一种双极保险支架的研制

胡龙春，祁建华，袁志锋

(国网江苏省电力公司常州供电公司，江苏 常州 213003)

一种双极保险支架的研制

胡龙春，祁建华，袁志锋

(国网江苏省电力公司常州供电公司，江苏 常州 213003)

分析了单极保险支架在户外闸刀安装过程中存在的缺点和不足，提出了新型双极保险支架的设计理念，阐述了其制作要求，并对新型双极保险支架的缺点和不足之处进行了改进，最后总结了改进后双极保险支架的优点及其在现场的实际应用效果。

单极保险支架；双极保险支架；闸刀；环氧树脂杆

0 引言

为了保障正常供电，近几年新建、扩建的110 kV及以上变电站越来越多，其中又以户外式变电站居多。户外式变电站的户外闸刀安装调试一直是电气安装公司施工现场的工作重点，闸刀安装调试速度、调试质量直接影响整个工程的进度和安全。在以往安装调试时，闸刀吊装到位后，由于受到空间狭窄和安全带的限制，施工人员只能在闸刀的基础槽钢上作业，不能灵活、高效率地完成任务。

因此，研制一种新型的双极保险支架就显得极为重要。新型双极保险支架可普遍适用于35～220 kV闸刀的安装调试工作，在保证安全的前提下可扩大施工人员在施工时的活动范围，减少施工过程中的安全隐患，增加安全系数；可明显降低户外闸刀安装调试时间，提高户外闸刀安装的工作效率。

1 单极保险支架的缺点

1.1 施工范围受限

在户外闸刀的安装工程中，单极保险支架固定在闸刀的单边基础槽钢上。使用单极保险支架，施工人员只能在以保险支架为圆心、保险带长度为半径的半圆范围内活动，施工活动范围受到限制。

1.2 效率低

单极保险支架由角铁制作，并固定在单边槽钢上。该保险支架在高处组装不方便，而且使用时会左右晃动，容易损伤闸刀的磁裙。并且，使用单极保险支架安装闸刀时移动次数多、耗时长，额外增加工作时间约50 min。

此外，使用单极保险支架安装调试闸刀的时间也较长，如表1所示。

表1 单极保险支架安装调试闸刀的时间

根据表1的统计数据：1副闸刀的安装调试平均时间为2.5 h，而单极保险支架在使用过程中占据了大量的非生产耗时，大大降低了工作效率。从进度、安全和质量上考虑，需要研制一种质地轻、组装方便、不需要移动，且能适于各种场合和各种类型闸刀安装调试的保险支架，以缩短高处作业的时间，提高安装效率。

2 双极保险支架的研制

2.1 整体结构

双极保险支架采用门式构造：2根支撑杆固定在闸刀基础杆上，上方固定1根横杆。安装闸刀时，保险带可挂在横杆上，因而命名为双极保险支架。

2.2 材料选择

2.2.1  初选

通过调查材料结构及市场价格情况，对双极保险支架的组件支撑架和横杆材料提出如下3种初选方案。

(1) 选用铝合金材料。铝合金6005型常用于制作挤压型与管材制品，铝合金支架50×90 P支撑重量为150 kg，市场价格约为22 000元/t。采用该材料制作2根支撑架的费用为2 500元，横杆为 1 200 元，共计需要 3 700 元。

(2) 选用铁质材料。市场常见的角铁有50×5，60×6，40×4等型号，若选用50×5型号的角铁，其价格为6 500元/t，能承重500 kg以上。采用该材料制作2根支撑架的费用为500元，横杆为300元，共计800元。

(3) 选用环氧树脂杆。市场常见的环氧树脂杆为70 000元/t，制作后的支架能承重250 kg以上。制作2根支撑架的费用为2 500元，横杆为500元，共计 3 000 元。

