探討帶電更換10kV耐張瓷瓶卡具的研制

羅步升（廣東電網有限責任公司惠州供電局，廣東　惠州　516000）

探討帶電更換10kV耐張瓷瓶卡具的研制

羅步升
（廣東電網有限責任公司惠州供電局，廣東惠州516000）

伴隨著中國經濟的快速發展，用電需求越來越大，對電力安全的要求也越來越高。在經濟高速發展，電力依賴嚴重的今天，停電會給社會經濟造成嚴重影響，也會給居民的日常生活帶來極大的不便。提高供電可靠性已成為各個行業急切而客觀的要求，具有重要的現實意義。現在，供電可靠率已成為考核中國電力企業的重要指標。自從20世紀90年代以來，國內10kV線路帶電作業得到迅速的發展，而且隨著電力市場的不斷深入開放，帶電作業取代傳統的停電檢修，將是今后10kV配電網檢修的發展方向，越來越多的電力從業者已經意識到帶電作業的重要性。本文就將討論在帶電條件下更換10kV耐張瓷瓶的卡具的研制，希望會對帶電力工作者提供幫助。

帶電更換；10kV；耐張瓷瓶；卡具；研制探討

電力工業在國民經濟發展中是處于先行地位的基礎產業，在國民經濟中占有極其重要的地位。現代社會是電力社會，社會的正常運轉離不開電力的供應，如今社會的絕大部分活動都與電息息相關。工業、農業、國防、科研、醫療、日常生活活動等等一旦沒有了電力供應，就會立刻停止運轉，而且隨著經濟的不斷發展，這種對電力的依賴會越來越強。大規模的電力中斷不僅會造成各行各業的癱瘓，更會影響人民生活的正常秩序，給國家的經濟帶來巨大的損失，電力安全事關民生，更關乎社會穩定。

1　10kV帶電作業的重要性

在規劃城網進行改建時，我們為保證供電可靠率和降低設施故障率，采用了免維護設備、實施配電系統的自動化等措施。這些對設備環境進行完善的措施雖然能夠減少停電面積，提高電力網絡整體的運行水平，提高供電可靠率。但是由于外力的破壞、線路設備自然老化和施工質量等方面的因素，電網在一定程度上仍然存在著大規模斷電的風險，這就需要電力部門采取行之有效的的手段，來保證配電網絡的安全運行。而開展10kV帶電作業，就是其中重要的一項措施。隨著電力市場的不斷開放升級，帶電作業取代傳統的停電檢修，將是未來10kV配電網檢修的發展方向。

2　帶電更換10kV耐張瓷瓶遇到的問題

帶電更換10kV耐張瓷瓶是10kV線路帶電作業中較重要的一個工作項目，在通常情況下會采用滑車組法和緊線器法兩種方法。

2.1滑車組法

用滑車組法進行耐張瓷瓶的帶電更換時，首先要利用絕緣繩將滑車組固定在電桿的頂部，一端利用絕緣保護繩與導線進行連接，另一端將其在絕緣繩套內掛好，再由工作人員收緊滑輪車組，使得耐張瓷瓶串松弛，隨后對瓷瓶進行更換。

2.2緊線器法

采用緊線器法進行耐張瓷瓶更換的步驟如下：首先進行絕緣遮蔽，然后將緊線器和保護繩的另一端固定在導線上，絕緣繩索牽引己經處于足夠松弛狀態下的瓷瓶串，然后再脫離瓷瓶串與導線之間的金具連接，重新對導線及絕緣線夾進行絕緣遮蔽，對瓷瓶進行更換。

2.3兩種方法存在的問題

雖然滑車組法、緊線器法兩種方法使用的工具及操作方法均不盡相同，但這兩種方法都需要操作人員攜帶多種工具，長時間在絕緣斗內工作。并且由于是帶電環境下進行作業，存在危險點多、絕緣工具容易損耗等問題，這些問題降低了工作人員的安全系數，對工作人員的生命健康安全有著重大的威脅。

