输电线路更换首尾大盘径防污型玻璃绝缘子多功能卡具

黄建明，陈佳健



输电线路更换首尾大盘径防污型玻璃绝缘子多功能卡具

黄建明，陈佳健

（广东电网有限责任公司中山供电局输电管理所，广东 中山 528400）

输电线路在运行中更换首尾端大盘径防污型玻璃绝缘子为日常维护作业中的主要内容。具体分析了在大盘径防污型玻璃绝缘子的更换中涉及的卡具装置。如何在更换作业中确保卡具装置的应用质量，并且保障作业实施的安全性和稳定性，成为当前卡具装置应用及研发中主要面临的问题。针对输电线路更换首尾端大盘径防污型玻璃绝缘子多功能卡具的研制，进行了简要的分析和研究。

输电线路维护；玻璃绝缘子；多功能卡具；输电线路

输电线路在扩张建设中涉及了较多的交叉区域、中转连接区域，该类线路连接中主要通过玻璃绝缘子进行支撑和连接，以此确保输电线路在供电运行中的安全性和稳定性。但随着输电线路数量的增加，采用大盘径防污型玻璃绝缘子的线路也快速增多。该类工程项目中由于线路的增加出现卡具装置应用失效的情况，造成的安全事故引起了作业人员及研究人员的重视。因此，在实际发展中如何研制更加适合当前输电线路扩张维护的卡具装置，并且确保输电线路运行的安全性，则引起了人们的广泛关注。

1 研发技术背景分析

电力企业在发展中，为了确保各输电线路在输电运行中的安全性和稳定性，规避因刮风气候等其他不良气候造成的输电线路事故，实际中通过玻璃绝缘子进行线路的隔绝联结。该类操作中卡具装置的有效应用，对于保障玻璃绝缘子应用效果和输电线路运行的安全性发挥了重要的作用。但随着后期输电线路扩张线路的增多，输电线路更换首尾端大盘径防污型玻璃绝缘子时应用的卡具性能落后，甚至出现应用失效的现象。因此，在实际应用中研发多功能卡具装置，对于提高后期输电线路架设运行中的安全性意义重大。

2 存在的问题

2.1 装置标准及安装方式

常规卡具在输电线路的应用中只适应于更换一般首尾端玻璃绝缘子，对于配备大盘径防污型玻璃绝缘子的线路，常规卡具在应用中则存在长度、宽度、强度不适用的问题。同时，由于常规卡具自重过大，在实际应用中对于安装维护人员造成的作业负担也为主要问题之一。此外，常规卡具在应用中其安装主要通过双旋转接头和丝杠进行连接。连接作业中存在连接程序复杂、安全隐患多的现象，比如接头装设不稳定，导致频繁掉落，对地面人员造成了一定的安全威胁。因此，装置标准及安装方式问题也为多功能卡具研制中的主要问题之一。

2.2 性能及易用性

常规卡具在实际应用中受限于绝缘子串的组装形式，其无法适用于四联装绝缘子串的更换作业。此外，常规卡具在应用中其连接头螺栓区域均采用平底螺栓，一定程度上存在摩擦面过小、受力区域过小的现象。此外，松紧操作中必须借助其他辅助工具才能操作，操作时间长，空中作业负担较大；采用全螺栓形式的螺口，实际应用中存在无法完全拧紧的情况，还需进行二次检测作业，这对应装置的实际应用效果以及作业效率都造成了一定的影响。因此，分析多功能卡具研制中的性能、易用性也是主要问题。

2.3 稳固性和维护操作

卡具装置在应用中的稳固性为提升衡量装置应用效果的主要因素，常规卡具在应用中采用全螺栓的形式，因此，受限于材料强度和气候环境变化，其脱扣概率较高，虽然提升了维护频率，但存在返修率高、维护成本高的现象。因此，提升多功能卡具的应用质量，提升其稳固性、维护便捷性，控制维护成本成为了多功能卡具研发的主要方向。

