支柱絕緣子檢測平臺的研發(fā)

毛水強

國網(wǎng)金華供電公司 浙江金華 321000

支柱絕緣子是一種特殊的絕緣控件，它既作為對設(shè)備帶電部分的支撐，又可發(fā)揮良好的絕緣效果，變電站內(nèi)設(shè)備的支柱絕緣子通常由陶瓷制成[1]。為提高支柱絕緣子安全運行的可靠性和確保支柱絕緣子的產(chǎn)品安裝質(zhì)量，國家電網(wǎng)公司頒布了《高壓支柱瓷絕緣子現(xiàn)場檢測導(dǎo)則》Q/GDW 407一2010，明確規(guī)定電網(wǎng)中所使用的支柱絕緣子應(yīng)在安裝前逐只進行超聲波探傷檢測[2]。超聲波探傷部位為支柱絕緣子的上、下端與法蘭連接口處，探傷范圍為繞絕緣子一周，探傷內(nèi)容為爬波、縱波檢測[3]。

支柱絕緣子的超聲波探傷工作為多人配合性質(zhì)的工作，一般需要2人配合移動、分離絕緣子群，1人配合探傷人員周向轉(zhuǎn)動絕緣子，1人進行超聲波探傷工作。

1 項目研究內(nèi)容

1.1 設(shè)定目標

圍繞以往支柱絕緣子超聲波探傷工作所遇到的問題，研制支柱絕緣子檢測平臺，使其能滿足以下要求：①不搬動支柱絕緣子便能進行超聲波探傷。②絕緣子旋轉(zhuǎn)后，裝置要有鎖止功能，以便于探傷。③產(chǎn)品需采用輕型材料制作，做到各部件重量輕。④）各傳動部分要可靠，靈活，操作簡單，能由1人單獨完成，其使用不受地形限制。⑤能夠滿足各種電壓等級瓷絕緣子的使用，其耐受重量不低于100KG。

1.2 解決方案

根據(jù)設(shè)定的目標，討論出詳細的解決方案。

1.2.1 出具設(shè)計圖

設(shè)計的裝置需包含有以下材料，以便可承受相應(yīng)的重量：特種鋼材質(zhì)的底架、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動臂、提升手輪、升降導(dǎo)向、提升絲桿，鈦合金材質(zhì)的提升底板、固定手輪、移動臂、固定座、可移動固定軸。

1.2.2 制造裝置實物

根據(jù)設(shè)想的方案，進行材料的加工、篩選和整合，制造出裝置的實物。

1.3 方案的檢查及應(yīng)用

為確保裝置的實用性，確定了應(yīng)用該裝置進行探傷工作的流程：將裝置扣于支柱絕緣子上，調(diào)節(jié)移動碧和固定手輪、使導(dǎo)向卡輪在支柱絕緣子底部，調(diào)節(jié)移動座、轉(zhuǎn)動臂和固定軸使支柱絕緣子固定，電動提升絕緣子、旋轉(zhuǎn)絕緣子，進行超聲波探傷試驗，調(diào)節(jié)裝置歸位并取出裝置。

1.4 應(yīng)用過程解析

將本裝置用于輔助支柱絕緣子的超聲波探傷試驗。將裝置扣于緊密堆放的支柱絕緣子上，調(diào)節(jié)裝置以卡緊絕緣子的法蘭處，調(diào)節(jié)裝置的提升手輪，使支柱絕緣子懸空，旋動轉(zhuǎn)輪，使支柱絕緣子周向轉(zhuǎn)動，以使支柱絕緣子實現(xiàn)原地提升、旋轉(zhuǎn)，進而配合探傷試驗。試驗完成后，降下絕緣子，回到原位，取出裝置，完成探傷工作。

2 結(jié)果與討論

2.1 研究結(jié)果的整體評價

采用本裝置輔助探傷試驗，能最大限度地保護支柱絕緣子不受損傷，省去了分離絕緣子群、雙人旋轉(zhuǎn)絕緣子的步驟，使探傷配合工作投入成本最低、效率更高。裝置的使用上手較快，為探傷工作提供了良好的條件，在進行缺陷的定位和判斷時，可采取最佳手勢，使缺陷判定更舒適，進而使試驗結(jié)果更準確。

2.2 裝置的主要特點分析

采用該裝置配合支柱絕緣子的超聲波探傷工作，可減少配合人員的數(shù)量，減輕配合人員、探傷技術(shù)人員的工作疲勞程度，縮短探傷工作的持續(xù)時間，提高工作效率，最大限度地保護絕緣子瓷片免受損傷。裝置的幾個創(chuàng)新點為：①裝置主體部件采用輕型高強度材料，整體重量輕（9KG），起升重量大（150KG），剛性好。②提升支撐機構(gòu)設(shè)計成單條狀，能適應(yīng)復(fù)雜的地形進行工作。③絕緣子的周向轉(zhuǎn)動由導(dǎo)向輪和轉(zhuǎn)動臂共同完成。導(dǎo)向輪的摩擦力強、旋轉(zhuǎn)靈活。轉(zhuǎn)動臂適應(yīng)所有絕緣子的法蘭，其鎖緊功能便于探傷定位。④提升力的傳動方式采用手輪式，增大傳輸力臂，使提升更輕松。

2.3 效益分析

2.3.1 經(jīng)濟效益

據(jù)統(tǒng)計，1個220kV新建變電站為例，支柱絕緣子數(shù)量為449只，根據(jù)以往經(jīng)驗，完成該變電所的探傷配合工作需3人·15天=450工日，按照計算，采用該裝置后需1人·5天=5工日，若人工費按300元/天計，則1座新建220kV變電站可節(jié)約人工費40＊300=12000元。送變電公司1年按10個工程計，年節(jié)約人工費用12萬元，并且檢測效率和缺陷檢出率提高，對電網(wǎng)的安全運行起到十分重要的作用。

2.3.2 工作效益

（1）采用該裝置配合支柱絕緣子的超聲波探傷工作，其牢固的框架結(jié)構(gòu)，能保護被試驗的絕緣子免受損傷，同時可以保護其他待檢絕緣子的瓷片不受傷害。

（2）采用該裝置可省去分離絕緣子群、雙人旋轉(zhuǎn)絕緣子的步驟，減輕配合人員的疲勞程度。

（3）裝置為探傷技術(shù)人員提供很好的工作平臺，使其能以最佳的姿勢進行工作，亦可減輕探傷技術(shù)人員的工作疲勞程度，縮短探傷工作的持續(xù)時間，并使缺陷定位更準確，進而提高工作效率。

（4）裝置的單條狀支撐結(jié)構(gòu)可使其適應(yīng)石塊、斜坡等復(fù)雜地形，在做探傷準備工作時，省去了因地形不平而重新平鋪絕緣子的步驟。

3 結(jié)語

本裝置為支柱絕緣子的超聲波探傷提供了很好的工作平臺，既能減少生產(chǎn)投入、縮短探傷工作時間，又能使缺陷定位更準確、提高工作效率。并且，裝置操作簡單、上手快，重量輕、攜帶方便，裝置的發(fā)明型專利的申請已被授權(quán)，其應(yīng)用和推廣價值極大[4]。