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【摘 要】针对一起因吊车碰线造成导线严重损伤的危急缺陷，通过分析论证，得出最佳作业方案，通过带电作业方式，成功解决了问题。为今后类似的问题处理提供了参考。
【关键词】导线损伤；危急缺陷；带电作业
1、引言
近年来，随着城市化进程的推进，城市建设、公路、高铁等施工难免会对输电线路安全构成威胁，引发事故。这对电管部门输电线路检修提出了新挑战，必须全面提升带电处理缺陷的能力，以应对突发事件的发生。笔者所在城市周边的220kV输电线路多采用钢管塔，尤易受到外力侵害的威胁，近来一起吊车碰线致导线严重损伤事故，挑战了带电作业水平。
经过现场勘查，事故导线档距260米，导线为LGJ-300/25，其中铝股部分为48股，钢芯7股。经过测量故障点距离杆塔102米。现场铝股断股13股，另有2股损伤超过直径1/2，损伤程度十分严重，必须立即处理。
经过计算，损伤截面占铝股总截面积的31.3%，根据钢芯铝绞线断股、损伤减少截面积的处理标准：导线损伤范围导致强度损失在总拉断力的17-50%且截面积损伤在总导电部分截面积25-60%，处理方法加长型补修管、预绞式接续条。针对本次断股事故可以带电预绞式螺旋接续条修补或者停电开断重接处理的方式。
由于故障线路是电厂上网通道，虽为双线运行，但是由于时处夏季用电高峰期，其负荷较重。若将故障线路停役进行处理，则会随生产及社会生活带来极大的影响。因此我们决定采取带电作业的方式进行处理。而预绞式螺旋接续条是一种近年来出现的新型导线损伤补修工具，试验表明，使用预绞式螺旋接续条的导线其拉断力可以恢复到正常导线一样的水平。
采用预绞式螺旋接续条进行导线修补可以采取带电的方式进行。其作业方法与预绞丝修补导线类似，但也有其不同点。
2、进入电场方式选择
对于220kV线路一般进入电场的方式有绝缘平梯法、绝缘软梯法、绝缘折叠梯三种方式。
2.1绝缘平梯法
查阅图纸，下横担长度为4米，现有绝缘平梯长度不够，而且钢管塔塔身处没有合适的绑扎位置，因此不宜采用。
2.2折叠梯法
采用此种作业方式，作业人员沿折叠梯进入电场后，通过软梯头，在地面人员协助下，进入到待修补位置进行修补作业。
将软梯头挂在损伤导线的完好子导线上，导线受到集中荷载后，弧垂将发生较大变化，两根子导线将分开较大距离。此时需要对损伤子导线进行施压，以控制两根子导线间距离，便于等电位电工进行修补作业。由于导线损伤较为严重，损伤导线受到集中荷载的影响，应力将发生很大变化，此时需要进行应力计算。以防应力过大造成导线损伤加重甚至断裂的事故发生。
导线承受集中荷载后，应力σ2可由下式进行计算：式（1）
σ1，σ2——分别为集中应力作用前和作用后的导线应力，MPa；
t1，t2——分别为集中应力作用前和作用后的气温，℃；
Q——集中荷载，N，取人体和工器具总重的1.3倍；
∑li——耐张段长度，m；
l0——耐张段的代表档距，m；
lx——集中荷载作用档的档距，m；
g1——导线的比载，N/（m·mm2）；
A——导线截面积，mm2；
E——导线的弹性系数，MPa；
α——导线的热膨胀系数，1/℃。
以上数据都可从导线力学特性曲线中查到：
A=333.31mm2；W=1.058kg/m；E=65000MPa；a=20.5×10-61/℃；
Q=2600N；l0=250m；lx=260m；∑li=1835m；
代入上式，求解關于σ2的三次方程，即可得到导线承受集中荷载后的应力，再使之与导线许用应力进行对比。
