后进行不同损伤程度导线带电应急补修作业的需求。
4.2 该整体工具的研制应用，促使原作业采用传统材料型式的改变，是一种既简单方便又安全快捷的操作方法，能够满足及时快速带电处理110kV～220kV输电线路导线断股缺陷，适用于不同导线型号、不同损伤程度的带电补修应急工作。
4.3 该项工器具携带方便，使用高强度锻压铝合金材料，具有操作简单安装方便，减少高空作业人员劳动强度，作业过程安全高效等特点。
4.4 下图为所研制成套工具在模拟线路上实际补修应用情况
5 项目效益分析
5.1 安全效益
新型导线断股补修金具能够满足及时快速带电处理110kV-220kV输电线路导线存在断股缺陷的补修作业需求。可以根据导线型号的不同更换为相适应的模具，本工具具有设计结构简单，体积小、能快速拆卸、自由组装、便捷修复导线等功能，减轻等电位操作人员的劳动强度，大大提高整个作业的安全稳定性。
5.2 经济效益
5.2.1输电线路导线断股带电应急补修新型金具研制与应用，避免了输电线路断股缺陷停电大修而造成的经济损失；同时也确保输电线路供电的可靠性，对电网多供少损起到积极的保障作用。同时，解决了目前国内电力系统还未有新型导线断股应急补修的专用金具来修补导线断股的情况，特别是对不同的导线型号的都具有良好的通用性和适用性。
5.2.2以带电处理220kV输电线路导线断股作业为例，每次作业约可增供电量23多万千瓦时（统计办法按省公司闽电生产规【2010】40号文件），按每千瓦时产生5元的社会产值来计算，相当于增加工业产值115余万元。
综上所述本项目所研究设计的新型导线断股应急补修的专用金具，能够快速修补导线，使其恢复原导线机械强度和恢复通流的能力，满足导线受外力破坏所产生的导线断股长度、断股型式不同等情况的需求，具有较高的实用价值和推广意义。
参考文献
[1]应伟国.架空送电线路状态检修实用技术.北京：中国电力出版社，2004.08；
[2]孙兵.带电作业的应用及发展.高电压技术.2007年；
关键词：输电线路；导线；应急修补；金具；研制与应用
1 课题研究背景
随着社会经济的不断发展，国家电力建设也随之发展，输电线路长度和覆盖面积迅速增加，城市建设全面铺开，炸石、砍树、大型机械作业等时刻威胁着线路的安全运行，外力破坏现象时有发生。事故应急抢修和导线补修工作也相应增多，如何快速高质量完成导线补修工作成为业内研究的重要课题。
目前带电补修导线作业中，普遍采用导线补修条修补、采用液压工具压接两种方法，（导线补修条修补只修补导线断股外层铝线的恢复平整，导线机械强度未能恢复到原机械强度的缺陷，而采用笨重的液压工具进行修补（有时导线损伤长度已超过补修管能补修范围，必须全部割断重接）。两种方法均存在着操作时间长、工艺质量差等特点。
2 研制依据及构思
输电线路运行规程规定：钢芯铝绞线损伤断股截面超过总面积7%时就得补修，超过25%时就得切断重接。采用传统的修补方法存在着作业时间长，劳动强度大，作业风险高和经济成本高等问题。
本项目是根据以往输电线路导线断股传统补修方法存在的不足，创新研制一种可利用带电作业简易安装修补的新型应急补修金具。新研制金具材料均采用高强度锻压铝合金为主体，具有强度高、冲击保护性能好、通流能力强等特点，适用于导线断股股数临界超过运行规程规定的60%且导线断股长度偏长的情况下进行修补。该新型导线断股应急补修的专用金具能通过带电作业人员简便快速的安装，从而使导线断股处恢复到原通流能力和原导线机械强度，既节省时间和材料，减少劳动强度和难度，又降低了作业风险，保障输电线路的安全运行。根据“快速、简便”修补，恢复导线“通流能力和机械强度”的设计方案、总体要求，本项目设计的新型金具类型有翻盖式导线单点断股应急补修金具、翻盖式导线多处断股双并导线应急补修金具。
2.1翻盖式导线单点断股应急补修金具：适用于导线断股处只一个点且断股股数临界超过运行规程规定的60%进行修补。它由三个独立的铝合金卡具模块及两个半圆铝合金铝管组成并用螺丝固定的方式连接成一个整体补强金具，两个半圆铝合金铝管上下半圆底衬垫为花纹式（有良好地接触面和足够的包裹力），通过活动螺栓上紧。