3　帶電情況下更換10kV耐張瓷瓶的卡具的探討

為了降低傳統作業方法對工作人員的生命健康威脅，就需要對卡具進行改進，讓其適應帶電情況下的作業要求。在進行卡具改進時要注意以下幾個方面。

3.1耐張瓷瓶串受力計算

在配電線路中，瓷瓶串是連接在導線的末端并且懸掛在耐張桿塔上的金具，因此在質量上必須滿足機械強度和電氣方面的要求。在更換耐張瓷瓶串之前需要對瓷瓶串的受力情況進行精確地計算，把耐瓷瓶串的受力情況作為新型卡具的研制依據之一。合理的利用數學公式計算各線路耐張瓷瓶串所承受的拉力，為新型卡具的材質、連接設計、抗拉強度等提供依據。一般情況下為了滿足絕大部分需要，我們選擇瓷瓶串張力值的最大值為組合工具的設計值，使設計的改進卡具滿足各條線路耐張瓷瓶更換的需要。

3.2設計思路

改進后的卡具包含對導線、瓷瓶串、耐張線夾、及橫擔的絕緣遮蔽和更換10kV耐張瓷瓶的承力工具，便于安裝和更換10kV耐張瓷瓶串。在預想中耐張串整串更換裝置主要由牽引板卡槽及配套螺釘、高強度鋁合金拉板、卡具絲杠、前端翼形卡主體、后端翼形卡主體、托瓶連接孔以及高強度螺栓、螺釘、墊片組成。這種卡具可分前后兩卡組合使用，前卡卡在耐張金具串牽引板上，后卡掛在耐張平行掛板金具上，兩卡之間通過高強度鋁合金拉板進行連接。卡具設有托瓶架連接孔，在后卡上裝設省力絲杠桿，用來收緊導線，高強度鋁合金拉板上帶有調節孔，根據瓷瓶串長度，用銷釘來調整鋁合金拉板長度。

3.3材料的選擇

在進行帶電作業這種高風險作業時，一定要對工具材料嚴格把關，切實確保工作人員的生命財產安全。

3.3.1緊線器

60Cr有強度高、摩擦小、表面硬等特點。所以緊線器選用60Cr做主材。

3.3.2前卡和后卡

前卡和后卡采用LC4鋁合金作為主材，按照航空航天工業的標準進行加工，這種材料比重小、強度高、重量輕，在高空攜帶操作上有著顯著的優勢。

3.3.3接頭連接型式

接頭的連接型式要采用螺旋式或者楔型，這樣就不會造成環氧管材的損傷，而銷鉚式和壓接式都會造成脆性材料的破碎，使工具使用條件惡化。楔型連接的預張力均達到破壞值，從而保證工作荷載下不會抽出滑動。

3.3.4絕緣拉桿

在絕緣拉桿的選擇上，均要選擇達到新國家標準的高強度充填泡沫絕緣管材作為主材。這種材料抗拉強度大于620MPa/cm2，易于進行加工配置，且具有絕緣水平很高、不受潮、耐淋雨等特點。使用這種材料可以在一定程度上降低工具重量，并且有一定的抗雨能力。

3.4高強度鋁合金拉板設計

高強度鋁合金拉板通過高強度銷釘進行連接，具有很強的抗彎和抗拉性能，并能夠通過中間調節孔進行拉板長度的調節，其調節長度的范圍大概要為2m左右。以滿足更換不同長度耐張瓷瓶串的需要。

3.5托瓶架的配合使用

由于瓷瓶串本身就具有一定的重力，在瓷瓶串具有一定的長度后就具有柔性懸垂鏈的特性，因此，在進行摘除瓷瓶串的作業過程中，松弛瓷瓶會因為自身重力使得瓷瓶串發生橫向擠壓，可能產生瓷瓶斷裂或自爆等嚴重的后果，對電網設備和作業人員的安全構成威脅。為此，在更換此類瓷瓶串時，對耐張瓷瓶串安裝托瓶架，承托松下的耐張瓷瓶串。托瓶架通過端頭的高輕度銷釘連接在翼型卡上。

結語

如今的社會是電力社會，無論哪個行業的發展都離不開電。電力工業的特殊地位決定了電力生產與安全的的重要性，電力穩定供應與否直接關系著人民日常生產生活和社會穩定。電力工業是國民經濟中的第一基礎產業，是最基礎的能源產業，是世界各國都列入優先發展行列的重點產業。電力行業對促進社會進步和國民經濟的發展起到了重要的作用，它不僅關系著人民的日常生產生活，而且還關系著社會秩序的穩定。隨著我國經濟的發展，對電的需求量不斷擴大，人民對電力的依賴程度不斷加深，帶電作業已經成為當今電力作業的主流，如何確保帶電作業的安全，已經成為廣大電力工作者越來越重視的一個問題，在此情況下對關于帶電更換瓷瓶的卡具的研究就越發重要。

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