经计算导线施压后，其应力小于许用应力。因此可以采取上述方法进行作业。
2.3绝缘软梯法：
悬挂点的选择：
（1）若将软梯挂在损伤导线的完好子导线上，与绝缘软梯法类似，需采用式（2）计算导线受集中荷载后的应力。值得注意的是，此时集中荷载Q的取值方法有所不同。这是因为等电位电工在攀登软梯的过程中，为使软梯保持竖直状态，地面辅助电工需要在软梯的下端施加一个向下的作用力F，因此除了考虑作业人员和工具重量之外，还应加上软梯自重及附加的作用力F。这将对导线弧垂、应力产生较大影响。
另外预绞式螺旋接续条刚性大，等电位作业人员在进行缠绕的时候将极大地消耗体力。而且等电位作业人员在攀登软梯的过程中，体力消耗严重，对工作极为不利。
（2）将软梯悬挂在中、上相导线的上子导线或地线上
若经过计算，损伤导线承受集中荷载以后，应力不满足要求，则不能采取上述方式进入电场。此时在中、上相导线的上子导线或地线上悬挂软梯，等电位作业人员通过攀登软梯的方式进入作业位置进行修补工作。根据导线排列方式，需要核算挂梯后，导、地线弧垂变化引起的相间、对地距离是否满足要求。集中荷载作用时，作用点处的弧垂可由下式求得：式（2）
fx——集中应力作用点的导线弧垂，m；
φ——作用档悬点高度差；
la，lb——集中应力作用点距两侧导线悬点的水平距离。
3、安全距离分析
经过查阅图纸和现场勘查：该塔采用的合成绝缘子为FXB-220/100，结构长度2350mm，横担至导线间绝缘子金具组合的结构长度为2655mm，上下子导线间距400mm。
220kV折叠梯水平部分长度2.5米，端部采用绝缘材料挂钩，挂在导线上。垂直部分3米。
组合间隙分析： 组合间隙距离S由两部分构成：s=S1+S2
经计算，当人体由垂直部分爬下时，经过计算，组合间隙最小处为人身脱离横担的瞬间，其值为2.15米，大于2.1米，满足带电作业的组合间隙要求。（人体在下梯时长度2m，水平活动范围0.6m，下同）
人体进入折叠梯水平部分时，组合间隙最小为2.2米，满足带电作业的组合间隙要求。
鉴于以上分析，采用绝缘折叠梯的方式进入电场是可行的。
4、作业过程安全控制
1、由于接续条长度较长，在传递时须注意做好防止对地、相间以及相邻带电设备放电的措施。实际操作时可如图（3）所示进行布置：使用两根吊绳控制其上下摆动，并在尾端使用控制绳索防止其水平方向转动，以防止造成对邻相安全距离不足。
2、由于补修条长度较长，等电位电工严禁使用身体裸露部分首先接触补修条，以防止感应电伤害。
3、对于运行时间较长的老旧线路，需要将补修条范围内导线表面氧化层清除干净以后，尤其是补修点附近处理平整，方可进行修补，以免因接触电阻过大而造成导线运行中过热。
5、总结
通过严密的分析计算，确定合理的作业方案，通过带电作业的方式成功地进行了严重损伤导线的修补作业。避免了设备停电，实现了可观的经济和社会效益。
但是本人认为，由于预绞式螺旋接续条仅有厂家的实验数据，缺乏相关行业标准，可以作为事故处理或设备短时难以停电时的应急处理措施，不宜长期运行。较为稳妥的方式还是將其列入大修计划，结合线路综合检修，采用压接的方式重新处理。另外在运行过程中，还要定期进行补修点的红外测温工作，以防止补修点在运行中过热的情况发生。
参考文献
[1]国家电网公司人力资源部.输电线路带电作业.北京：中国电力出版社，2011.
[2]国家电网公司.带电作业操作方法（第一分册 输电线路）.北京：中国水利水电出版社，1993.
[3]易辉.带电作业技术标准体系及标准解读.北京：中国电力出版社，2009.
[4]赵先德.输电线路基础（第二版）.北京：中国电力出版社，2010.
