地電位更換耐張絕緣子作業(yè)專用拔銷鉗研制與應(yīng)用

賀振江，劉運根，凌志勇，肖運軍

(國網(wǎng)湖南省電力公司株洲供電分公司，湖南 株洲 412000)

地電位更換耐張絕緣子作業(yè)專用拔銷鉗研制與應(yīng)用

Development and application on pulling pin clamp for ground potential tension insulators for transmission lines

賀振江，劉運根，凌志勇，肖運軍

(國網(wǎng)湖南省電力公司株洲供電分公司，湖南 株洲 412000)

文章對原有直線型拔銷鉗的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，實現(xiàn)了地電位耐張絕緣子檢修作業(yè)中彈簧銷的迅速準(zhǔn)確裝配，并對耐張型拔銷鉗的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)說明。

耐張絕緣子；拔銷鉗；輸電線路；彈簧銷

目前沒有一種專門針對地電位更換輸電線路耐張絕緣子彈簧銷的拔銷鉗，帶電作業(yè)檢修輸電線路耐張絕緣子的作業(yè)主要采取停電的方式進(jìn)行，但采用停電的作業(yè)方式不能滿足電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求。為此，本文研究一種以地電位作業(yè)方式代替停電作業(yè)方式在輸電線路更換耐張絕緣子彈簧銷的方式，設(shè)計一種專門針對耐張絕緣子的拔銷鉗，降低作業(yè)人員的作業(yè)勞動強度，作業(yè)安全系數(shù)高、勞動強度低、作業(yè)時間短、工器具簡單實用。

1 技術(shù)難點分析

1)普通直線型拔銷鉗因為鉗口開口角度為順操作桿方向，無法與開口方向和絕緣操作桿垂直的耐張絕緣子相匹配。

2)由于不規(guī)范施工及運行中水平應(yīng)力的作用等原因?qū)е陆^緣子碗頭開口方位發(fā)生改變，單一操作方向的耐張型拔銷鉗無法將彈簧銷拔出。

3)耐張型絕緣子彈簧銷容易被傘裙擋住，采用地電位作業(yè)方式難以插拔。

2 解決方案

對直線型拔銷鉗進(jìn)行改進(jìn)，將鉗體進(jìn)行垂直變換方向，使鉗體開口方向和絕緣操作桿垂直的耐張絕緣子開口方向相匹配，同時將不同方向作用的快速工作接頭合理匯整加工到同一拔銷鉗上，在使用過程中可以任意將拔銷鉗左右兩端快速工作接頭與操作桿連接，以適應(yīng)不同開口方向的絕緣子碗頭，最大限度地降低作業(yè)人員頻繁更換專用操作端頭的次數(shù)，實現(xiàn)一器多用。精確測量絕緣子傘裙尺寸及耐張合成絕緣子均壓環(huán)尺寸，對鉗體的整體尺寸進(jìn)行合理調(diào)整，實現(xiàn)鉗口與碗頭間的精準(zhǔn)定位，已解決耐張絕緣子傘裙遮擋彈簧銷的問題。

3 耐張型拔銷鉗技術(shù)方案

3.1 結(jié)構(gòu)

整套耐張型拔銷鉗由以下部件組成:快速工作接頭；連桿；連桿鉸鏈接頭；連桿拉環(huán)；扇形鉸鏈傳動片；阻力控制瑣銷；鉗頭彎曲連桿；限位螺栓；扁頭鉗；環(huán)氧玻璃樹脂絕緣操作桿。鉗體部分重量0.5 kg，長度220 mm。結(jié)構(gòu)如圖1，2所示。

圖1 耐張型拔銷鉗結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 耐張型拔銷鉗實物圖

鉗體結(jié)構(gòu)說明:

1)快速工作接頭:起連接固定作用。與操作桿對接，根據(jù)耐張絕緣子大口開口方向分別選擇不同的快速工作接頭。

2)控制鎖銷:調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)摩擦阻力大小作用。根據(jù)彈簧銷的松緊程度增大或減小鉗體旋轉(zhuǎn)阻力。

3)扇形傳動片:傳遞與轉(zhuǎn)換能量。與連桿鉸連接頭配合將操作桿提供的扭矩轉(zhuǎn)換成連桿推、拉力。

4)限位孔:限定拔銷裝置的旋轉(zhuǎn)行程，根據(jù)彈簧銷的開張程度選擇合適的拔銷鉗開口角度。

5)連桿鉸連接頭:傳遞能量。通過扇形傳動片將推、拉力傳遞給連桿。

6)連桿:傳遞能量。與連桿拉環(huán)配合，將推、拉力傳遞至鉗頭彎曲連桿。

7)連桿拉環(huán):傳遞能量。將連桿提供的推、拉力傳遞至鉗頭彎曲連桿。

8)鉗頭彎曲連桿:傳遞能量。將連桿所傳遞的推、拉力直接傳遞至扁頭鉗。

9)扁頭鉗:直接作用于所需更換的彈簧銷，通過鉗頭彎曲連桿所傳遞的推、拉力產(chǎn)生咬合力，將彈簧銷夾持住。

3.2 工作原理

該拔銷鉗充分利用杠桿設(shè)計原理，配合絕緣操作桿，將較小的外力轉(zhuǎn)化成較大的咬合力，使得鉗子能有效地夾持彈簧銷。當(dāng)施加在操作桿上的外力隨著杠桿率而增加時，鉗嘴的作用力產(chǎn)生一個夾持移動的外力，可成功將耐張絕緣子內(nèi)的彈簧銷拔出。

