一种单片绝缘子起吊卡的研制与应用

一种单片绝缘子起吊卡的研制与应用

卯卫斌,秦崭,朱孝平

云南电网有限责任公司大理供电局输电管理所   云南 大理市  671000

摘要：高压输电具有传输距离远、承载容量大、线路损耗低、占用面积小等特点与优势，是实现能源资源集约开发、促进清洁能源发展、有效解决环境问题的重要载体，更是转变能源发展方式、服务经济社会发展的必由之路，也是我国落实环境型、经济型、节约型经济发展道路的重要举措。随着大规模高压输电线路的建设与投运，电力线路对各个零部件的机械和电气性能要求也随之提高，在线路巡行检修过程中常常会遇到绝缘子的检修与更换作业。本文提出了一种新的单片绝缘子吊卡装备，对提高作业效率和确保作业人员人身安全具有重要意义。

关键词：绝缘子；吊具；输电线路；

作为电力运输的大动脉，高压输电线路中的绝大部分均使用绝缘子来完成导线与杆塔的连接。目前在输电线路中广泛使用的绝缘子类型主要有玻璃绝缘子、瓷质绝缘子及复合绝缘子，其中，玻璃绝缘子凭借其使用周期长、零值自爆、检验维护方便、机械及电气性能优异等特性，在35kV-500kV电压等级的高压输电线路中得到了大范围的应用[1]。因地形及人口分布情况限制，高压架空输电线路主要集中在较为偏远的地方，通道走廊往往回选择山顶、山脊等地势较高处，因此架空输电线路绝缘子容易遭到雷电流攻击、受到鸟类、大雾、大气污染等不利因素的影响，在机电负荷的联合作用下产生低值或零值，降低了整串绝缘子的绝缘强度[2]。在线路运行过程中，绝缘子的绝缘强度降低可能引发闪络，进一步引起金具灼伤、部件发热等现象，严重者还会出现线路接地跳闸，影响电力系统运行的可靠性和稳定性。因此，对故障绝缘子进行更换成为了线路运行维护中重要的检修要求。

1.现有方法讨论

现有在常规的检修及更换玻璃绝缘子作业中，作业人员需要转位至待检修处，使用葫芦或其它承力工具将故障绝缘子取出，并在地面工作人员的配合下用绳索将完好的玻璃绝缘子吊装至检修处。在绝缘子的起吊及下放过程中，由于作业人员技术水平不足、配合不够默契、作业活动空间不足等原因，会出现高空作业人员无法解开绳结、绝缘子在上升和下放过程中未能牢固固定而坠落等情况，给高空作业人员带来不便，更增加了地面作业人员的作业风险。目前，单片绝缘子更换作业中的专用工具用途集中于代替待更换绝缘子进行承力，使不合格绝缘子解脱受力[3][4][5][6]，而在吊装绝缘子过程中仍采用绳索固定，未有可靠性和安全性更高的工器具与方法。因此，针对单片绝缘子的专用起吊工具在输电线路运行检修工作中有着巨大的实用价值，值得进行研制和应用。

2.单片绝缘子起吊卡原理与结构

单片绝缘子起吊卡水平方向总长19cm，垂直方向高3.5cm，其整体结构如下图。图中，1为握柄，起到了吊具各部分的连接与固定作用。2为滑动槽、3为锁止弹簧、4为锁止杆，三者共同组成本吊具的操动及锁止机构。5为夹具，其由两片带有一定弯折角度的特殊形状钢片组成，其上设有固定杆孔位和锁止杆孔位，最大开度为45度。6为扣环，是该吊具与安全扣或绳结的连接部件。

正常状态下，锁止弹簧推动锁止杆，使之处于滑动槽最左端，装置处于锁止状态，夹具受力收拢。打开状态下，向右滑动锁止杆，使其压缩锁止弹簧并通过夹具上的锁止杆孔位控制夹具打开，此时控制锁止弹簧压缩程度可以控制夹具开度，一旦失去外部力作用，装置会立即恢复到锁止状态。

3.起吊卡的使用流程

在更换单片绝缘子的过程中，该吊具可适用于起吊绝缘子和下放绝缘子两个步骤。起吊时，地面人员可使用安全扣通过扣环与绳结扣进行连接，或采取绳结将扣环固定于吊绳上。拉动锁止杆至右端，打开夹具并将绝缘子球头连杆置于其内，随后放开锁止杆，使锁止机构自动锁死，即可开展起吊操作，取出绝缘子操作与之相反。相较于起吊，下放过程中高空作业人员无需再次固定吊具，仅需把吊具打开将球头连杆置于夹具内，松手后待其自动锁死即可。

4.与现行方法的技术指标对比

该吊具经过实际使用测试，其承力能力满足现有的35kV-500kV所有型号的单片玻璃绝缘子的起吊要求。相较于传统的绳结固定，使用本装置具有更高的可靠性与安全性，对作业人员的技能水平要求更低，缩小了更换单片绝缘子作业中高空人员所需的操作空间，减少了操作步骤，提高了作业效率。经现场测试，高空人员取出及固定单片绝缘子仅需要2秒，比使用绳结节约90%以上时间。

5.推广应用前景

该吊具可以革新传统的绳扣结物方法，将物品快速、简单、牢靠的固定在吊绳上。该装置可代替栓绳扣的老方法，极大程度上方便高空作业人员工作，降低对作业人员绳扣技能水平的要求，提高整体作业安全性。在现有工器具中，还未出现单片绝缘子的专用吊具，该吊具具有一定的创新性和革命性。此外，该吊具还可以用于具有杆状结构且能与吊具配合产生固定效果的工器具起吊，如单片卡、小型托瓶架等。该吊具有着结构轻巧、连接可靠、使用方便的特点，有着较好的应用面和推广前景。

参考文献

[1]张启龙,风杰,吴萍,吴小飞,杨辉.钢化玻璃绝缘子研究进展[J].材料科学与工程学报,2014,32(04):596-601.DOI:10.14136

[2]石成龙. 钢化玻璃绝缘子缺陷检测方法及装置研究[D].中国计量学院,2012.

[3]何伟明,李振宇,杨芳,潘斌,张皓宇.一种110～220kV耐张绝缘子更换新型卡具[J].电工技术,2022(09):135-137.DOI:10.19768

[4]王星超,尹洪,李荣超,汤正汉,李明.一种自动装夹的更换超高压线路耐张单片绝缘子卡具[J].自动化应用,2020(06):36-38.DOI:10.19769

[5]林强,杨振,洪婉婉,羊英琦.输电线路耐张单片绝缘子更换辅助工器具的研制与应用[J].青海电力,2017,36(02):41-42+54.DOI:10.15919

[6]李昌甫,吴正树,陆文叁,刘宝龙.带电更换500kV紧凑型线路直线塔绝缘子的新型关键工具研制[J].红水河,2015,34(01):42-45.