作者简介：朱德中（1976.11--），男，江苏苏州人，大专学历，江苏省电力公司检修分公司苏州分部助理工程师，主要研究方向：电力科技与应用。邵长一：江苏省电力公司检修分公司
【关键词】导线损伤；危急缺陷；带电作业
1、引言
近年来，随着城市化进程的推进，城市建设、公路、高铁等施工难免会对输电线路安全构成威胁，引发事故。这对电管部门输电线路检修提出了新挑战，必须全面提升带电处理缺陷的能力，以应对突发事件的发生。笔者所在城市周边的220kV输电线路多采用钢管塔，尤易受到外力侵害的威胁，近来一起吊车碰线致导线严重损伤事故，挑战了带电作业水平。
经过现场勘查，事故导线档距260米，导线为LGJ-300/25，其中铝股部分为48股，钢芯7股。经过测量故障点距离杆塔102米。现场铝股断股13股，另有2股损伤超过直径1/2，损伤程度十分严重，必须立即处理。
经过计算，损伤截面占铝股总截面积的31.3%，根据钢芯铝绞线断股、损伤减少截面积的处理标准：导线损伤范围导致强度损失在总拉断力的17-50%且截面积损伤在总导电部分截面积25-60%，处理方法加长型补修管、预绞式接续条。针对本次断股事故可以带电预绞式螺旋接续条修补或者停电开断重接处理的方式。
由于故障线路是电厂上网通道，虽为双线运行，但是由于时处夏季用电高峰期，其负荷较重。若将故障线路停役进行处理，则会随生产及社会生活带来极大的影响。因此我们决定采取带电作业的方式进行处理。而预绞式螺旋接续条是一种近年来出现的新型导线损伤补修工具，试验表明，使用预绞式螺旋接续条的导线其拉断力可以恢复到正常导线一样的水平。
采用预绞式螺旋接续条进行导线修补可以采取带电的方式进行。其作业方法与预绞丝修补导线类似，但也有其不同点。
2、进入电场方式选择
对于220kV线路一般进入电场的方式有绝缘平梯法、绝缘软梯法、绝缘折叠梯三种方式。
2.1绝缘平梯法
查阅图纸，下横担长度为4米，现有绝缘平梯长度不够，而且钢管塔塔身处没有合适的绑扎位置，因此不宜采用。
2.2折叠梯法
采用此种作业方式，作业人员沿折叠梯进入电场后，通过软梯头，在地面人员协助下，进入到待修补位置进行修补作业。
将软梯头挂在损伤导线的完好子导线上，导线受到集中荷载后，弧垂将发生较大变化，两根子导线将分开较大距离。此时需要对损伤子导线进行施压，以控制两根子导线间距离，便于等电位电工进行修补作业。由于导线损伤较为严重，损伤导线受到集中荷载的影响，应力将发生很大变化，此时需要进行应力计算。以防应力过大造成导线损伤加重甚至断裂的事故发生。
导线承受集中荷载后，应力σ2可由下式进行计算：式（1）
σ1，σ2——分别为集中应力作用前和作用后的导线应力，MPa；
t1，t2——分别为集中应力作用前和作用后的气温，℃；
Q——集中荷载，N，取人体和工器具总重的1.3倍；
∑li——耐张段长度，m；
l0——耐张段的代表档距，m；
lx——集中荷载作用档的档距，m；
g1——导线的比载，N/（m·mm2）；
A——导线截面积，mm2；
E——导线的弹性系数，MPa；
α——导线的热膨胀系数，1/℃。
以上数据都可从导线力学特性曲线中查到：
A=333.31mm2；W=1.058kg/m；E=65000MPa；a=20.5×10-61/℃；
Q=2600N；l0=250m；lx=260m；∑li=1835m；
代入上式，求解關于σ2的三次方程，即可得到导线承受集中荷载后的应力，再使之与导线许用应力进行对比。
经计算导线施压后，其应力小于许用应力。因此可以采取上述方法进行作业。
2.3绝缘软梯法：
悬挂点的选择：
