帶電緊固10kV絕緣子螺母工具的研制

袁偉東，包雯莉

（國(guó)網(wǎng)上海市電力公司 長(zhǎng)興供電公司，上海 201913）

電力系統(tǒng)中10kV配電線路頻發(fā)絕緣子傾斜等情況，特別是在風(fēng)力較大、夏季常伴有臺(tái)風(fēng)的地區(qū)。因風(fēng)引起的機(jī)械震動(dòng)易導(dǎo)致絕緣子螺母松動(dòng)，使絕緣子傾斜，造成安全隱患。如果不及時(shí)處理，則會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線滑落在橫擔(dān)上，造成線路事故。為了消除安全隱患并減少停電所帶來(lái)的影響，研制了一種帶電緊固10kV絕緣子螺母工具。

1 10kV停電緊固絕緣子工作現(xiàn)狀

國(guó)網(wǎng)上海市電力公司長(zhǎng)興供電公司管轄的橫沙地區(qū)地處海島，沒(méi)有帶電班，當(dāng)發(fā)生10kV配電線路絕緣子傾斜等情況時(shí)必須停電檢修，影響了居民正常用電，降低了供電可靠性。

2010年橫沙地區(qū)10kV停電緊固絕緣子工作統(tǒng)計(jì)見表1。

由表1可知，每次現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)平均需要停電約35min，每次停送電倒閘操作至少需要2人，登桿作業(yè)1人，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)1人，平均每次檢修需4人次，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，提出研制一種在不停電情況下對(duì)傾斜絕緣子進(jìn)行檢修作業(yè)的新型工具。

表12010 年橫沙地區(qū)10kV停電緊固絕緣子工作統(tǒng)計(jì)

2 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)要求

帶電緊固10kV絕緣子螺母工具在設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足以下要求：保證有效地緊固絕緣子螺母；具有完整的絕緣防護(hù)措施，保證人員安全；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理。

1）在不停電情況下，可以進(jìn)行傾斜絕緣子檢修作業(yè)，并具有保障帶電作業(yè)操作人員的有效絕緣防護(hù)措施。

2）需設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使修正傾斜絕緣子的檢修時(shí)間縮短至15min以內(nèi)。

2.2 設(shè)計(jì)方案

2.2.1 一級(jí)方案的提出

根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮，決定選用兩節(jié)1.2m絕緣桿作為工具的操作桿，并在絕緣桿頂部焊接套筒構(gòu)件。兩節(jié)1.2m絕緣桿連接在一起，總長(zhǎng)為2.4m，完全滿足電力安全規(guī)程中規(guī)定的作業(yè)人員與帶電導(dǎo)線之間的安全距離大于0.4m的要求。考慮常人手臂的長(zhǎng)度，作業(yè)時(shí)操作人手持絕緣桿的最高部位距離絕緣桿頂端可能甚至大于0.9m。

在滿足安全的前提下，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絕緣桿的桿身來(lái)產(chǎn)生足夠的力矩使傾斜絕緣子的螺母旋轉(zhuǎn)，達(dá)到緊固螺母的效果。

2.2.2 二級(jí)方案的提出

方案提出后發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際傾斜的絕緣子中，位于墊高支架上方的中相絕緣子，由于墊高支架與橫擔(dān)之間的空間過(guò)于狹小，無(wú)法直接緊固，因此有必要在新工具上再增加轉(zhuǎn)向工具。一般對(duì)于旋轉(zhuǎn)位置過(guò)于狹窄的螺母可以采用棘輪扳手進(jìn)行緊固。因此，提出采用雙頭棘輪扳手作為轉(zhuǎn)向工具，通過(guò)焊接固定在工具頂端的套筒上，雙頭棘輪的另一端再焊接一個(gè)套筒，以此套筒來(lái)緊固螺母。

采用中相轉(zhuǎn)向工具后，使得頂端套筒作用于中相絕緣子的螺母，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絕緣桿使得工具整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可以產(chǎn)生足夠的力矩，以此來(lái)使頂端的套筒達(dá)到緊固螺母的目的。帶電緊固10kV絕緣子螺母工具設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

3 帶電緊固10kV絕緣子螺母工具的制作

3.1 邊相緊固工具

1）絕緣桿的制作。選用兩節(jié)1.2m絕緣桿連接在一起，總長(zhǎng)為2.4m，完全滿足電力安全規(guī)程的要求。對(duì)絕緣桿送檢進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方進(jìn)行使用。本工具所用的絕緣桿見圖2。

2）套筒的制作。采用套筒扳手的相應(yīng)功能原理，利用車工、鉗工的技術(shù)，對(duì)套筒進(jìn)行合理改造，見圖3。

3）通過(guò)焊接將套筒和絕緣桿牢固聯(lián)接起來(lái)，完成邊相緊固工具，見圖4。

3.2 中相緊固工具

圖1 帶電緊固10kV絕緣子螺母工具設(shè)計(jì)圖

圖3 套筒構(gòu)件

圖4 邊相緊固工具

轉(zhuǎn)向工具由雙頭棘輪與兩個(gè)套筒構(gòu)件焊接而成，一端的套筒作為工作部分，緊固螺母；另一端的套筒作為固定焊接部分，見圖5。

通過(guò)焊接，將轉(zhuǎn)向工具與絕緣桿進(jìn)行有效連接，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，令焊接部位滿足緊固螺母所需的強(qiáng)度，得到中相緊固工具如圖6所示。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

利用制作完成的工具樣品，在廢棄線路上分別對(duì)邊相傾斜絕緣子和中相傾斜絕緣子進(jìn)行了試

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用帶電緊固10kV絕緣子螺母工具，平均5min檢修一個(gè)邊相絕緣子，7min檢修一個(gè)中相絕緣子，應(yīng)用效果良好。但在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了兩處缺陷：①有些螺母行程比較深，使緊固工具無(wú)法完全擰緊；②中相絕緣子螺母緊固時(shí)受力不足，很可能造成再次松動(dòng)。

針對(duì)缺陷①采取了加大緊固帶電緊固10kV絕緣子螺母工具的內(nèi)倉(cāng)深度，選用內(nèi)倉(cāng)深度更大的套筒，見圖9。針對(duì)缺陷②采用了將螺母初次緊固后，另外增加一個(gè)螺母擰緊，通過(guò)兩個(gè)螺母疊加產(chǎn)生足夠力矩以達(dá)到加固目的，從而防止絕緣子螺母再次松動(dòng)。運(yùn)用改進(jìn)后的工具，再次進(jìn)行了多批次試驗(yàn)，結(jié)果顯示新工具效果良好，全部完成了傾斜絕緣子螺母的緊固作業(yè)，合格率達(dá)100%。

5 結(jié)語(yǔ)

本文研制的帶電緊固10kV絕緣子螺母工具由絕緣桿、套筒和轉(zhuǎn)向工具組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理。同時(shí)，在與帶電導(dǎo)線間距不少于0.9m的安全距離下，進(jìn)行緊固作業(yè)的合格率達(dá)到了100%。今后要從在工具內(nèi)部增加齒輪構(gòu)件方面入手，進(jìn)一步對(duì)工具進(jìn)行改進(jìn)，使工具變得更省力、更方便。

［1］ 國(guó)家電網(wǎng)公司.國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（線路部分）［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

［2］ 中國(guó)電力企業(yè)家協(xié)會(huì)供電分會(huì).高壓線路帶電檢修［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2000.