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项目名称 技术分类 单位信息 第一发明人 专利情况 项目简介 发明创新点 产业化及市场应用

项目名称:配网架空线路耐张瓷瓶带电清洗装置研制

  • 国网福建省电力有限公司福州供电公司
  • 福建省福州市台江区五一南路139号
  • 350001
  • 张登灵
  • 15705999846

第一发明人

姓名 张登灵 电话 电子邮件 jmuzdl@126.com
区号 邮编 通信地址 福建省福州市鼓楼区凤舞家园2号304

其他发明人

王兆麟 黄 颂 黄龙云 郑鹭洲 程 航 江 南 罗 骏 孔令一 倪 臻

专利情况

专利类型 专利状态
申请号 授权日期 授权专利号
202011496386.1 2021-03-19 CN202011496386.1
202023050930.8 2021-11-30 CN202023050930.8
参展目的

项目简介

耐张瓷瓶是架空线路上一种特殊的绝缘控件,其采用褶皱设计,以增加绝缘性能,但同时也有易积污、难清洗的特性。福州地气候潮湿,配网架空线路多建设于山间、田野等狭窄湿润地带,褶皱部分易生青苔,导致瓷瓶的绝缘性能降低,对配网安全运行造成威胁。为此,定期清洗瓷瓶是配网运维人员的日常重要工作之一。在实际工作中,瓷瓶清洗有两种作业方案。一种是停电作业方案,其先对作业线路进行停电,而后操作人员现场上杆拆卸换新,整个过程作业效率十分低下,并会造成巨大的外部社会成本,大大降低了供电可靠性。另一种是不停电作业方案,其需通过引入带电作业车辆及安全工器具,弥补了停电作业降低供电可靠性的不足,但同时也增加了作业的经济成本,而且带电作业车辆及安全工器具无法在线路密集的狭窄地带中展开作业,若要作业全面,仍需结合停电作业方案。因此,现有的耐张瓷瓶清洗作业方案给配网运维人员带来了极大的困扰。 针对以上问题,本项目研制了一种配网架空线路耐张瓷瓶带电清洗装置,其一方面克服了停电作业方式存在的效率低下问题,避免了因停电造成的外部社会成本,另一方面解决了山区线路带电作业无法全面开展的问题,并极大地减少了带电作业巨大的经济成本。通过该装置的使用,作业人员仅需单人登杆操作即可以地电位独立完成耐张瓷瓶的带电清洗工作,实现了山区线路耐张瓷瓶的带电清洗,既避免了供电可靠性的降低,又提升了作业人员的全流程工作效率。 本项目研制的配网架空线路耐张瓷瓶带电清洗装置,经厦门市产品质量监督检验院检测鉴定,结果为通过,并已受理发明专利1项,期刊论文1篇。 通过计算,在完成同一作业目标的情况下,在经济成本方面:项目应用之前,单次作业费用为带电车10000元/辆,外协人员280元/名、3名/次,电价0.6元/度,停电损失电量2000度/次,共计经济成本12880元。项目应用之后,单次作业外协人员280元/名,2名/次,共计560元。单次作业成本总计减少了12320元。在作业效率方面:项目应用之前,单次停电时长为6小时,作业面工作时长为3小时;项目应用之后,单次停电时长为0小时,作业面工作时长为1小时,工作班人数为2人。单次停电时长减少了6小时,作业面工作时长减少了2小时。 同时,结合所研制的装置,本项目首次提出了针对横向排列耐张瓷瓶的带电清洗方案,并经评价认证,达到了国内先进水平,切实提升了城市配电网的供电可靠性,真正做到了运维工作的提质增效,为福州进一步建设世界一流城市配电网增添了助力。

发明创新点

【创新点1】首次提出针对横向排列耐张瓷瓶的带电清洗方案 (1)通过本项目研制的横向排列耐张瓷瓶带电清洗装置,运维人员只需搭配至少二人的少量工作成员,即可在工作现场当场组装工器具进行清洗作业。 (2)作业人员仅需在满足安全净距的5.55m登高位置,通过连接杆将清洗组件送至清洗作业点,启动清洗刷头,就能以地电位对瓷瓶的表面、褶皱、凹槽等多个立体部分进行清洗。 【创新点2】带电清洗装置的结构设计 (1)设计了由清洗组件、电池组件及连接杆构成的耐张瓷瓶带电清洗装置架构,使部件之间衔接良好,易于装拆。 (2)针对福州山区线路青苔生长特点,合理设计了易于更换清洗头的清洗组件基础,制作了在不同类型、安装方向、工作环境下的多类型清洗头。 (3)针对涉山线路湿度较大的问题,对驱动组件及电池组件进行了防水结构设计。 【创新点3】带电清洗装置的便携性优化 (1)针对传统耐张瓷瓶带电清洗工器具体积庞大、携带不便的特点,在满足绝缘性能和机械强度要求的前提下,对工器具进行重量优化,使整套工器具总重量仅有4.5kg。 (2)针对配网架空线路耐张瓷瓶排列空间有限的问题,设计了清洗组件的多档转动限位及多节式连接杆。

产业化及市场应用效益情况

1.应用情况 本项目作为现代设备管理体系的不停电作业实践运用,通过创新工器具,提供了耐张瓷瓶的周期轮换方案。让运维人员不需要对馈线进行停电或是其他安全措施,对青苔覆盖率超过绝缘性能阈值的瓷瓶开展带电清洗,项目成果在2020年起于国网福州市供电公司投入应用,完成城门变626、南郊变631、远洋变622等26条馈线杆段瓷瓶清洗工作。在防汛抗台、极端天气期间实现瓷瓶类零故障、零闪络,有效提高国网福州市供电公司日常运维水平。 2.经济效益 国网福州市供电公司应用配网架空线路耐张瓷瓶带电清洗装置,城门变626、南郊变631、远洋变622等26条馈线杆段瓷瓶清洗工作。共完成对133基电杆进行清洗,避免停电作业及故障62条。节约停电检修费用108.2万元/年。减少故障预期损失48.3万元。提升设备可靠性,共计实现收益156.5万元。 3.社会效益 以往架空线路耐张瓷瓶的清洗普遍采用线路停电、直接更换的方式,采用此类方式作业效率低下,作业过程复杂。在主城区也有部分采用带电车通过带电作业的方式清洗耐张瓷瓶。但由于带电作业车作业成本较高,无法得到普遍的推广。对于涉山线路,由于作业环境复杂,带电车无法到达,无法进行带电作业。新型工器具解决了传统作业方式效率低下、作业范围有限两大缺陷。扩宽了带电作业的作业范围,减少了线路停电的次数和时长,圆满完成了防疫保电、数字中国、中高考等重大活动保电消缺工作,提升了用户的用电体验,赢得了良好的社会口碑,提升企业品牌形象。

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