帶電緊固10kV絕緣子螺母工具的研制

袁偉東，包雯莉

（國網上海市電力公司 長興供電公司，上海 201913）

電力系統中10kV配電線路頻發絕緣子傾斜等情況，特別是在風力較大、夏季常伴有臺風的地區。因風引起的機械震動易導致絕緣子螺母松動，使絕緣子傾斜，造成安全隱患。如果不及時處理，則會導致導線滑落在橫擔上，造成線路事故。為了消除安全隱患并減少停電所帶來的影響，研制了一種帶電緊固10kV絕緣子螺母工具。

1 10kV停電緊固絕緣子工作現狀

國網上海市電力公司長興供電公司管轄的橫沙地區地處海島，沒有帶電班，當發生10kV配電線路絕緣子傾斜等情況時必須停電檢修，影響了居民正常用電，降低了供電可靠性。

2010年橫沙地區10kV停電緊固絕緣子工作統計見表1。

由表1可知，每次現場作業平均需要停電約35min，每次停送電倒閘操作至少需要2人，登桿作業1人，現場監護1人，平均每次檢修需4人次，費時費力。因此，提出研制一種在不停電情況下對傾斜絕緣子進行檢修作業的新型工具。

表12010 年橫沙地區10kV停電緊固絕緣子工作統計

2 設計要求和設計方案

2.1 設計要求

帶電緊固10kV絕緣子螺母工具在設計時需要滿足以下要求：保證有效地緊固絕緣子螺母；具有完整的絕緣防護措施，保證人員安全；結構簡單、設計合理。

1）在不停電情況下，可以進行傾斜絕緣子檢修作業，并具有保障帶電作業操作人員的有效絕緣防護措施。

2）需設計合理、結構簡單，使修正傾斜絕緣子的檢修時間縮短至15min以內。

2.2 設計方案

2.2.1 一級方案的提出

根據設計要求并結合實際情況綜合考慮，決定選用兩節1.2m絕緣桿作為工具的操作桿，并在絕緣桿頂部焊接套筒構件。兩節1.2m絕緣桿連接在一起，總長為2.4m，完全滿足電力安全規程中規定的作業人員與帶電導線之間的安全距離大于0.4m的要求。考慮常人手臂的長度，作業時操作人手持絕緣桿的最高部位距離絕緣桿頂端可能甚至大于0.9m。

在滿足安全的前提下，通過旋轉絕緣桿的桿身來產生足夠的力矩使傾斜絕緣子的螺母旋轉，達到緊固螺母的效果。

2.2.2 二級方案的提出

方案提出后發現，在實際傾斜的絕緣子中，位于墊高支架上方的中相絕緣子，由于墊高支架與橫擔之間的空間過于狹小，無法直接緊固，因此有必要在新工具上再增加轉向工具。一般對于旋轉位置過于狹窄的螺母可以采用棘輪扳手進行緊固。因此，提出采用雙頭棘輪扳手作為轉向工具，通過焊接固定在工具頂端的套筒上，雙頭棘輪的另一端再焊接一個套筒，以此套筒來緊固螺母。

采用中相轉向工具后，使得頂端套筒作用于中相絕緣子的螺母，通過旋轉絕緣桿使得工具整體進行旋轉，可以產生足夠的力矩，以此來使頂端的套筒達到緊固螺母的目的。帶電緊固10kV絕緣子螺母工具設計圖如圖1所示。

3 帶電緊固10kV絕緣子螺母工具的制作

3.1 邊相緊固工具

1）絕緣桿的制作。選用兩節1.2m絕緣桿連接在一起，總長為2.4m，完全滿足電力安全規程的要求。對絕緣桿送檢進行耐壓試驗，試驗合格后方進行使用。本工具所用的絕緣桿見圖2。

2）套筒的制作。采用套筒扳手的相應功能原理，利用車工、鉗工的技術，對套筒進行合理改造，見圖3。

3）通過焊接將套筒和絕緣桿牢固聯接起來，完成邊相緊固工具，見圖4。

3.2 中相緊固工具

圖1 帶電緊固10kV絕緣子螺母工具設計圖

圖3 套筒構件

圖4 邊相緊固工具

轉向工具由雙頭棘輪與兩個套筒構件焊接而成，一端的套筒作為工作部分，緊固螺母；另一端的套筒作為固定焊接部分，見圖5。

通過焊接，將轉向工具與絕緣桿進行有效連接，同時通過現場試驗，令焊接部位滿足緊固螺母所需的強度，得到中相緊固工具如圖6所示。

4 現場應用效果

利用制作完成的工具樣品，在廢棄線路上分別對邊相傾斜絕緣子和中相傾斜絕緣子進行了試

試驗結果表明，采用帶電緊固10kV絕緣子螺母工具，平均5min檢修一個邊相絕緣子，7min檢修一個中相絕緣子，應用效果良好。但在試驗中發現了兩處缺陷：①有些螺母行程比較深，使緊固工具無法完全擰緊；②中相絕緣子螺母緊固時受力不足，很可能造成再次松動。

針對缺陷①采取了加大緊固帶電緊固10kV絕緣子螺母工具的內倉深度，選用內倉深度更大的套筒，見圖9。針對缺陷②采用了將螺母初次緊固后，另外增加一個螺母擰緊，通過兩個螺母疊加產生足夠力矩以達到加固目的，從而防止絕緣子螺母再次松動。運用改進后的工具，再次進行了多批次試驗，結果顯示新工具效果良好，全部完成了傾斜絕緣子螺母的緊固作業，合格率達100%。

5 結語

本文研制的帶電緊固10kV絕緣子螺母工具由絕緣桿、套筒和轉向工具組成，結構簡單，設計合理。同時，在與帶電導線間距不少于0.9m的安全距離下，進行緊固作業的合格率達到了100%。今后要從在工具內部增加齒輪構件方面入手，進一步對工具進行改進，使工具變得更省力、更方便。

［1］ 國家電網公司.國家電網公司電力安全工作規程（線路部分）［M］.北京：中國電力出版社，2009.

［2］ 中國電力企業家協會供電分會.高壓線路帶電檢修［M］.北京：中國電力出版社，2000.