地电位更换耐张绝缘子作业专用拔销钳研制与应用

贺振江，刘运根，凌志勇，肖运军

(国网湖南省电力公司株洲供电分公司，湖南 株洲 412000)

地电位更换耐张绝缘子作业专用拔销钳研制与应用

Development and application on pulling pin clamp for ground potential tension insulators for transmission lines

贺振江，刘运根，凌志勇，肖运军

(国网湖南省电力公司株洲供电分公司，湖南 株洲 412000)

文章对原有直线型拔销钳的基础上进行改进创新，实现了地电位耐张绝缘子检修作业中弹簧销的迅速准确装配，并对耐张型拔销钳的结构进行了详细说明。

耐张绝缘子；拔销钳；输电线路；弹簧销

目前没有一种专门针对地电位更换输电线路耐张绝缘子弹簧销的拔销钳，带电作业检修输电线路耐张绝缘子的作业主要采取停电的方式进行，但采用停电的作业方式不能满足电网稳定性的要求。为此，本文研究一种以地电位作业方式代替停电作业方式在输电线路更换耐张绝缘子弹簧销的方式，设计一种专门针对耐张绝缘子的拔销钳，降低作业人员的作业劳动强度，作业安全系数高、劳动强度低、作业时间短、工器具简单实用。

1 技术难点分析

1)普通直线型拔销钳因为钳口开口角度为顺操作杆方向，无法与开口方向和绝缘操作杆垂直的耐张绝缘子相匹配。

2)由于不规范施工及运行中水平应力的作用等原因导致绝缘子碗头开口方位发生改变，单一操作方向的耐张型拔销钳无法将弹簧销拔出。

3)耐张型绝缘子弹簧销容易被伞裙挡住，采用地电位作业方式难以插拔。

2 解决方案

对直线型拔销钳进行改进，将钳体进行垂直变换方向，使钳体开口方向和绝缘操作杆垂直的耐张绝缘子开口方向相匹配，同时将不同方向作用的快速工作接头合理汇整加工到同一拔销钳上，在使用过程中可以任意将拔销钳左右两端快速工作接头与操作杆连接，以适应不同开口方向的绝缘子碗头，最大限度地降低作业人员频繁更换专用操作端头的次数，实现一器多用。精确测量绝缘子伞裙尺寸及耐张合成绝缘子均压环尺寸，对钳体的整体尺寸进行合理调整，实现钳口与碗头间的精准定位，已解决耐张绝缘子伞裙遮挡弹簧销的问题。

3 耐张型拔销钳技术方案

3.1 结构

整套耐张型拔销钳由以下部件组成:快速工作接头；连杆；连杆铰链接头；连杆拉环；扇形铰链传动片；阻力控制琐销；钳头弯曲连杆；限位螺栓；扁头钳；环氧玻璃树脂绝缘操作杆。钳体部分重量0.5 kg，长度220 mm。结构如图1，2所示。

图1 耐张型拔销钳结构简图

图2 耐张型拔销钳实物图

钳体结构说明:

1)快速工作接头:起连接固定作用。与操作杆对接，根据耐张绝缘子大口开口方向分别选择不同的快速工作接头。

2)控制锁销:调节旋转摩擦阻力大小作用。根据弹簧销的松紧程度增大或减小钳体旋转阻力。

3)扇形传动片:传递与转换能量。与连杆铰连接头配合将操作杆提供的扭矩转换成连杆推、拉力。

4)限位孔:限定拔销装置的旋转行程，根据弹簧销的开张程度选择合适的拔销钳开口角度。

5)连杆铰连接头:传递能量。通过扇形传动片将推、拉力传递给连杆。

6)连杆:传递能量。与连杆拉环配合，将推、拉力传递至钳头弯曲连杆。

7)连杆拉环:传递能量。将连杆提供的推、拉力传递至钳头弯曲连杆。

8)钳头弯曲连杆:传递能量。将连杆所传递的推、拉力直接传递至扁头钳。

9)扁头钳:直接作用于所需更换的弹簧销，通过钳头弯曲连杆所传递的推、拉力产生咬合力，将弹簧销夹持住。

3.2 工作原理

该拔销钳充分利用杠杆设计原理，配合绝缘操作杆，将较小的外力转化成较大的咬合力，使得钳子能有效地夹持弹簧销。当施加在操作杆上的外力随着杠杆率而增加时，钳嘴的作用力产生一个夹持移动的外力，可成功将耐张绝缘子内的弹簧销拔出。