2.2.2  3种方案的比较及定型

3种方案的比较如表2所示。

表2 3种方案的比较

通过表2可知：铝合金材质由于其承载力不能满足要求，被直接否定；角铁制作质地重，易腐蚀，容易损伤设备，也被否定；而环氧树脂杆质地轻，承载力较高，耐磨损，价格也适中，因此决定采用空心环氧树脂杆作为双极保险支架的材质。

2.3 制作

材质确定后，经过多次讨论和分析，决定以110 kV GW4闸刀为样本。为确保组装后的双极保险支架不影响闸刀分合闸操作，此项设计必须符合下列要求：

(1) 支撑杆长度必须小于 2 600 mm，需考虑安装后闸刀可分合闸操作，同时考虑受力的牢固度(承重 250 kg)；

(2) 2个抱箍间距不能小于900 mm，以确保固定后的牢固性；

(3) 横杆采用60 mm×40 mm×5 mm×2 800 mm环氧树脂方管，能承重250 kg以上；

(4) 采用直径为300 mm的铁质抱箍；

(5) 横杆与支撑杆叉口(上接头处)用M12螺杆连接固定。

双保险支架的结构如图1所示。

图1 双极保险支架的结构

2.4 效果检查

2.4.1  拆装简单，使用方便

在双极保险支架制作完成后，在施工现场进行了第1次拆装试用，用时15 min，且1付闸刀只需要安装1次，简单、方便、实用。

2.4.2  拉力试验

用 60 mm×40 mm×5 mm×2 800 mm 的环氧树脂方管制作的横杆，完全能够承受250 kg的垂直拉力，符合《国家电网公司电力安全工作规程》中安全带的试验静拉力要求。

2.5 优化改进

采用新型双极保险支架，组装方便，消除了高处作业安全隐患，减少了高处作业的时间；同时也发现了2个不足之处，并对其进行了改进。

(1) 采用铁质抱箍固定时间长，而且闸刀的支撑杆直径有多种型号(Φ300，Φ270，Φ250)，铁质抱箍不符合现场使用的实际要求。因此，对抱箍进行改进，改采用半个抱箍，另一半采用皮带加棘轮紧线器的形式。改进后的固定支撑杆方式能适用于多种型号的闸刀支撑杆，缩短了固定时间。

(2) 支撑杆的叉口不能自由调节，安装横杆时必须调节到相应位置才能安装。为此，将支撑杆叉口做成360°旋转的形式。改进后的支撑杆叉口可更方便安装横杆，更节省时间。

2.6 优点

(1) 拆、装方便。双极保险支架牢固、可靠；重量轻、搬运方便，总重量仅为30 kg。

(2) 减少保险支架拆、装步骤，降低高处作业时间，节省了大量安装调试时间。

(3) 闸刀基础槽钢上的活动范围不再受到保险支架的限制。施工人员从A相移动到C相，不再需要拆、装保险架和上下梯子，并始终受到保险带的保护。

2.7 效能核算

以1付闸刀的安装调试时间为例。使用双极保险支架后，1付闸刀的安装调试时间为1.8 h，比单极保险支架的安装调试时间缩短了0.7 h。对于1个双回路110 kV变电所而言，安装10付闸刀将节约7 h的时间。

3 双极保险支架应用效果

在4个半月的时间里，新型双极保险支架在110 kV 竺山变工程、220 kV 西庄变新扩建 110 kV出线工程及220 kV张庄变新扩建110 kV出线工程中推广应用，得到了施工人员的一致好评。确认新型双极保险支架能够有效缩短闸刀安装和调试时间，减少施工人员的高处作业时间，避免高处作业的安全风险。

1 国家电网公司．国家电网公司电力安全工作规程(变电部分)[M]．北京：中国电力出版社，2005.

2014-02-23。

胡龙春(1964-)，男，工程师，主要从事基建、扩建和技改等工程的“三措”审核以及工程安全、质量的监督和公司质量、环境、安全管理体系内审、外审、证书维护等工作，email：hlc640914@sina.com。

祁建华(1954-)，男，高级技师，主要从事变电安装工作。

袁志峰(1979-)，男，高级工，主要从事变电安装工作。