輸電線路更換首尾大盤徑防污型玻璃絕緣子多功能卡具

黃建明，陳佳健

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輸電線路更換首尾大盤徑防污型玻璃絕緣子多功能卡具

黃建明，陳佳健

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局輸電管理所，廣東 中山 528400）

輸電線路在運(yùn)行中更換首尾端大盤徑防污型玻璃絕緣子為日常維護(hù)作業(yè)中的主要內(nèi)容。具體分析了在大盤徑防污型玻璃絕緣子的更換中涉及的卡具裝置。如何在更換作業(yè)中確保卡具裝置的應(yīng)用質(zhì)量，并且保障作業(yè)實(shí)施的安全性和穩(wěn)定性，成為當(dāng)前卡具裝置應(yīng)用及研發(fā)中主要面臨的問題。針對(duì)輸電線路更換首尾端大盤徑防污型玻璃絕緣子多功能卡具的研制，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和研究。

輸電線路維護(hù)；玻璃絕緣子；多功能卡具；輸電線路

輸電線路在擴(kuò)張建設(shè)中涉及了較多的交叉區(qū)域、中轉(zhuǎn)連接區(qū)域，該類線路連接中主要通過玻璃絕緣子進(jìn)行支撐和連接，以此確保輸電線路在供電運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性。但隨著輸電線路數(shù)量的增加，采用大盤徑防污型玻璃絕緣子的線路也快速增多。該類工程項(xiàng)目中由于線路的增加出現(xiàn)卡具裝置應(yīng)用失效的情況，造成的安全事故引起了作業(yè)人員及研究人員的重視。因此，在實(shí)際發(fā)展中如何研制更加適合當(dāng)前輸電線路擴(kuò)張維護(hù)的卡具裝置，并且確保輸電線路運(yùn)行的安全性，則引起了人們的廣泛關(guān)注。

1 研發(fā)技術(shù)背景分析

電力企業(yè)在發(fā)展中，為了確保各輸電線路在輸電運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性，規(guī)避因刮風(fēng)氣候等其他不良?xì)夂蛟斐傻妮旊娋€路事故，實(shí)際中通過玻璃絕緣子進(jìn)行線路的隔絕聯(lián)結(jié)。該類操作中卡具裝置的有效應(yīng)用，對(duì)于保障玻璃絕緣子應(yīng)用效果和輸電線路運(yùn)行的安全性發(fā)揮了重要的作用。但隨著后期輸電線路擴(kuò)張線路的增多，輸電線路更換首尾端大盤徑防污型玻璃絕緣子時(shí)應(yīng)用的卡具性能落后，甚至出現(xiàn)應(yīng)用失效的現(xiàn)象。因此，在實(shí)際應(yīng)用中研發(fā)多功能卡具裝置，對(duì)于提高后期輸電線路架設(shè)運(yùn)行中的安全性意義重大。

2 存在的問題

2.1 裝置標(biāo)準(zhǔn)及安裝方式

常規(guī)卡具在輸電線路的應(yīng)用中只適應(yīng)于更換一般首尾端玻璃絕緣子，對(duì)于配備大盤徑防污型玻璃絕緣子的線路，常規(guī)卡具在應(yīng)用中則存在長(zhǎng)度、寬度、強(qiáng)度不適用的問題。同時(shí)，由于常規(guī)卡具自重過大，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于安裝維護(hù)人員造成的作業(yè)負(fù)擔(dān)也為主要問題之一。此外，常規(guī)卡具在應(yīng)用中其安裝主要通過雙旋轉(zhuǎn)接頭和絲杠進(jìn)行連接。連接作業(yè)中存在連接程序復(fù)雜、安全隱患多的現(xiàn)象，比如接頭裝設(shè)不穩(wěn)定，導(dǎo)致頻繁掉落，對(duì)地面人員造成了一定的安全威脅。因此，裝置標(biāo)準(zhǔn)及安裝方式問題也為多功能卡具研制中的主要問題之一。

2.2 性能及易用性

常規(guī)卡具在實(shí)際應(yīng)用中受限于絕緣子串的組裝形式，其無法適用于四聯(lián)裝絕緣子串的更換作業(yè)。此外，常規(guī)卡具在應(yīng)用中其連接頭螺栓區(qū)域均采用平底螺栓，一定程度上存在摩擦面過小、受力區(qū)域過小的現(xiàn)象。此外，松緊操作中必須借助其他輔助工具才能操作，操作時(shí)間長(zhǎng)，空中作業(yè)負(fù)擔(dān)較大；采用全螺栓形式的螺口，實(shí)際應(yīng)用中存在無法完全擰緊的情況，還需進(jìn)行二次檢測(cè)作業(yè)，這對(duì)應(yīng)裝置的實(shí)際應(yīng)用效果以及作業(yè)效率都造成了一定的影響。因此，分析多功能卡具研制中的性能、易用性也是主要問題。

2.3 穩(wěn)固性和維護(hù)操作

卡具裝置在應(yīng)用中的穩(wěn)固性為提升衡量裝置應(yīng)用效果的主要因素，常規(guī)卡具在應(yīng)用中采用全螺栓的形式，因此，受限于材料強(qiáng)度和氣候環(huán)境變化，其脫扣概率較高，雖然提升了維護(hù)頻率，但存在返修率高、維護(hù)成本高的現(xiàn)象。因此，提升多功能卡具的應(yīng)用質(zhì)量，提升其穩(wěn)固性、維護(hù)便捷性，控制維護(hù)成本成為了多功能卡具研發(fā)的主要方向。

