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）

輸電線路在運行中更換首尾端大盤徑防污型玻璃絕緣子為日常維護作業(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，進行了簡要的分析和研究。

輸電線路維護；玻璃絕緣子；多功能卡具；輸電線路

輸電線路在擴張建設(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行支撐和連接，以此確保輸電線路在供電運行中的安全性和穩(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，在實際發(fā)展中如何研制更加適合當(dāng)前輸電線路擴張維護的卡具裝置，并且確保輸電線路運行的安全性，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，實際中通過玻璃絕緣子進行線路的隔絕聯(lián)結(jié)。該類操作中卡具裝置的有效應(yīng)用，對于保障玻璃絕緣子應(yīng)用效果和輸電線路運行的安全性發(fā)揮了重要的作用。但隨著后期輸電線路擴張線路的增多，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，在實際應(yīng)用中研發(fā)多功能卡具裝置，對于提高后期輸電線路架設(shè)運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)用中則存在長度、寬度、強度不適用的問題。同時，由于常規(guī)卡具自重過大，在實際應(yīng)用中對于安裝維護人員造成的作業(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，操作時間長，空中作業(yè)負(fù)擔(dān)較大；采用全螺栓形式的螺口，實際應(yīng)用中存在無法完全擰緊的情況，還需進行二次檢測作業(yè)，這對應(yīng)裝置的實際應(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，受限于材料強度和氣候環(huán)境變化，其脫扣概率較高，雖然提升了維護頻率，但存在返修率高、維護成本高的現(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、維護便捷性，控制維護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，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、平行加長接頭與棘輪進行連接；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，最終達到放線效果，拆除作業(yè)反向操作即可。

3.3 設(shè)計參數(shù)及材質(zhì)介紹

多功能卡具設(shè)計中的力學(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)計為60 kN，靜試驗負(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；動試驗負(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)按照實際應(yīng)用設(shè)計規(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，簡易安裝

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。

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，增強了卡具裝置的基礎(chǔ)強度和性能，同時，通過表面的鍍鋅處理，有效降低了裝置的腐蝕概率，增強了裝置應(yīng)用的穩(wěn)定性，減少了裝置應(yīng)用中的維護成本。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)計的多功能卡具在實際應(yīng)用中通過模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及新型緊固構(gòu)件的應(yīng)用，有效增強了裝置應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時，在實際應(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，降低了維護成本，具備全面推廣應(yīng)用的價值。

［1］王勝，黃偉，黃紹田，等.新型翼型卡具的研究與設(shè)計［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［J］.西華大學(xué)學(xué)報（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〕