带电更换特高压线路耐张绝缘子串工法

宋恒东，韩学春，张子阳，陈语涵
(国网江苏省电力有限公司超高压分公司，江苏 南京 211102)

    摘 要 ：针对特高压输电线路耐张绝缘子串在出现多片低值、零值绝缘子或机械性能整体下降时，传统单片更换方法效率低下、作业风险高，且缺乏有效整串更换工法的问题，提出了一种“内外双拉”式带电更换新工法。该工法通过研制 140 kN 级钛合金主卡具、辅助工具及绝缘滑车组放串系统，构建了一套完整的载荷转移与绝缘子串更换方案，实现了在不停电条件下对整串绝缘子的高效、安全更换。在江苏电网某 ±800 kV 特高压线路上的现场应用表明，该工法将整串更换时间缩短至 4 h，相比传统整串单片更换方法作业时间缩短 55.6%，工具装拆次数减少 90.9%，降低了安全风险，为特高压输电线路的智能运检与安全稳定运行提供了强有力的技术支撑。
    关键词 ： 输电线路 ；带电更换 ；整串更换 ；内外双拉法 ；耐张绝缘子串
    中图分类号 ：TM216     文献标识码 ：B     文章编号 ：2097-6623(2026)05-0062-06

Live-Line Replacement Method for Tension Insulator
Strings on UHV Transmission Lines

SONG Heng-dong, HAN Xue-chun, ZHANG Zi-yang, CHEN Yu-han
（ State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd. Extra-High Voltage Branch Company, Nanjing 211102, China）
 

    Abstract: To address the problem that, when tension insulator strings on UHV transmission lines develop multiple low-value, zero-value insulators or overall decline in mechanical performance, the conventional single-piece replacement method is inefficient, poses high operational risk, and lacks an effective whole-string replacement method, a new live-line replacement method of the “internal-external double-tension” type is proposed. By developing a 140 kN-class titanium alloy main clamp, auxiliary tools, and an insulated pulley block string lowering system, this method establishes a complete load transfer and insulator string replacement scheme, achieving efficient and safe replacement of the whole-string insulator under live-line conditions. Field application on a ±800 kV UHV transmission line in the Jiangsu Power Grid shows that this method reduces the whole-string replacement time to 4 h—a 55.6% reduction in operation time compared with the conventional whole-string single-piece replacement method—and the number of tool assembly-disassembly cycles is reduced by 90.9%,thereby lowering safety risks and providing strong technical support for the intelligent operation and safe and stable operation of UHV transmission lines.
    Key words: transmission line; live-line replacement; whole-string replacement; internal-external double-tension method; tension insulator string
 

参考文献
[1] 邢文 . 特高压交流输电线路耐张绝缘子串的带电更换方法研究 [D]. 保定 ：华北电力大学，2018.
[2] 宋恒东，韩学春，张瑞曦，等 . 基于局部电场的零值绝缘子操作杆检测研究 [J]. 机械与电子，2025，43(3) ：35-40.
[3] 雷兴列，曹明德，梁育彬，等 .1 000 kV 耐张绝缘子串单片绝缘子的带电更换技术 [J]. 电力建设，2015，36(2) ：91-95.
[4] HAN Xuechun, SONG Hengdong, LEI Xinglie, et al.Design and Mechanics Analysis of Tools for Live Replacement of UHV Whole String Insulators[J].Journal of Physics:Conference Series，2022，2213(1) ：012024.
[5] 宋恒东，王海亮，张瑞曦，等 . 光纤电场检测机器人对零值绝缘子局部电场畸变的影响研究 [J]. 光学与光电技术，2024，22(4) ：119-126.
[6] 普子恒，徐晨，赵伟，等 . 带电更换 1 000 kV 耐张绝缘子时的工器具和人体电场分布研究 [J]. 高压电器，2021，57(5) ：84-92.
[7] 唐崇旺，曾文远，汪志刚，等 . 输电线路耐张塔更换第一片绝缘子工器具的研制 [J]. 机电信息，2022(2)：24-28.
[8] 韩学春， 宋恒东， 雷兴列，等 . 带电更换特高压整串绝缘子工具设计与力学分析 [J]. 电瓷避雷器，2023(4) ：157-164.
[9] 程洋，夏令志，牛雷，等 .500 kV 双联耐张瓷绝缘子串的串间放电现象 [J]. 中国电力，2024，57(9) ：231-237.
[10] 孙惠涛，陶留海，李忠民，等 .±1 100 kV 特高压直流输电线路带电更换耐张横担侧单片六联绝缘子卡具研制 [J]. 机电信息，2018(18) ：52-53.
[11] 黄荣海，刘宝龙 . 带电分段更换 ±800 kV 耐张绝缘子串方法探究 [J]. 红水河，2017，36(6) ：39-41.
[12] 李朋 . 可带电作业 环境下耐张 绝缘子更换 专用工具的创新设计与应用研究 [J]. 自动化应用，2025，66(6) ：189-191.
[13] 王鸿，张兴壮，荣世权 . 防脱式特高压线路绝缘子更换装置研制与应用 [J]. 电气开关，2025，63(2) ：92-93.
[14] 陈宣林，张海东，时峰，等 . 带电更换 220 kV 耐张双串绝缘子新方法 [J]. 云南电力技术，2025，53(1) ：47-51.
[15] 李嘉伟 .±1 100 kV 耐张串双人带电作业安全距离与电场分布特性研究 [D]. 北京 ：华北电力大学，2022.