3 卡具研发方案分析

3.1 多功能卡具结构设计分析

本方案中的多功能卡具主要由10部分构成：①翼型卡板。发挥框架结构及装置定型的作用。②新型半螺扣螺栓。在应用中相比于全螺栓结构，其稳定性较高。③受力凹槽。确保受力应用的稳定性。④滚花螺钉。起固定作用。⑤小螺母。起固定作用。⑥固定接头。起定型、固定作用。⑦平行加长接头。起均衡受力、固定作用。⑧省力丝杠。起便捷安装、拆卸作用。⑨棘轮。起固定、调节作用。⑩闭式卡。起固定、定型、均衡受力作用。

多功能卡具结构示意图如图1所示。

图1 多功能卡具结构示意图

3.2 安装方式介绍

多功能卡具在安装中先从第一部分开始安装，安装中翼型卡板松开，平行加长固定接头端口一侧的新型半螺扣螺栓穿过绝缘子串的三角连板；应用受力凹槽卡住玻璃绝缘子串一端的连接金具（直角挂板、碗头挂环）为受力点，并拧紧新型半扣半螺栓；拧紧后，将闭式卡安装于绝缘子串横担端的第二片绝缘子上，并调节松开省力丝杠的螺丝，将省力丝杠上接头与翼型卡板的固定接头、平行加长接头与棘轮进行连接；连接完毕，收紧省力丝杠，松绝缘子串并更换横担端第一片绝缘子；更换完毕之后，将省力丝杠的手杆压至与棘轮相反的方向，最终达到放线效果，拆除作业反向操作即可。

3.3 设计参数及材质介绍

多功能卡具设计中的力学参数、物理参数为：执行标准为《带电作业用绝缘子卡具》（DL/T463—2006）标准及企业标准《电力工器具通用技术条件》（Q/9GW003—2012）。额定负荷设计为60 kN，静试验负荷120 kN，安全系数=2.5；丝杠负荷50 kN，安全系数=2.5；动试验负荷75 kN，丝杠行程477～740 mm（±5mm）。

材质方面：翼型卡板由30铬钼硅高温锻打而成，表面采用镀锌处理，规格参数按照实际应用设计规格加工，制作中采用一体成型技术。丝杠材料由40Cr优质合金钢进行高温锻造而成，表面采用镀锌处理。

4 研发成果分析

4.1 优化结构设计，简易安装

本方案优化了卡具的结构构造和物理参数，增大了卡具的间隙距离。此外，通过省力丝杠，新型半扣板螺栓装置降低了卡具装置的安装难度，提升了卡具装置在拆卸、安装应用中的效率，且使得装置的易用性和灵活性增强。

4.2 提升装置标准，优化结构性能

多功能卡具研制中通过应用新型材料，增强了卡具装置的基础强度和性能，同时，通过表面的镀锌处理，有效降低了装置的腐蚀概率，增强了装置应用的稳定性，减少了装置应用中的维护成本。另外，新型半扣半螺栓装置的应用，使得装置在安装应用中无需借助外部辅助工具，有效提升了装置的安装效率，减少了卡具装置安装中的检查作业工序，对于装置应用的便捷性、安装效率的提升均发挥了重要的作用。

5 结束语

本方案设计的多功能卡具在实际应用中通过模块化的结构设计，以及新型紧固构件的应用，有效增强了装置应用中的结构稳定性，同时，在实际应用中不受绝缘子串的组装形式限制，在四联装、两联装的绝缘子串中均能有效应用。综合提升了卡具装置的应用性能，减少了卡具装置因超负荷应用而造成的频繁维护，降低了维护成本，具备全面推广应用的价值。

［1］王胜，黄伟，黄绍田，等.新型翼型卡具的研究与设计［J］.广西电力，2014，37（02）：36-38.

［2］张海兵，景文炳，胡应华，等.特高压直流线路带电更换绝缘子卡具的设计［J］.西华大学学报（自然科学版），2013，32（06）：73-78.

2095－6835（2018）21－0059－02

TM216

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.059

〔编辑：张思楠〕