特高壓用輕型絕緣操作桿的研制

呂 強(qiáng) 王勝利 王 偉

（國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司檢修公司，甘肅 蘭州730070）

1 概述

特高壓輸電線路具有電壓等級(jí)高、電場(chǎng)強(qiáng)、塔頭結(jié)構(gòu)尺寸大、絕緣子串長(zhǎng)、自重大等特點(diǎn)，對(duì)作業(yè)工器具的機(jī)械、電氣性能都提出了更高的要求。所以如何應(yīng)用新材料研制出一批輕質(zhì)、高強(qiáng)的帶電作業(yè)工器具成為特高壓帶電作業(yè)亟需解決的重大技術(shù)難題。

目前國(guó)內(nèi)外特高壓用的絕緣操作桿應(yīng)用現(xiàn)狀如下：

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的特高壓用帶電作業(yè)絕緣操作桿主要分為兩種，一種是用于帶電進(jìn)行特高壓線路測(cè)距；另外一種是用于帶電進(jìn)行特高壓線路瓷瓶絕緣子的電氣性能檢測(cè)，結(jié)構(gòu)全部為伸縮式結(jié)構(gòu)。

目前特高壓用測(cè)距桿多為國(guó)產(chǎn)，總長(zhǎng)度約為12 米，桿體重量較輕，強(qiáng)度也較低，段間采用卡珠式結(jié)構(gòu)連接定位，由于桿體裝配精度不足，連接間隙過(guò)大，導(dǎo)致產(chǎn)品整體伸長(zhǎng)后撓度較大，單人幾乎無(wú)法將測(cè)距操作桿垂直豎立，所以只能做測(cè)距使用，不能用于連接工器具進(jìn)行其他特高壓帶電作業(yè)；而另一種用于檢測(cè)特高壓線路瓷瓶絕緣子的伸縮式絕緣操作桿則基本全部依賴(lài)進(jìn)口，總長(zhǎng)約為9.5 米，可以連接工器具進(jìn)行高空帶電作業(yè)，其每段桿體間同樣采用卡珠式結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接定位，連接間隙相比國(guó)產(chǎn)測(cè)距桿小很多，但受限于卡珠結(jié)構(gòu)和桿體材料先進(jìn)性不足，該產(chǎn)品伸長(zhǎng)后桿體同樣存在較大撓度，且整體重量較重，在帶電作業(yè)過(guò)程中必須由兩個(gè)作業(yè)人員同時(shí)操作才能正常工作，操作不便且存在一定的安全隱患。

綜上所述，研制一款特高壓用輕型絕緣操作桿，對(duì)于改善特高壓帶電作業(yè)的操作環(huán)境具有重要意義。接下來(lái)本文將著重介紹一種材料先進(jìn)，結(jié)構(gòu)新穎、外觀獨(dú)特的特高壓線路用輕型絕緣操作桿，其具有重量輕、強(qiáng)度高、絕緣性好、操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠有效解決現(xiàn)有特高壓絕緣操作桿重量重、撓度大、操作性差等問(wèn)題。

2 產(chǎn)品方案介紹

2.1 總體結(jié)構(gòu)

本文所述的輕型絕緣操作桿整體為伸縮式結(jié)構(gòu)（如圖1），總長(zhǎng)約為10 米，分為9 段，由一根錐形絕緣外桿和若干根套裝在錐形外桿內(nèi)的錐形絕緣內(nèi)桿組成，其中，絕緣外桿和各級(jí)絕緣內(nèi)桿錐度一致，絕緣外桿的直徑最大，與絕緣外桿內(nèi)孔配合的一級(jí)絕緣內(nèi)桿的直徑次之，其余各級(jí)絕緣內(nèi)桿直徑逐漸變小，由此保證各級(jí)絕緣內(nèi)桿在伸長(zhǎng)狀態(tài)下不會(huì)相互脫離。每級(jí)錐形絕緣桿間都設(shè)置有和相鄰錐形絕緣桿相匹配的連接鎖緊裝置，可以保證各級(jí)絕緣內(nèi)桿靈活伸出后能夠有效鎖止，而不會(huì)自由收縮或伸長(zhǎng)。

2.2 產(chǎn)品創(chuàng)新特點(diǎn)

2.2.1 輕質(zhì)高強(qiáng)的錐形絕緣桿體

錐形絕緣桿整體分為三層結(jié)構(gòu)（如圖2），桿體內(nèi)層為高強(qiáng)度的航空用特種纖維結(jié)構(gòu)層，主要提高產(chǎn)品強(qiáng)度及剛性；中層為先進(jìn)的凱夫拉纖維結(jié)構(gòu)層，不但可以提高絕緣桿體強(qiáng)度、韌性、耐磨性，還是產(chǎn)品的外觀層；最外層為優(yōu)質(zhì)的透明3K 絕緣漆層，具有絕緣、憎水、耐磨、高透光等特點(diǎn)。最終成型的絕緣桿具有強(qiáng)度高（抗彎強(qiáng)度見(jiàn)表1）、重量輕、絕緣性好、外觀科技含量高等優(yōu)質(zhì)特性。性形變。當(dāng)需要將絕緣桿伸長(zhǎng)時(shí)，相互配合的內(nèi)外絕緣桿之間可以通過(guò)抽拉滑動(dòng)使彈簧定位銷(xiāo)彈起，貼合段部分內(nèi)外桿貼合，桿體基本固定，然后擰緊緊固套，將錐形鎖緊墊片和緊固套相互擠緊，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外錐形伸縮桿的無(wú)間隙緊固連接。

圖1 伸縮式結(jié)構(gòu)

圖2 輕型絕緣桿體結(jié)構(gòu)示意圖

3 結(jié)論

本文對(duì)特高壓用輕型絕緣操作桿的工藝結(jié)構(gòu)及操作方法進(jìn)行了充分闡述，所涉及的制造技術(shù)屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，成型的產(chǎn)品具有重量輕、強(qiáng)度高、撓度小、連接穩(wěn)定、操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。相比傳統(tǒng)進(jìn)口的特高壓用絕緣操作桿，本文所論述的產(chǎn)品各項(xiàng)性能都有了質(zhì)的飛躍，應(yīng)用后不但能夠降低特高壓帶電作

表1 抗彎強(qiáng)度參數(shù)表

圖3 雙重連接鎖緊裝置

圖4 螺套緊固裝置

2.2.2 雙重連接鎖緊裝置

特高壓用輕型絕緣操作桿采用伸縮式連接結(jié)構(gòu)，每段桿體都留有一定量錐度，桿體連接處采用彈簧定位銷(xiāo)釘加螺套緊固的雙重連接鎖緊方式（如圖3）。每段錐形桿體大徑一端內(nèi)孔中至少固定安裝一個(gè)彈簧定位銷(xiāo)釘，小徑一端外桿上設(shè)有一個(gè)定位孔和一組螺套緊固裝置（如圖4），螺套緊固裝置分為螺紋墊圈和緊固套，螺紋墊圈一端與錐形桿小徑連接，另一端設(shè)置有錐形鎖緊片，錐形鎖緊片分為4 個(gè)，均布在圓周方向上，各錐形鎖緊片的內(nèi)孔分別與各級(jí)內(nèi)桿外徑相配合，受力時(shí)能夠產(chǎn)生彈業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高帶電作業(yè)效率及安全性，而且還將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)特高壓用輕型絕緣操作桿空白，實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有的突破，具有劃時(shí)代意義。