地電位拆裝V形串R形鎖緊銷專用工具的研制

萬鵬程，連 歡，石英凱，任旭陽

(1.國網(wǎng)河南省電力公司平頂山供電公司，河南 平頂山 467001；2.華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450045)

0 引言

近年來，新、改建的220 kV V形串線路逐年增加且多為垂直排列的同塔多回線路，若仍使用傳統(tǒng)M形鎖緊銷固定V形串絕緣子，在導(dǎo)線震動(dòng)時(shí)其受到強(qiáng)力的擠壓容易變形或脫落，造成掉線事故。相對于M形鎖緊銷，新型R形鎖緊銷(以下簡稱“R銷”)具有剛性大、耐腐蝕、不易變形等顯著優(yōu)點(diǎn)，在V形串線路中被廣泛使用。

1 V形串絕緣子更換現(xiàn)狀

2016年1月，對某供電轄區(qū)內(nèi)運(yùn)行的220 kV線路V形串桿塔所占比例進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)V形串桿塔達(dá)到220 kV直線桿塔總數(shù)的23.5 %。目前，更換V形串復(fù)合絕緣子一般采用等電位作業(yè)法，需要多次拆裝軟梯和平梯、多次進(jìn)退出強(qiáng)電場才能完成一基的更換任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，完成一基更換任務(wù)平均用時(shí)4.1 h，平均需要工作人員9人。在目前的技術(shù)條件下，如果要提高帶電更換V形串復(fù)合絕緣子的作業(yè)效率，可行的辦法就是盡可能采取地電位作業(yè)法。

通過市場調(diào)查以及聯(lián)系該地區(qū)省內(nèi)兄弟單位得知，目前沒有地電位拆裝V形串R銷的專用工具。為了完善地電位作業(yè)法在更換V形串復(fù)合絕緣子中的應(yīng)用，提高作業(yè)效率和減少作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，研制地電位拆裝V形串R銷專用工具的任務(wù)刻不容緩。

2 專用工具的研制

2.1 研制思路

(1) 取出銷子需要400 N的力，根據(jù)GB/8037—2011《帶電作業(yè)工具基本技術(shù)要求與設(shè)計(jì)導(dǎo)則》要求，軋、鍛件的安全系數(shù)為1.8，該工具能承受的力不應(yīng)低于720 N。

(2) 根據(jù)力學(xué)原理可知，桿杠傳動(dòng)時(shí)桿杠兩端做功應(yīng)相等，即F1×L1=F2×L2。因此，工具傳動(dòng)桿施力端行程L1越大，在作業(yè)人員施加相同力F1與R銷拔出長度L2不變的情況下，R銷受力F2越大。但是在實(shí)際工作中受到作業(yè)環(huán)境的影響，手臂活動(dòng)及工具長度限制的最大范圍為200 mm，因此工具伸長后的最大范圍不能超過200 mm。

(3) 根據(jù)工作過程中通常的負(fù)重習(xí)慣，需將工具重量控制在370 g以內(nèi)(相當(dāng)于1個(gè)300×250型扳手的重量)。

(4) 從操作性方面考慮，工具要求設(shè)計(jì)合理、重量輕、便于攜帶及操作。

2.2 設(shè)計(jì)方案

針對目前市場上沒有可以直接借鑒的產(chǎn)品，通過研究，對地電位拆裝V形串R銷的專用工具提出了依靠沖擊力和扭力拆裝的2種解決方案法，制定了沖擊式專用工具和螺旋式專用工具的設(shè)計(jì)方案。該公司組織5名專家進(jìn)行了可行性分析和評估打分，認(rèn)為螺旋式專用工具在操作性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和適用性方面優(yōu)于沖擊式專用工具，具有通用性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、體積相對較小、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，因此確定設(shè)計(jì)方案為螺旋式專用工具。