3.3 技術(shù)參數(shù)

1)電氣試驗

絕緣操作桿部分電器試驗每年1次，無過熱、擊穿、閃絡(luò)為合格，具體參數(shù)如下:

110 kV絕緣操作桿工頻耐壓:型式試驗250 kV，耐壓時間1 min；220 kV絕緣操作桿工頻耐壓:型式試驗450 kV，耐壓時間1 min；110 kV絕緣操作桿泄漏電流試驗:78 kV，加壓15 min，＜0.50 mA；220 kV絕緣操作桿泄漏電流試驗:153 kV，加壓15 min，＜0.50 mA。

2)機械試驗

耐張型拔銷鉗本體結(jié)構(gòu)機械性能試驗分為靜荷重試驗、動荷重試驗、扭力試驗，其中靜荷重試驗應(yīng)在2.5倍允許操作負(fù)荷 (100 kg)下持續(xù)5 min，本體結(jié)構(gòu)無變形、無損壞為合格，動荷重試驗應(yīng)在1.5倍允許操作負(fù)荷 (70 kg)下實際操作3次，本體結(jié)構(gòu)操作靈活、無卡住現(xiàn)象為合格，扭力試驗應(yīng)在5倍允許操作負(fù)荷下 (180 kg)操作1次，本體結(jié)構(gòu)無變形、無損壞操作靈活、無卡住現(xiàn)象為合格，以上試驗周期為2年1次，每年進(jìn)行1次檢查性試驗；

3)鉗體材料參數(shù)

不銹鋼型號:1Cr13；化學(xué)成分:C≤0.15%，Cr:12%～14%；淬火:1 000～1 050℃ (水、油)；回火:700～790℃；力學(xué)性能:σζ＝420 MPa；σα＝600 MPa；δ(延伸率)≤5%；硬度:HB187。

4 操作方法

1)按照帶電作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程完成準(zhǔn)備工作。桿上電工攜帶傳遞繩、滑車，登桿 (塔)至作業(yè)橫擔(dān)上方適宜位置，系好安全帶，掛好滑車及傳遞繩。地面電工將組裝好的操作桿及耐張絕緣子拔銷裝置，傳遞至桿塔上。

2)桿上電工與帶電體保持足夠的安全距離，手持加裝了拔銷裝置的絕緣操作桿，緩慢靠近需加補、更換彈簧銷的耐張絕緣子大口開口方向，卡住彈簧銷，同時轉(zhuǎn)動 (轉(zhuǎn)動方向視絕緣子開口方向而定)操作桿，使拔銷裝置可靠夾持住彈簧銷，輕輕晃動將其取出。

3)桿上電工將攜帶的良好彈簧銷夾持在收回的拔銷裝置上并轉(zhuǎn)動拔銷裝置使裝置受力將彈簧銷夾持住。緩慢靠近需加補、更換彈簧銷的耐張絕緣子大口開口方向，將彈簧銷插入大口，反向旋轉(zhuǎn)操作桿使拔銷裝置與彈簧銷松弛并脫離。

4)地面電工配合桿上作業(yè)電工將工具下放至地面。桿上電工返回地面，作業(yè)完成。

5 結(jié)語

2014年5月在株洲220 kV葉王Ⅱ線＃042耐張塔進(jìn)行了地電位上、中、下三相耐張合成絕緣子的更換工作。2014年6月在株洲220 kV古大線＃020耐張塔進(jìn)行了地電位左、中、右三相耐張玻璃絕緣子彈簧銷的加補工作，成功將耐張絕緣子彈簧銷拔出，其后經(jīng)過數(shù)十次的現(xiàn)場試用效果證明新型工具不僅適用于垂直排列與水平排列的導(dǎo)線耐張絕緣子彈簧銷插拔，同時適用于不同型號的合成耐張絕緣子及玻璃耐張絕緣子，該工具操作簡單、實用且具有廣泛的通用性，完全滿足地電位進(jìn)行輸電線路耐張絕緣子彈簧銷的加補與更換工作。

現(xiàn)場應(yīng)用效果表明:研制出的高壓輸電線路地電位更換耐張絕緣子彈簧銷的拔銷鉗結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，解決了高壓輸電線路地電位更換耐張絕緣子彈簧銷時普通拔銷鉗在地電位作業(yè)中無法拔出、恢復(fù)彈簧銷的難題，保證了帶電作業(yè)的安全、便捷、高效。該新型拔銷鉗不僅適用于水平排列的分裂導(dǎo)線形式，也適用于垂直分裂的導(dǎo)線形式，對碗頭開口方向不確定的情況也同時適用，具有廣泛的通用性和實用性。

〔1〕GB/T18037—2000帶電作業(yè)工具技術(shù)要求與設(shè)計導(dǎo)則 〔S〕.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

〔2〕成大先.機械設(shè)計手冊 (第3版)〔M〕.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1994.

〔3〕溫秉權(quán).金屬材料手冊 〔M〕.北京:電子工業(yè)出版社，2009.

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.04.020

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