新型緊線器的研發(fā)

黃成發(fā)　梁華　湯萬和　胡志強　李卓榮

摘要 在分析目前配網(wǎng)運維中緊線器應用存在的弊端和不合理之處的基礎(chǔ)上，本文利用杠桿原理，提出了3種新型配網(wǎng)緊線器的研制方案，具體描述了緊線器的改進和優(yōu)化方法，并通過差異化分析3種方案的優(yōu)缺點，得出最理想的結(jié)論，研發(fā)出新型的緊線器。該緊線器使得在配網(wǎng)運維緊線操作時更加安全高效，從而提高電網(wǎng)的安全性。

關(guān)鍵詞 緊線器；杠桿原理；延長手柄

中圖分類號 TM7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2016）14-0023-02

1新型緊線器研制目的

在目前配網(wǎng)運維操作中，緊線器發(fā)揮著不可替代的作用，其主要用途有更換導線及調(diào)整弧垂時緊放導線，更換絕緣子時收緊導線，拉線調(diào)整和吊裝修理變壓器等設備時用以起重等。緊線器可分為手拉葫蘆、鏈條手扳葫蘆、鋼絲繩手扳葫蘆等樣式。本文主要針對手扳式緊線器進行研究，其主要由掛鉤、鋼絲繩（鏈條）、棘輪、棘輪滾筒、防逆轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)及傳遞結(jié)構(gòu)、手柄等部件組成。緊線器具有一定的重量，作業(yè)時把緊線器吊裝的過程比較費力，存在一定的安全風險。且緊線過程中，需人力扳動手柄使導線收緊。但由于手柄的長度是固定的，導線越粗，檔距越大，作業(yè)人員要花費的力氣也越大，給作業(yè)帶來了一定的困難。

本項目以研制出一種新型的更輕便、更省力的緊線器為研發(fā)目的，計劃研制出“可調(diào)式力矩緊線器”，在其主體結(jié)構(gòu)不變前提下，手柄部分選用輕便耐用的材料，以降低總體質(zhì)量，方便吊升。同時對手柄進行改造，使其具有伸縮功能，使轉(zhuǎn)動時更方便省力。

2新型緊線器研制方案的實施

要達到在緊線改造中可調(diào)節(jié)手柄力矩的效果，必須考慮到2點：一是手柄長度可伸縮調(diào)節(jié)；二是手柄的長度可拆卸。緊線器是靠扳動專用手柄收緊導線，根據(jù)力學定理中的杠桿原理“動力×動力臂=阻力×阻力臂”可知，可通過改變緊線器的手柄長度，達到改變力矩的目的，減少使用過程中的阻力，提高緊線的流暢性，從而實現(xiàn)減少緊線時花費的力氣，并通過改裝手柄，使其可以拆卸。據(jù)此，研究人員提出了3種新型緊線器的研發(fā)方案。

方案1：手柄插鞘緊固可調(diào)節(jié)式的新型緊線器。如圖1所示，在原緊線器的手柄尾部穿一個小孔。同樣在加長柄適當位置穿一個同樣大小的孔，使用插銷插入固定加長柄，從而達到改變手柄長度的效果。具有可拆卸功能，使長短可調(diào)節(jié)。

方案2：手柄彈片緊固可調(diào)節(jié)式的新型緊線器。如圖2所示，在原緊線器的手柄開一個合適的孔（非穿孔），同時在加長柄適當位置開同一大小孔。放入彈片（如圖3所示），其作用在于當加長柄插入時會彈起以卡住手柄，達到固定手柄的效果，以此達到改變手柄長度的效果。同樣具有可拆卸功能，使長度可調(diào)節(jié)。

方案3：手柄螺旋式固定可調(diào)節(jié)式的新型緊線器。如圖4所示，在原緊線器的手柄內(nèi)壁打螺紋，螺絲擰轉(zhuǎn)的方式將加長柄擰入手柄中緊固，以達到改變手柄長度的效果。同樣具有可拆卸功能，使長度可調(diào)節(jié)。

上述3種不同的方案，都具有手柄可拆卸功能使得力矩可調(diào)節(jié)。項目組在此功能基礎(chǔ)上，并以這3種新型緊線器的手柄在加長原來1倍的為前提上，針對其在不同規(guī)格和型號的導線上緊線時所要花費的力氣進行驗證對比，得出了實驗結(jié)果如表1所示。

根據(jù)杠桿原理：F1·L1=F2·L2，力臂越長，所需的力越小。這3種新型緊線器經(jīng)過手柄加長后長度是原來兩倍，據(jù)理論計算，使用加長手柄后所需的力應為原來的一半。而經(jīng)過實驗，3種方案的新型緊線器實驗得出來的結(jié)果均與理論值吻合。

3新型緊線器研制的應用和分析

相比原來的緊線器，3種新型緊線器在加了延長手柄后所需的力所需的力氣只有原來的一半，但經(jīng)供電所工作人員在長期實踐中，發(fā)現(xiàn)3種新型緊線器在實際使用中存在不同的利弊。具體如下：1）手柄插鞘緊固可調(diào)節(jié)式的新型緊線器，雖然組裝、拆卸最為快捷方便，但由于插銷太小，容易松動，不利于緊固，使用中容易脫落；且插銷很容易受力變形，存在不易插拔的困擾。操作時可靠性太低，還同時由于部件過于零碎，插銷不好保管，容易丟失。該型緊線器在實踐中被否定淘汰。2）手柄彈片緊固可調(diào)節(jié)式的新型緊線器，同樣具有組裝、拆卸方便的優(yōu)點，和第一種緊線器相比，緊固性能較穩(wěn)定，操作可靠性有所提高，但是亦同樣存在彈片較細薄，容易受力損壞和變形的問題。但經(jīng)過項目組研究發(fā)現(xiàn)，只要通過延長內(nèi)管，可解決上述問題，達到實用的效果。因此該型緊線器通過改進后被采用。3）手柄螺旋式固定可調(diào)節(jié)式的新型緊線器，與前2種緊線器相比，雖然存在組裝、拆卸延長手柄所花費的時間較其他兩種方案略長的弊端，但其具有與原手柄連接最為緊湊，操作受力過程中不容易變形，操作可靠性最高的優(yōu)點。這是前兩種緊線器都無法達到的效果，備受作業(yè)人員的推薦。

通過上述對于3種新型緊線器的分析可得，手柄螺旋式固定可調(diào)節(jié)式的新型緊線器實用性最高，且得到廣泛認可；手柄彈片緊固可調(diào)節(jié)式的新型緊線器經(jīng)改進后亦可投入使用，而手柄插鞘緊固可調(diào)節(jié)式的新型緊線器實用性最低，方案被否決。

4結(jié)論

原先使用的緊線器因本身重量和手柄長度固定的限制，在操作時存在一定的安全隱患，不僅耗費人力，且降低了緊線操作的效率，不能滿足供電線路可靠性指標要求。本文研發(fā)的手柄螺旋式固定可調(diào)節(jié)式和手柄彈片緊固可調(diào)節(jié)式的新型緊線器，一是綜合考慮了緊線器的重量問題，采用輕便耐用的材料，降低緊線器總體質(zhì)量，方便桿上作業(yè)時吊升；二作業(yè)人員可根據(jù)緊線所需的力度，通過調(diào)節(jié)手柄長度來節(jié)省緊線時的力氣；三是其具有組裝、拆卸簡單方便的優(yōu)點。這樣很好的解決了原緊線器存在的問題，大大降低了作業(yè)的難度和風險，提高了安全保障。endprint