一種可裝卸式兩用翼型卡具研制

摘 要：在三明供電公司所轄110kV輸電線路架設中，由于施工工藝的非標準化，導致線路耐張單串絕緣子串兩側金具連接方式多樣，常規工具在更換耐張絕緣子串中，由于卡具的受力點變化，導致傳統拉板及卡具受力不均衡，給帶電作業帶來風險，且在新架設的線路中，線路設計導線多為LGJ-240導線，傳統卡具和絲桿的強度已經難以滿足要求。為了解決這一問題，三明供電公司輸電帶電班于2013年初成立了由相關技術人員組成的《一種可裝卸式兩用翼型卡具研制》研制小組，承擔對此類絕緣子帶電更換的研究任務。

關鍵詞：可裝卸式；兩用；可靠

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 24-0000-01

一、研究內容

（1）可裝卸式耐張前卡本體設計，可方便安全的更換受力模塊；（2）可裝卸式卡具內置受力模塊的設計，能適用于導線側絕緣子與耐張線夾不同型號、不同的水平或垂直方向的連接方式的金具；（3）耐張后卡設計，能通用于絕緣子串橫擔側的不同金具連接方式；（4）承力絲桿的研究設計；（5）配套絕緣拉棒和托瓶架的結構設計與材質的選用。

二、研究過程

（1）2013年1-3月。課題組收集分析110kV輸電線路耐張單串絕緣金具連接圖，根據不同的連接狀況，架設安裝模擬線路；（2）2013年4月。課題組在模擬現場，對工具的制作、規格、尺寸、以及如何滿足現場帶電作業的要求等方面展開討論，形成初步設計方案；（3）2013年5-6月。課題組針對初步設計方案開展調研，對研制方案做進一步論證，形成最終設計方案，并確定協作廠家，由協作方按圖紙要求加工制造卡具；（4）2013年7月。課題組成員在110kV龍嵩Ⅰ路#24塔現場，利用新研制的整套工具進行模擬試操作；（5）2013年8月。課題組根據模擬試操作中發現的問題，對工器具進行改進完善并交付協作方定型生產并進行相關測試；（6）2013年9月。課題組應用新研制的工器具在110kV龍嵩Ⅰ路進行實際現場應用；（7）2013年10-12月。編寫項目驗收文檔資料，并完成單位內部驗收。

二、設計方案：

本設計方案要求能有效解決110kV耐張單串絕緣子在導線側不同連接金具狀態下的帶電更換問題，并確保輸電線路的安全可靠運行。（1）研制的可裝卸翼型卡具材質選用鋁合金LC4.c.s材料，卡具的設計應滿足耐張桿最大承力要求；（2）可裝卸式卡具前卡中間設計一個類空心長方體槽，用于更換內置模塊。卡具兩翼兩側與拉棒連接部分設計為兩個長圓形孔，采用滑銷式連接；（3）內置模塊設計為水平模塊和垂直模塊，工作點在耐張線夾鋼錨或連接金具的U型環上，形狀分別與U型環水平和垂直狀態下匹配。模塊與前卡之間的固定方式采用螺栓連接；（4）緊線絲桿采用強力型抗扭力絲桿，增大了強度與行程裕度，承力絲桿結構滿足收緊LGJ-240導線的荷載；（5）拉棒及托瓶架采用防潮填充管材料，材料強度和絕緣性能足以滿足帶電作業的要求。

四、實現功能

整個項目包括研制可裝卸式卡具前卡、卡具后卡、內置水平模塊、內置垂直模塊、緊線絲桿、拉棒及托瓶架。（1）研制的可裝卸翼型卡具材質選用鋁合金LC4.c.s材料，卡具的強度滿足耐張桿最大承力要求；（2）可裝卸式卡具前卡中間設計一個類空心長方體槽，用于更換內置模塊。卡具兩翼兩側與拉棒連接部分設計為兩個長圓形孔，采用滑銷式連接；（3）內置模塊設計為水平模塊和垂直模塊，工作點在耐張線夾鋼錨或連接金具U型環上，形狀分別與U型環水平和垂直狀態下匹配。模塊與前卡之間的固定方式采用螺栓連接；（4）緊線絲桿采用強力型抗扭力絲桿，增大了強度與行程裕度，承力絲桿結構能夠實現收緊LGJ-240導線的荷載；（5）絕緣拉棒及托瓶架均為陜西秦川帶電設備廠制造的防潮填充管材料，材料強度和絕緣性能足以滿足帶電作業的要求。

五、技術關鍵

（1）翼型卡具裝卸式模塊受力點的選擇，連接金具相配合的水平和垂直模塊的設計制作；（2）可裝卸式模塊與翼型卡具前卡的固定方式；（3）卡具前卡兩翼兩側與拉棒連接部分設計；（4）卡具前卡兩翼兩側長圓形孔滑銷點位置選擇。

六、實際應用情況及推廣應用前景

自2013年9月起，輸電運檢中心帶電作業班應用新研制的工器具在110kV龍嵩Ⅰ路#24塔帶電更換耐張單串絕緣子作業。通過現場應用，作業人員普遍反映攜帶方便、操作靈活、各項技術指標符合帶電作業相關規范要求。所研制的可裝卸式兩用翼型卡具，可根據110kV耐張單串絕緣子導線側金具連接情況，靈活配置水平或垂直模塊，有效解決了110kV耐張單串絕緣子在導線側不同連接金具狀態下的帶電更換問題；卡具前卡兩翼兩側長圓形孔滑銷點位置的設計使整套工具受力后，前卡整體向上傾斜一定角度受力，內置模塊與U型環緊密匹配，有效避免了前卡從受力金具上脫出；整套工具及作業方法安全風險低，工作效率高，具有較強的實用性，達到了項目預期的目標。

該成果應用效果顯著，僅在110kV龍嵩Ⅰ路帶電更換絕緣子串作業，每次即可減少停電時間約2個小時，可多供電量約18萬千瓦時，取得經濟效益約8.53萬元。按三明地區每度電GPD的電價比量（4.5元/千瓦時）比值估算，可創造社會效益約81萬元。截止11月底，先后3次在110kV龍嵩Ⅰ路、新良線和龍館線應用新研制工具進行消除缺陷作業，累計多供電量約54萬千瓦時，取得經濟效益約25.59萬元。同時能大大提高輸電線路的可靠性，降低作業人員的安全風險，在省公司系統內有著推廣應用價值。

成果創新點：（1）可裝卸式卡具前卡中間設計一個類空心長方體槽，可方便更換內置模塊，通用性強，避免工作人員攜帶多套卡具，降低了工作強度；（2）卡具前卡兩翼兩側與拉棒連接部分設計為兩個長圓形孔，采用滑銷式連接。滑銷點位置處于長圓形孔中心線偏下位置，整套工具受力后，前卡整體向上傾斜一定角度受力，內置模塊與U型環緊密匹配，有效避免了前卡從受力金具上脫出；（3）卡具后卡兩翼兩側與絲桿連接部分設計為兩個長圓形孔，增加絲桿受力后的調節范圍，有效避免絲桿受到后卡的剪切力而發生扭曲，使絲桿受力均衡；（4）該成果有效解決110kV耐張單串絕緣子在導線側不同連接金具狀態下的帶電更換問題。

七、存在問題

翼型后卡絲桿采用后置式設計，絲桿行程收緊時向后突出，在大轉角度的耐張絕緣子串更換過程中，內側絲桿手把與橫擔間可操作空間小，一定程度上影響了操作的靈活性。

參考文獻：

[1]DL/T966---《送電線路帶電作業技術導則》.

[2]DL/T-2001---《架空送電線路運行規程》.