螺旋式專用工具的設(shè)計(jì)方案具體如下。

(1) 工具組裝后總長為180 mm。

二是注重溝通協(xié)調(diào)，強(qiáng)調(diào)監(jiān)管合力。針對地方政府隱性債務(wù)等財(cái)政金融風(fēng)險(xiǎn)，突出“三個(gè)聯(lián)動(dòng)”，牽頭構(gòu)筑長效化的監(jiān)管機(jī)制。突出“內(nèi)部聯(lián)動(dòng)”，加強(qiáng)辦內(nèi)負(fù)責(zé)金融監(jiān)管與負(fù)責(zé)債務(wù)監(jiān)管的處室合作，共享案例，互通信息；突出“財(cái)金聯(lián)動(dòng)”，加強(qiáng)與金融監(jiān)管部門的聯(lián)動(dòng)，共同排查風(fēng)險(xiǎn)，提出警示；突出“央地聯(lián)動(dòng)”，加強(qiáng)與浙江省財(cái)政廳、金融辦等地方主管單位的溝通協(xié)調(diào)，央地部門共同分析形勢，探討難點(diǎn)，商議對策。

(2) 選用工具鋼作為制作材料，工具鋼強(qiáng)度高、耐磨性強(qiáng)且熱處理效果好，易加工且能夠充分利用現(xiàn)有資源，工具重量小于370 g。

(3) 工具與操作桿采用卡槽式螺紋連接方式。經(jīng)試驗(yàn)分析得出：與螺紋式連接相比，在拔出R銷時(shí)，操作桿與工具可靠銜接，操作方便、省力，能明顯減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。制作工藝相對復(fù)雜，但卡槽增加了連接的可靠性，方便現(xiàn)場工作。

(4) 伸縮掛鉤與工具主體采用“螺旋”連接方式。與“滑槽”連接相比，“螺旋”連接方式在施力過程中動(dòng)作幅度小、安全系數(shù)高、扭矩較大，可形成更大作用力于R銷，操作方便，可靠性強(qiáng)。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

螺旋式專用工具掛鉤結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 螺旋式專用工具掛鉤結(jié)構(gòu)示意

螺旋式地電位拆裝V形串R銷專用工具的工作原理：拔銷時(shí)，將伸縮掛鉤上的半圓形環(huán)卡住合成絕緣子的彎頭，提銷卡卡住R銷，操作人員采用杠桿的原理拆除R銷；裝復(fù)時(shí)，利用該工具的自重形成沖擊力使R銷恢復(fù)原狀。

3 現(xiàn)場試驗(yàn)

使用專用工具后，完成一基更換任務(wù)平均用時(shí)2.3 h，平均需要工作人員6人，較使用專用工具前其效率大大提高。

4 效果分析

(1) R銷專用工具整體長度符合設(shè)計(jì)要求，整體重量為302 g，符合工具整體重量在370 g以內(nèi)的要求。

(2) 地電位拆裝V形串R銷專用工具各承力部件完好，抗1 000 N拉力試驗(yàn)，無變形、開裂現(xiàn)象。

(3) 使用地電位拆裝V形串R銷專用工具，將每支絕緣子的更換時(shí)間縮短了1.8 h，作業(yè)人數(shù)減少了3人，減少了合成絕緣子R銷的拆裝時(shí)間，降低了成本，也滿足了日常檢修與帶電作業(yè)競賽的要求。

表1 輸電線路R銷拆裝專用工具拆裝試驗(yàn)數(shù)據(jù)

5 結(jié)束語

地電位拆裝V形串R銷專用工具的成功研制，減少了車輛出行，降低了勞務(wù)成本。經(jīng)過將近1年的實(shí)踐證明：該工具設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)、可靠性高、強(qiáng)度大、耐久性好，是一種輕便、通用、操作簡便、安全可靠的拆裝V形串R銷專用工具，提高了檢修人員的工作效率，極大降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)的安全性。這對提高線路運(yùn)行安全穩(wěn)定性、保障居民生產(chǎn)生活用電起到了推動(dòng)作用。