新型紧线器的研发

黄成发　梁华　汤万和　胡志强　李卓荣

摘要 在分析目前配网运维中紧线器应用存在的弊端和不合理之处的基础上，本文利用杠杆原理，提出了3种新型配網紧线器的研制方案，具体描述了紧线器的改进和优化方法，并通过差异化分析3种方案的优缺点，得出最理想的结论，研发出新型的紧线器。该紧线器使得在配网运维紧线操作时更加安全高效，从而提高电网的安全性。

关键词 紧线器；杠杆原理；延长手柄

中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2016）14-0023-02

1新型紧线器研制目的

在目前配网运维操作中，紧线器发挥着不可替代的作用，其主要用途有更换导线及调整弧垂时紧放导线，更换绝缘子时收紧导线，拉线调整和吊装修理变压器等设备时用以起重等。紧线器可分为手拉葫芦、链条手扳葫芦、钢丝绳手扳葫芦等样式。本文主要针对手扳式紧线器进行研究，其主要由挂钩、钢丝绳（链条）、棘轮、棘轮滚筒、防逆转结构及传递结构、手柄等部件组成。紧线器具有一定的重量，作业时把紧线器吊装的过程比较费力，存在一定的安全风险。且紧线过程中，需人力扳动手柄使导线收紧。但由于手柄的长度是固定的，导线越粗，档距越大，作业人员要花费的力气也越大，给作业带来了一定的困难。

本项目以研制出一种新型的更轻便、更省力的紧线器为研发目的，计划研制出“可调式力矩紧线器”，在其主体结构不变前提下，手柄部分选用轻便耐用的材料，以降低总体质量，方便吊升。同时对手柄进行改造，使其具有伸缩功能，使转动时更方便省力。

2新型紧线器研制方案的实施

要达到在紧线改造中可调节手柄力矩的效果，必须考虑到2点：一是手柄长度可伸缩调节；二是手柄的长度可拆卸。紧线器是靠扳动专用手柄收紧导线，根据力学定理中的杠杆原理“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知，可通过改变紧线器的手柄长度，达到改变力矩的目的，减少使用过程中的阻力，提高紧线的流畅性，从而实现减少紧线时花费的力气，并通过改装手柄，使其可以拆卸。据此，研究人员提出了3种新型紧线器的研发方案。

方案1：手柄插鞘紧固可调节式的新型紧线器。如图1所示，在原紧线器的手柄尾部穿一个小孔。同样在加长柄适当位置穿一个同样大小的孔，使用插销插入固定加长柄，从而达到改变手柄长度的效果。具有可拆卸功能，使长短可调节。

方案2：手柄弹片紧固可调节式的新型紧线器。如图2所示，在原紧线器的手柄开一个合适的孔（非穿孔），同时在加长柄适当位置开同一大小孔。放入弹片（如图3所示），其作用在于当加长柄插入时会弹起以卡住手柄，达到固定手柄的效果，以此达到改变手柄长度的效果。同样具有可拆卸功能，使长度可调节。

方案3：手柄螺旋式固定可调节式的新型紧线器。如图4所示，在原紧线器的手柄内壁打螺纹，螺丝拧转的方式将加长柄拧入手柄中紧固，以达到改变手柄长度的效果。同样具有可拆卸功能，使长度可调节。

上述3种不同的方案，都具有手柄可拆卸功能使得力矩可调节。项目组在此功能基础上，并以这3种新型紧线器的手柄在加长原来1倍的为前提上，针对其在不同规格和型号的导线上紧线时所要花费的力气进行验证对比，得出了实验结果如表1所示。

根据杠杆原理：F1·L1=F2·L2，力臂越长，所需的力越小。这3种新型紧线器经过手柄加长后长度是原来两倍，据理论计算，使用加长手柄后所需的力应为原来的一半。而经过实验，3种方案的新型紧线器实验得出来的结果均与理论值吻合。

3新型紧线器研制的应用和分析

相比原来的紧线器，3种新型紧线器在加了延长手柄后所需的力所需的力气只有原来的一半，但经供电所工作人员在长期实践中，发现3种新型紧线器在实际使用中存在不同的利弊。具体如下：1）手柄插鞘紧固可调节式的新型紧线器，虽然组装、拆卸最为快捷方便，但由于插销太小，容易松动，不利于紧固，使用中容易脱落；且插销很容易受力变形，存在不易插拔的困扰。操作时可靠性太低，还同时由于部件过于零碎，插销不好保管，容易丢失。该型紧线器在实践中被否定淘汰。2）手柄弹片紧固可调节式的新型紧线器，同样具有组装、拆卸方便的优点，和第一种紧线器相比，紧固性能较稳定，操作可靠性有所提高，但是亦同样存在弹片较细薄，容易受力损坏和变形的问题。但经过项目组研究发现，只要通过延长内管，可解决上述问题，达到实用的效果。因此该型紧线器通过改进后被采用。3）手柄螺旋式固定可调节式的新型紧线器，与前2种紧线器相比，虽然存在组装、拆卸延长手柄所花费的时间较其他两种方案略长的弊端，但其具有与原手柄连接最为紧凑，操作受力过程中不容易变形，操作可靠性最高的优点。这是前两种紧线器都无法达到的效果，备受作业人员的推荐。

通过上述对于3种新型紧线器的分析可得，手柄螺旋式固定可调节式的新型紧线器实用性最高，且得到广泛认可；手柄弹片紧固可调节式的新型紧线器经改进后亦可投入使用，而手柄插鞘紧固可调节式的新型紧线器实用性最低，方案被否决。

4结论

原先使用的紧线器因本身重量和手柄长度固定的限制，在操作时存在一定的安全隐患，不仅耗费人力，且降低了紧线操作的效率，不能满足供电线路可靠性指标要求。本文研发的手柄螺旋式固定可调节式和手柄弹片紧固可调节式的新型紧线器，一是综合考虑了紧线器的重量问题，采用轻便耐用的材料，降低紧线器总体质量，方便杆上作业时吊升；二作业人员可根据紧线所需的力度，通过调节手柄长度来节省紧线时的力气；三是其具有组装、拆卸简单方便的优点。这样很好的解决了原紧线器存在的问题，大大降低了作业的难度和风险，提高了安全保障。endprint