带电紧固10kV绝缘子螺母工具的研制

袁伟东，包雯莉

（国网上海市电力公司 长兴供电公司，上海 201913）

电力系统中10kV配电线路频发绝缘子倾斜等情况，特别是在风力较大、夏季常伴有台风的地区。因风引起的机械震动易导致绝缘子螺母松动，使绝缘子倾斜，造成安全隐患。如果不及时处理，则会导致导线滑落在横担上，造成线路事故。为了消除安全隐患并减少停电所带来的影响，研制了一种带电紧固10kV绝缘子螺母工具。

1 10kV停电紧固绝缘子工作现状

国网上海市电力公司长兴供电公司管辖的横沙地区地处海岛，没有带电班，当发生10kV配电线路绝缘子倾斜等情况时必须停电检修，影响了居民正常用电，降低了供电可靠性。

2010年横沙地区10kV停电紧固绝缘子工作统计见表1。

由表1可知，每次现场作业平均需要停电约35min，每次停送电倒闸操作至少需要2人，登杆作业1人，现场监护1人，平均每次检修需4人次，费时费力。因此，提出研制一种在不停电情况下对倾斜绝缘子进行检修作业的新型工具。

表12010 年横沙地区10kV停电紧固绝缘子工作统计

2 设计要求和设计方案

2.1 设计要求

带电紧固10kV绝缘子螺母工具在设计时需要满足以下要求：保证有效地紧固绝缘子螺母；具有完整的绝缘防护措施，保证人员安全；结构简单、设计合理。

1）在不停电情况下，可以进行倾斜绝缘子检修作业，并具有保障带电作业操作人员的有效绝缘防护措施。

2）需设计合理、结构简单，使修正倾斜绝缘子的检修时间缩短至15min以内。

2.2 设计方案

2.2.1 一级方案的提出

根据设计要求并结合实际情况综合考虑，决定选用两节1.2m绝缘杆作为工具的操作杆，并在绝缘杆顶部焊接套筒构件。两节1.2m绝缘杆连接在一起，总长为2.4m，完全满足电力安全规程中规定的作业人员与带电导线之间的安全距离大于0.4m的要求。考虑常人手臂的长度，作业时操作人手持绝缘杆的最高部位距离绝缘杆顶端可能甚至大于0.9m。

在满足安全的前提下，通过旋转绝缘杆的杆身来产生足够的力矩使倾斜绝缘子的螺母旋转，达到紧固螺母的效果。

2.2.2 二级方案的提出

方案提出后发现，在实际倾斜的绝缘子中，位于垫高支架上方的中相绝缘子，由于垫高支架与横担之间的空间过于狭小，无法直接紧固，因此有必要在新工具上再增加转向工具。一般对于旋转位置过于狭窄的螺母可以采用棘轮扳手进行紧固。因此，提出采用双头棘轮扳手作为转向工具，通过焊接固定在工具顶端的套筒上，双头棘轮的另一端再焊接一个套筒，以此套筒来紧固螺母。

采用中相转向工具后，使得顶端套筒作用于中相绝缘子的螺母，通过旋转绝缘杆使得工具整体进行旋转，可以产生足够的力矩，以此来使顶端的套筒达到紧固螺母的目的。带电紧固10kV绝缘子螺母工具设计图如图1所示。

3 带电紧固10kV绝缘子螺母工具的制作

3.1 边相紧固工具

1）绝缘杆的制作。选用两节1.2m绝缘杆连接在一起，总长为2.4m，完全满足电力安全规程的要求。对绝缘杆送检进行耐压试验，试验合格后方进行使用。本工具所用的绝缘杆见图2。

2）套筒的制作。采用套筒扳手的相应功能原理，利用车工、钳工的技术，对套筒进行合理改造，见图3。

3）通过焊接将套筒和绝缘杆牢固联接起来，完成边相紧固工具，见图4。

3.2 中相紧固工具

图1 带电紧固10kV绝缘子螺母工具设计图

图3 套筒构件

图4 边相紧固工具

转向工具由双头棘轮与两个套筒构件焊接而成，一端的套筒作为工作部分，紧固螺母；另一端的套筒作为固定焊接部分，见图5。

通过焊接，将转向工具与绝缘杆进行有效连接，同时通过现场试验，令焊接部位满足紧固螺母所需的强度，得到中相紧固工具如图6所示。

4 现场应用效果

利用制作完成的工具样品，在废弃线路上分别对边相倾斜绝缘子和中相倾斜绝缘子进行了试

试验结果表明，采用带电紧固10kV绝缘子螺母工具，平均5min检修一个边相绝缘子，7min检修一个中相绝缘子，应用效果良好。但在试验中发现了两处缺陷：①有些螺母行程比较深，使紧固工具无法完全拧紧；②中相绝缘子螺母紧固时受力不足，很可能造成再次松动。

针对缺陷①采取了加大紧固带电紧固10kV绝缘子螺母工具的内仓深度，选用内仓深度更大的套筒，见图9。针对缺陷②采用了将螺母初次紧固后，另外增加一个螺母拧紧，通过两个螺母叠加产生足够力矩以达到加固目的，从而防止绝缘子螺母再次松动。运用改进后的工具，再次进行了多批次试验，结果显示新工具效果良好，全部完成了倾斜绝缘子螺母的紧固作业，合格率达100%。

5 结语

本文研制的带电紧固10kV绝缘子螺母工具由绝缘杆、套筒和转向工具组成，结构简单，设计合理。同时，在与带电导线间距不少于0.9m的安全距离下，进行紧固作业的合格率达到了100%。今后要从在工具内部增加齿轮构件方面入手，进一步对工具进行改进，使工具变得更省力、更方便。

［1］ 国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［2］ 中国电力企业家协会供电分会.高压线路带电检修［M］.北京：中国电力出版社，2000.