（1）若将软梯挂在损伤导线的完好子导线上，与绝缘软梯法类似，需采用式（2）计算导线受集中荷载后的应力。值得注意的是，此时集中荷载Q的取值方法有所不同。这是因为等电位电工在攀登软梯的过程中，为使软梯保持竖直状态，地面辅助电工需要在软梯的下端施加一个向下的作用力F，因此除了考虑作业人员和工具重量之外，还应加上软梯自重及附加的作用力F。这将对导线弧垂、应力产生较大影响。
另外预绞式螺旋接续条刚性大，等电位作业人员在进行缠绕的时候将极大地消耗体力。而且等电位作业人员在攀登软梯的过程中，体力消耗严重，对工作极为不利。
（2）将软梯悬挂在中、上相导线的上子导线或地线上
若经过计算，损伤导线承受集中荷载以后，应力不满足要求，则不能采取上述方式进入电场。此时在中、上相导线的上子导线或地线上悬挂软梯，等电位作业人员通过攀登软梯的方式进入作业位置进行修补工作。根据导线排列方式，需要核算挂梯后，导、地线弧垂变化引起的相间、对地距离是否满足要求。集中荷载作用时，作用点处的弧垂可由下式求得：式（2）
fx——集中应力作用点的导线弧垂，m；
φ——作用档悬点高度差；
la，lb——集中应力作用点距两侧导线悬点的水平距离。
3、安全距离分析
经过查阅图纸和现场勘查：该塔采用的合成绝缘子为FXB-220/100，结构长度2350mm，横担至导线间绝缘子金具组合的结构长度为2655mm，上下子导线间距400mm。
220kV折叠梯水平部分长度2.5米，端部采用绝缘材料挂钩，挂在导线上。垂直部分3米。
组合间隙分析： 组合间隙距离S由两部分构成：s=S1+S2
经计算，当人体由垂直部分爬下时，经过计算，组合间隙最小处为人身脱离横担的瞬间，其值为2.15米，大于2.1米，满足带电作业的组合间隙要求。（人体在下梯时长度2m，水平活动范围0.6m，下同）
人体进入折叠梯水平部分时，组合间隙最小为2.2米，满足带电作业的组合间隙要求。
鉴于以上分析，采用绝缘折叠梯的方式进入电场是可行的。
4、作业过程安全控制
1、由于接续条长度较长，在传递时须注意做好防止对地、相间以及相邻带电设备放电的措施。实际操作时可如图（3）所示进行布置：使用两根吊绳控制其上下摆动，并在尾端使用控制绳索防止其水平方向转动，以防止造成对邻相安全距离不足。
2、由于补修条长度较长，等电位电工严禁使用身体裸露部分首先接触补修条，以防止感应电伤害。
3、对于运行时间较长的老旧线路，需要将补修条范围内导线表面氧化层清除干净以后，尤其是补修点附近处理平整，方可进行修补，以免因接触电阻过大而造成导线运行中过热。
5、总结
通过严密的分析计算，确定合理的作业方案，通过带电作业的方式成功地进行了严重损伤导线的修补作业。避免了设备停电，实现了可观的经济和社会效益。
但是本人认为，由于预绞式螺旋接续条仅有厂家的实验数据，缺乏相关行业标准，可以作为事故处理或设备短时难以停电时的应急处理措施，不宜长期运行。较为稳妥的方式还是將其列入大修计划，结合线路综合检修，采用压接的方式重新处理。另外在运行过程中，还要定期进行补修点的红外测温工作，以防止补修点在运行中过热的情况发生。
参考文献
[1]国家电网公司人力资源部.输电线路带电作业.北京：中国电力出版社，2011.
[2]国家电网公司.带电作业操作方法（第一分册 输电线路）.北京：中国水利水电出版社，1993.
[3]易辉.带电作业技术标准体系及标准解读.北京：中国电力出版社，2009.
[4]赵先德.输电线路基础（第二版）.北京：中国电力出版社，2010.
作者简介：朱德中（1976.11--），男，江苏苏州人，大专学历，江苏省电力公司检修分公司苏州分部助理工程师，主要研究方向：电力科技与应用。邵长一：江苏省电力公司检修分公司