输电线路通道树障清理方向绳系绳装置设计与研究

罗文博

摘要：树障隐患是影响输电线路安全运行的重要因素，保持线路通道的畅通，才能确保输电网络的正常工作。因此，在供电企业的日常工作中，清理输电线路树障是一项非常重要的工作内容。在树障的清理过程中，如何在保证有效处理树障的效果的同时，确保工作人员的安全，长期以来一直困扰着相关部门。本文提出了一种输电线路通道树障清理方向绳系绳装置的设计方案，希望能为解决这一问题提供有益帮助。

关键词：输电线路通道；树障清理；装置

在电力网络的布设中，高压输电线的线路路径主要设置在野外地区。在野外环境中，林木生长非常繁茂，在线路布设时虽然对影响线路运行的树木进行了清理，但一段时间之后，树木会快速生长起来，尤其是110kV及以下的输电线路的布设一般都只保持了较低的对地距离，树木很快就会生长到线路两侧，从而对输电线路通道的环境造成影响，带来安全隐患。

一、树障事故对输电线路的影响分析

在输电线路通道内，对输电线路安全稳定工作造成影响的树木被称为树障，而由树障造成的线路二级以上的电力事故被称为树障事故。在长期的工作中，电力部门研究出了树木与输电线路的安全距离，并基于这个安全距离将输电线路树障可能造成事故的缺陷分为三个等级——重大缺陷、一般缺陷、其他缺陷。重大缺陷是指输电线路在最大弧垂或最大风偏的情况下与树木的距离小于规定的最小安全距离的情况。一般缺陷是指在6个月内，树木生长可能使输电线路在最大弧垂或最大风偏的情况下与树木的距离小于规定的最小安全距离的情况。其他情况则被归类为其他缺陷。电力部门之所以制定出树木与输电线路之间的安全距离，并对树障缺陷进行等线划分，目的是杜绝因树障问题导致的电力事故的发生。树障对于输电线路产生的危害主要有以下几种：

1、树障跳闸？

如果输电线路的导线与树木之间过与接近，就会造成线路短路，引发跳闸。跳闸事故会使整个线路无法正常供电，影响线路所涉及到的居民及工厂的生活和生产，严重的话甚至会危及生命。

2、树木导电事故？

受天气变化的影响，输电线路周围的树木在雷雨情况下会出现导电现象，使输电线路发生短路、漏电、导电等险情，这会对人及动物造成极大的生命威胁。

3、树障事故危害

树障事故危害可分为三类：一类是由于树障与线路距离过近，在雷雨等外部因素的影响下使输电线路导电、烧毁，这类事故会对线路造成严重影响；一类是树障造成的对周边工厂、民民的生产生活影响，这类事故往往会带来严重的经济损失；一类是因树障造成的对电力工作者及周边居民的生命威胁。

由于树障对于输电线路造成的影响较大，因此，对输电线路通道树障的清理工作具有周期性、持久性。

二、我国输电线路通道树障清理的现状

为保证输电线路通道的通畅和安全，我国的电力部门每年都要开展大量的树木修剪和砍伐等清障工作。由于被清理的树木都是在输电线路通道内，且距离高压输电线路非常近，为保证清理工作不会造成对线路的损坏，在清理的过程中需要在被修剪和砍伐树木（枝）前端帮扎方向绳，使树木（枝）的倒伏方向不会损伤到线路。而这项工作长期以来都是由人工控制完成的。工作人员通过攀爬树木到达帮扎位置后，再进行方向绳的帮扎。然而，在多数情况下，工作人员在攀爬树木时是没有安全保护措施的，帮扎点又无法承受人体的重量，尤其是一些高大树木，梯子等工具无法达到帮扎点的高度，工作人员在攀爬时，一方面是高度过高，另一方面还可能面临蛇、蜂等危险动物的攻击，这样的工作环境对工作人员的人生安全是非常不利的，也无法有效提高工作效率。因此，降低安全风险，快速高效的实现清理输电线路通道树木的安全隐患是十分必要的。一些单位采用的操作钩系方向绳的办法，虽然在一定程度上减少了安全隐患，但这种方法无法处理所有的清理任务，目前急需一种更先进的设备解决输电线路通道树障清理中方向绳系绳遇到的困难。

三、输电线路通道树障清理方向绳系绳装置

针对我国电力企业在输电线路通道树障清理方向绳系绳的难题，本文设计了一个专门的系绳装置，旨在解决此类难题，提升树障清理的效率，降低工作人员的工作难度。

输电线路通道树障清理方向绳系绳装置设计图

1、设计目的

本文介绍的装置的设计目的为帮助工作人员在清理高压输电线路通道的树障时，在树枝上系方向绳，通过牵引方向绳使得树木（枝）倒向偏离输电线路的方向。

2、设计思路

该装置与普通绝缘杆杆件连接，构成一种高压输电线路通道树木清障操作杆。在使用时，采用能够承受使用要求拉力的绳索作为方向绳，在绳的一端系上一个金属扣环，在系方向绳时，绳索通过本装置将绳索穿入金属扣环，收紧另一端绳索，达到在树木上系绳的功能，可以实现在距离地面一定高度的树枝上系方向绳的功能。

3、设计内容

（1）装置的结构。该装置主要由两部分构成——杆身和操作头。杆身为普通的绝缘杆。杆身和操作头的连接依靠在杆身上固定的一个有带外螺纹的金属连接套连接组成。

操作头是该装置的重點部分，由导向套筒和穿绳架两个部分构成。操作头上导向套筒一端通过内螺纹与总成连接相联，导向套筒上开有阶梯槽，导向套筒的另一端通过外螺纹与堵头相连，堵头上安装两个方向绳夹持弹簧。位于导向套筒内的导向筒与穿绳架相连，穿绳架为一折弯的构件，另一端固定有扣环支撑。穿绳架通过位于导向套筒内的导向筒在导向套筒的导向槽内实现往返滑动。当穿绳架移动位于顶端时杆身转过一定角度，穿绳架位于导向套筒阶梯槽始端位置，即操作杆处于初始位置。

（2）方向绳的选择和安装。为保证该装置的使用稳定性，选择采用迪尼玛绳作为方向绳。安装时，在装置的金属扣环上系上方向绳，在距离扣环350mm处外包金属片，形成40mm的硬化绳段，工作时将扣环置于系绳架上的扣环支撑内，硬化绳段置于堵头上的夹持弹簧内。扣环与硬化绳段间的350mm绳索处于自由状态。

4、装置的应用

操作杆在树枝上系方向绳时，移动操作杆使树枝进入穿绳架曲臂内，转动杆身使曲臂端进入导向套筒的导向槽内，用一定作用力向上推动杆身，导向套筒随杆身向上运动，堵头上的硬化绳段顶开扣环的活动扣进入扣环内，下移杆身并拉动并收紧方向绳尾端，此时方向绳克服弹簧夹持力脱离夹持弹簧，扣环也脱离扣环支撑，拉紧方向绳，收回操作杆，完成在树枝上系方向绳的工作。

四、结语

目前，我国的电网布设越来越广泛，输电线路通道的增加使得树障清理工作的压力越来越大。以上介绍的输电线路通道树障清理方向绳系绳装置，是基于提高树障清理效率、保障工作人员安全而设计的。该装置的造价成本较低，在实际的应用中取得了较好的效果，尤其是在进行输电线路通道内高大树木的清理时，在控制树木倒向方向的功能上明显优于操作钩系方向绳的办法，具有较高的推广价值。

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