3.3 技术参数

1)电气试验

绝缘操作杆部分电器试验每年1次，无过热、击穿、闪络为合格，具体参数如下:

110 kV绝缘操作杆工频耐压:型式试验250 kV，耐压时间1 min；220 kV绝缘操作杆工频耐压:型式试验450 kV，耐压时间1 min；110 kV绝缘操作杆泄漏电流试验:78 kV，加压15 min，＜0.50 mA；220 kV绝缘操作杆泄漏电流试验:153 kV，加压15 min，＜0.50 mA。

2)机械试验

耐张型拔销钳本体结构机械性能试验分为静荷重试验、动荷重试验、扭力试验，其中静荷重试验应在2.5倍允许操作负荷 (100 kg)下持续5 min，本体结构无变形、无损坏为合格，动荷重试验应在1.5倍允许操作负荷 (70 kg)下实际操作3次，本体结构操作灵活、无卡住现象为合格，扭力试验应在5倍允许操作负荷下 (180 kg)操作1次，本体结构无变形、无损坏操作灵活、无卡住现象为合格，以上试验周期为2年1次，每年进行1次检查性试验；

3)钳体材料参数

不锈钢型号:1Cr13；化学成分:C≤0.15%，Cr:12%～14%；淬火:1 000～1 050℃ (水、油)；回火:700～790℃；力学性能:σζ＝420 MPa；σα＝600 MPa；δ(延伸率)≤5%；硬度:HB187。

4 操作方法

1)按照带电作业标准化作业流程完成准备工作。杆上电工携带传递绳、滑车，登杆 (塔)至作业横担上方适宜位置，系好安全带，挂好滑车及传递绳。地面电工将组装好的操作杆及耐张绝缘子拔销装置，传递至杆塔上。

2)杆上电工与带电体保持足够的安全距离，手持加装了拔销装置的绝缘操作杆，缓慢靠近需加补、更换弹簧销的耐张绝缘子大口开口方向，卡住弹簧销，同时转动 (转动方向视绝缘子开口方向而定)操作杆，使拔销装置可靠夹持住弹簧销，轻轻晃动将其取出。

3)杆上电工将携带的良好弹簧销夹持在收回的拔销装置上并转动拔销装置使装置受力将弹簧销夹持住。缓慢靠近需加补、更换弹簧销的耐张绝缘子大口开口方向，将弹簧销插入大口，反向旋转操作杆使拔销装置与弹簧销松弛并脱离。

4)地面电工配合杆上作业电工将工具下放至地面。杆上电工返回地面，作业完成。

5 结语

2014年5月在株洲220 kV叶王Ⅱ线＃042耐张塔进行了地电位上、中、下三相耐张合成绝缘子的更换工作。2014年6月在株洲220 kV古大线＃020耐张塔进行了地电位左、中、右三相耐张玻璃绝缘子弹簧销的加补工作，成功将耐张绝缘子弹簧销拔出，其后经过数十次的现场试用效果证明新型工具不仅适用于垂直排列与水平排列的导线耐张绝缘子弹簧销插拔，同时适用于不同型号的合成耐张绝缘子及玻璃耐张绝缘子，该工具操作简单、实用且具有广泛的通用性，完全满足地电位进行输电线路耐张绝缘子弹簧销的加补与更换工作。

现场应用效果表明:研制出的高压输电线路地电位更换耐张绝缘子弹簧销的拔销钳结构简单，使用方便，解决了高压输电线路地电位更换耐张绝缘子弹簧销时普通拔销钳在地电位作业中无法拔出、恢复弹簧销的难题，保证了带电作业的安全、便捷、高效。该新型拔销钳不仅适用于水平排列的分裂导线形式，也适用于垂直分裂的导线形式，对碗头开口方向不确定的情况也同时适用，具有广泛的通用性和实用性。

〔1〕GB/T18037—2000带电作业工具技术要求与设计导则 〔S〕.北京:中国标准出版社，2008.

〔2〕成大先.机械设计手册 (第3版)〔M〕.北京:化学工业出版社，1994.

〔3〕温秉权.金属材料手册 〔M〕.北京:电子工业出版社，2009.

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.04.020

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