2.2翻盖式导线多处断股双并导线应急补修金具：适用于导线断股多，且断股长度较长处进行修补。它是在单导线应急补修金具的基础上，加上旁路导线铝合金衬垫（双面半圆弧），将待补修导线与旁路补强导线贴合，并将两导线与旁路导线铝合金衬垫紧压于上下衬垫的圆弧槽内。以上两种组合式导线应急补修金具，只要更换不同型号铝合金管内衬均适用于多种导线型号断股的带电应急补修工作。
3 技术关键
3.1 研究一种可利用带电作业简易安装修补的新型应急补修金具，整体外部结构及其修补恢复原导线机械强度和恢复通流的能力，要满足导线受外力破坏所产生的导线断股长度、断股型式不同等情况的需求。“翻盖式单点导线断股应急补修金具”适用于导线断股处只一个点且断股股数临界超过运行规程规定的60%进行修补。“翻盖式导线断股双并导线应急补修金具”适用于导线断股多，且断股长度较长处进行修补。
3.2 研制一种能满足通用带电作业的手段，改变以往导线修补方法，进行快速装、拆作业要求的应急补修金具。新型金具设计为翻盖式卡紧便于等电位作业人员安装修补断股导线，且能修复受损的导线外层铝股的通流能力，又能保证受损导线的机械强度达到规定要求。该工具现场组装快捷、操作使用方便，可重复拆卸组装利用，更能适应不同导线型式、不同损伤程度的带电补修导线工作。
3.3 研制一种采用高强度锻压铝合金为主体的补修金具，具有强度高、冲击保护性能好、通流可靠等特点。当把导线断开后将应急补修金具连接卡上紧在断开的两边导线上进行机械拉力试验，其破坏拉力不应小于原型号导线计算拉断力的95%。此外，直通流能力测试其补修金具的导电性能，应满足被补修的原型号导线通流容量的要求，即导线补修处的温升不大于其余完好部位导线的温升。
4 研究成果及应用效果
4.1 该项目课题完成后，填补目前国内电力系统还未有新型导线断股应急补修专用金具的空白。所研制的整套金具安全轻便、安装容易，能有效减轻作业人员劳动强度。现场带电作业工效高，满足了今后进行不同损伤程度导线带电应急补修作业的需求。
4.2 该整体工具的研制应用，促使原作业采用传统材料型式的改变，是一种既简单方便又安全快捷的操作方法，能够满足及时快速带电处理110kV～220kV输电线路导线断股缺陷，适用于不同导线型号、不同损伤程度的带电补修应急工作。
4.3 该项工器具携带方便，使用高强度锻压铝合金材料，具有操作简单安装方便，减少高空作业人员劳动强度，作业过程安全高效等特点。
4.4 下图为所研制成套工具在模拟线路上实际补修应用情况
5 项目效益分析
5.1 安全效益
新型导线断股补修金具能够满足及时快速带电处理110kV-220kV输电线路导线存在断股缺陷的补修作业需求。可以根据导线型号的不同更换为相适应的模具，本工具具有设计结构简单，体积小、能快速拆卸、自由组装、便捷修复导线等功能，减轻等电位操作人员的劳动强度，大大提高整个作业的安全稳定性。
5.2 经济效益
5.2.1输电线路导线断股带电应急补修新型金具研制与应用，避免了输电线路断股缺陷停电大修而造成的经济损失；同时也确保输电线路供电的可靠性，对电网多供少损起到积极的保障作用。同时，解决了目前国内电力系统还未有新型导线断股应急补修的专用金具来修补导线断股的情况，特别是对不同的导线型号的都具有良好的通用性和适用性。
5.2.2以带电处理220kV输电线路导线断股作业为例，每次作业约可增供电量23多万千瓦时（统计办法按省公司闽电生产规【2010】40号文件），按每千瓦时产生5元的社会产值来计算，相当于增加工业产值115余万元。
综上所述本项目所研究设计的新型导线断股应急补修的专用金具，能够快速修补导线，使其恢复原导线机械强度和恢复通流的能力，满足导线受外力破坏所产生的导线断股长度、断股型式不同等情况的需求，具有较高的实用价值和推广意义。
参考文献
[1]应伟国.架空送电线路状态检修实用技术.北京：中国电力出版社，2004.08；
[2]孙兵.带电作业的应用及发展.高电压技术.2007年；