一種輸電線路鐵塔銷釘保護裝置的研究

劉勛 姬俊國 汪新康 余卓曉 劉炳

【摘 ?要】銷釘是高壓輸電鐵塔固定絕緣子等設備的關鍵組件。在高空，高壓線一直處于振動狀態，會連帶其上絕緣子的連接部件銷釘反復振動，這些振動累積效應會帶來銷釘脫落的風險，一旦銷釘脫落就可能導致高壓線斷裂落地，造成斷電甚至危及高壓鐵塔附近區域的安全，將會帶來嚴重的后果及不可估量的損失。

【關鍵詞】鐵塔;銷釘;保護裝置

目前使用的絕緣子彈簧銷常會出現變形、失效等損壞現象，導致絕緣子發生掉串事故，經調查，造成此類事故的原因主要有兩方面，一是彈簧銷本身銹蝕嚴重，二是部分桿塔處于上拔臨界值，復合絕緣子不斷擠壓彈簧銷使其變形，從而可能引發“掉串”事故，影響電網安全運行。現有技術中，針對彈簧銷防脫保護通常采用抱箍的形式保護，這種形式存在著諸多的問題。首先抱箍采用螺栓連接，這種連接方式在受到風力和電纜自身重力等因素的影響，容易出現螺栓松脫，造成保護失效。另外，抱箍由于彈性變形，會造成保護松脫，從而失去保護功能。

為此，有必要研制一種結構簡單、使用方便、保護牢靠、安全性高的銷釘保護裝置，有效防止絕緣子彈簧銷脫落，有效的防止了彈簧銷變形、銹蝕等原因的失效，絕緣子串也無法從碗頭脫出，完全避免“掉串”的發生。

1.目前的研究水平

國內目前使用的絕緣子彈簧銷常會出現變形、失效等損壞現象，導致絕緣子發生掉串事故。且目前國內外仍未推廣出一種行之有效的方法可以解決絕緣子彈簧銷故障“掉串”事故。傳統的“抱箍”保護方式，有著許多明顯的弊端，尤其是受環境、結構兩方面因素的影響非常巨大，容易損壞，使用壽命難以把控，給輸電線路帶來了巨大的隱患。

2.重難點思路分析

首先我們分析目前的銷釘失效的主要原因是什么。上文已經提到，現有技術中，針對彈簧銷防脫保護通常采用抱箍的形式保護，這種形式存在著諸多的問題。首先抱箍采用螺栓連接，這種連接方式在受到風力和電纜自身重力等因素的影響，容易出現螺栓松脫，造成保護失效。另外，抱箍由于彈性變形，會造成保護松脫，從而失去保護功能。究其原因是現有銷釘的結構必須承擔這樣的風險，但我們不能改變銷釘的結構，卻可以在銷釘之外再增加一重保護，來達到解決銷釘脫落的問題。經過周密的分析與設計，最終我們決定以一種自鎖快速抱夾的模式來制作銷釘保護裝置。

3.具體研究內容

3.1銷釘保護防脫裝置的結構設計

銷釘保護防脫裝置采取自鎖快速抱夾的模式，如圖：

通過護箍板A和護箍板B將彈 簧銷固定在內部，通過調節螺栓將護箍板A和護箍板B固定在合理的位置，有效的防止了彈簧銷變形、銹蝕等原因的失效，絕緣子串也無法從碗頭脫出，完全避免“掉串”的發生，同時， 通過設置的條形通孔和銷釘孔可以將鎖緊螺母固定在恰當的位置，這種結構調節十分的方便，另外，在護箍板A的內表面端分別設置有弧形彈力板，這種結構的設計能夠有效的避免護箍板A和護箍板B因為形變而產生的固定不牢的現象，當護箍板A或者護箍板B發生形變時，通過弧形彈力板的作用，使得護箍板固定牢靠。

3.2銷釘保護裝置的安裝方案

銷釘保護裝置放入專用安裝工具，用撬棒把兩夾子撬開并且卡在卡扣上，把安裝夾子置于中間，并且向上頂使夾子松開卡緊測溫導體，拿開安裝工具即可完成安裝。

3.3銷釘保護裝置的制作工藝

包括兩個護箍板，護箍板A和B通過調節螺栓連接。調節螺栓沿軸向方向設置有貫穿中軸線的條形通孔，調節螺栓通過螺紋連接有鎖緊螺母，所述的鎖緊螺母沿徑向設置有貫穿鎖緊螺母的銷釘孔，所述的銷釘孔內設置有銷釘，護箍板A的內表面兩端分別設置有弧形彈力板，所述的護箍板B內表面的中部設置有加強墊，所述的加強墊與護箍板B通過鉚釘連接。

3.4銷釘保護裝置的加固方案

在銷釘保護裝置內部布置鋸齒狀槽，用于加強對銷釘的通徑方向鎖緊保護。

4.該裝置的創新點和解決的主要問題

4.1項目的先進性

（1）防止絕緣子彈簧銷脫落，結構簡單、使用方便、保護牢靠、安全性高;（2）有效的防止彈簧銷變形、銹蝕等原因的失效，絕緣子串也無法從碗頭脫出，完全避免“掉串”的發生。

4.2項目創新點

（1）快速，高效，安全;（2）結構簡單，便與加工和標準化制作;

（3）彈式自鎖抱夾方式，適應不同規格銷釘;（4）高效的安裝方案，便于實際操作。

4.3項目解決的主要問題

杜絕高壓輸電鐵塔絕緣子銷釘失效脫落的隱患，實現了有效的銷釘保護，有效防止絕緣子彈簧銷脫落，防止了彈簧銷變形、銹蝕等原因的失效，避免“掉串”的發生，最終提高了管理水平和經濟效益，保障電力系統的穩定運行。

5.該裝置產生的經濟效益和社會效益

經濟效益：杜絕高壓輸電鐵塔絕緣子銷釘失效脫落的隱患，實現了有效的銷釘保護，有效防止絕緣子彈簧銷脫落，防止了彈簧銷變形、銹蝕等原因的失效，避免“掉串”的發生。操作安全可靠，可以更好的起到防護作用，節省更多的人力資源，降低了維護成本，降低了電力安全隱患，最終提高了管理水平和經濟效益，保障電力系統的穩定運行。該裝置產業化后，具有更高性價比。

社會效益：對銷釘的保護性強，避免由于銷釘脫落的情況導致斷電甚至危及高壓鐵塔附近區域的安全，避免重大事故的發生。

6.總結

輸電線路是國家基礎建設中至關重要的一環，整個線路中的一丁一卯都不能出任何差錯。一個小小的銷釘出現損壞，就有可能帶來整條線路的癱瘓，甚至影響某個城鎮的人民生活和生產建設，帶來不可估量的損失。銷釘保護裝置的研究可以顯著的降低銷釘級別的故障發生率，極大地降低了線路維護的成本和重大事故的發生率，保障電力系統的穩定運行。