3 卡具研發(fā)方案分析

3.1 多功能卡具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

本方案中的多功能卡具主要由10部分構(gòu)成：①翼型卡板。發(fā)揮框架結(jié)構(gòu)及裝置定型的作用。②新型半螺扣螺栓。在應(yīng)用中相比于全螺栓結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性較高。③受力凹槽。確保受力應(yīng)用的穩(wěn)定性。④滾花螺釘。起固定作用。⑤小螺母。起固定作用。⑥固定接頭。起定型、固定作用。⑦平行加長(zhǎng)接頭。起均衡受力、固定作用。⑧省力絲杠。起便捷安裝、拆卸作用。⑨棘輪。起固定、調(diào)節(jié)作用。⑩閉式卡。起固定、定型、均衡受力作用。

多功能卡具結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 多功能卡具結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 安裝方式介紹

多功能卡具在安裝中先從第一部分開始安裝，安裝中翼型卡板松開，平行加長(zhǎng)固定接頭端口一側(cè)的新型半螺扣螺栓穿過絕緣子串的三角連板；應(yīng)用受力凹槽卡住玻璃絕緣子串一端的連接金具（直角掛板、碗頭掛環(huán)）為受力點(diǎn)，并擰緊新型半扣半螺栓；擰緊后，將閉式卡安裝于絕緣子串橫擔(dān)端的第二片絕緣子上，并調(diào)節(jié)松開省力絲杠的螺絲，將省力絲杠上接頭與翼型卡板的固定接頭、平行加長(zhǎng)接頭與棘輪進(jìn)行連接；連接完畢，收緊省力絲杠，松絕緣子串并更換橫擔(dān)端第一片絕緣子；更換完畢之后，將省力絲杠的手桿壓至與棘輪相反的方向，最終達(dá)到放線效果，拆除作業(yè)反向操作即可。

3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)及材質(zhì)介紹

多功能卡具設(shè)計(jì)中的力學(xué)參數(shù)、物理參數(shù)為：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《帶電作業(yè)用絕緣子卡具》（DL/T463—2006）標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力工器具通用技術(shù)條件》（Q/9GW003—2012）。額定負(fù)荷設(shè)計(jì)為60 kN，靜試驗(yàn)負(fù)荷120 kN，安全系數(shù)=2.5；絲杠負(fù)荷50 kN，安全系數(shù)=2.5；動(dòng)試驗(yàn)負(fù)荷75 kN，絲杠行程477～740 mm（±5mm）。

材質(zhì)方面：翼型卡板由30鉻鉬硅高溫鍛打而成，表面采用鍍鋅處理，規(guī)格參數(shù)按照實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)規(guī)格加工，制作中采用一體成型技術(shù)。絲杠材料由40Cr優(yōu)質(zhì)合金鋼進(jìn)行高溫鍛造而成，表面采用鍍鋅處理。

4 研發(fā)成果分析

4.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)易安裝

本方案優(yōu)化了卡具的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和物理參數(shù)，增大了卡具的間隙距離。此外，通過省力絲杠，新型半扣板螺栓裝置降低了卡具裝置的安裝難度，提升了卡具裝置在拆卸、安裝應(yīng)用中的效率，且使得裝置的易用性和靈活性增強(qiáng)。

4.2 提升裝置標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能

多功能卡具研制中通過應(yīng)用新型材料，增強(qiáng)了卡具裝置的基礎(chǔ)強(qiáng)度和性能，同時(shí)，通過表面的鍍鋅處理，有效降低了裝置的腐蝕概率，增強(qiáng)了裝置應(yīng)用的穩(wěn)定性，減少了裝置應(yīng)用中的維護(hù)成本。另外，新型半扣半螺栓裝置的應(yīng)用，使得裝置在安裝應(yīng)用中無需借助外部輔助工具，有效提升了裝置的安裝效率，減少了卡具裝置安裝中的檢查作業(yè)工序，對(duì)于裝置應(yīng)用的便捷性、安裝效率的提升均發(fā)揮了重要的作用。

5 結(jié)束語

本方案設(shè)計(jì)的多功能卡具在實(shí)際應(yīng)用中通過模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及新型緊固構(gòu)件的應(yīng)用，有效增強(qiáng)了裝置應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中不受絕緣子串的組裝形式限制，在四聯(lián)裝、兩聯(lián)裝的絕緣子串中均能有效應(yīng)用。綜合提升了卡具裝置的應(yīng)用性能，減少了卡具裝置因超負(fù)荷應(yīng)用而造成的頻繁維護(hù)，降低了維護(hù)成本，具備全面推廣應(yīng)用的價(jià)值。

［1］王勝，黃偉，黃紹田，等.新型翼型卡具的研究與設(shè)計(jì)［J］.廣西電力，2014，37（02）：36-38.

［2］張海兵，景文炳，胡應(yīng)華，等.特高壓直流線路帶電更換絕緣子卡具的設(shè)計(jì)［J］.西華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，32（06）：73-78.

2095－6835（2018）21－0059－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.059

〔編輯：張思楠〕