變電站懸式絕緣子專用吊具的研制與應用

劉旭鋒，呂錦濤，劉彩霞

（國網山西送變電工程公司，山西 太原 030006）

國內大部分特高壓工程的母線采用耐張母線和工字跳線結合的形式，絕緣子串成為變電站損耗性材料的重要組成部分。絕緣子串在以往吊裝作業時施工人員由于只能利用電動絞磨配合鋼絲繩和U形環進行吊裝，施工過程中很容易造成絕緣子片的破損，造成不必要的損耗。因此，如何采取合理、有效的吊裝方案，在保證質量安全的前提下，降低懸式絕緣子起吊過程中的損耗率，將成為一項值得研究的課題。國網山西送變電工程有限公司通過對五寨500 kV變電站新建工程、平魯500 kV變電站新建工程等工程的歷史資料的查閱并對數據進行統計分析，公司成員集思廣益，發明了絕緣子串專用吊裝工具并成功得以應用，本成果可操作性強、推廣應用前景好，換流站、變電站絕緣串的吊裝提供了有效保障。懸式絕緣子吊裝專用吊具研制開始于2016-06-10，到2016-06-15研制成功。

1 主要用途

變電站工程建設周期短、交流場構架占地面積大、軟母線跨數多、絕緣子串型號特殊、吊裝數量多。以往吊裝方法造成絕緣子片損耗率較高，因絕緣子片型號特殊發生破損后生產周期及補貨周期長，為了保證工程進度、降低絕緣子串吊裝損耗率，通過設計一種吊裝工具實現降低絕緣子片的損耗率，提高吊裝效率，降低工程施工成本。

2 技術原理

2.1 絕緣子專用吊具制作原理

根據絕緣子產品技術條件和起重原理，設計絕緣子起吊專用吊具規格尺寸，在CAD軟件中，繪制出模型圖，現場制作為長750 mm，寬400 mm，厚10 mm的專用吊具，另外由于吊具需要承載大于1串絕緣子串的重量（按照1串33片考慮），專用吊具分為2片鋼板，并在2片鋼板上預留半圓型卡環，卡住絕緣子之后用2片扁鋼用螺栓固定。另外，在專用吊具2片鋼板上各預留2個穿U形環的預留孔，便于電動絞磨通過專用吊具吊裝至架構掛點位置。確認絕緣子專用吊具承載受力能否達到要求，各項技術參數是否滿足現場安裝要求。

2.2 絕緣子到貨后的檢驗和保存

材料運到現場后，應根據設計圖紙、材料需求申請單和收貨單對材料的規格、尺寸、外觀等進行檢查，做好質量驗收工作，逐一對號，以便施工，并向業主、監理提供材料質保書等相關材料。堆放場地應平整，去除尖銳物，并鋪設塑膠地毯。絕緣子上部覆蓋油布防雨防污染。材料應由專人看守，以防遺失。在金具包裝箱的側面標明箱號，每箱內附裝箱清單，以便現場分類與保管。

2.3 懸式絕緣子施工流程

進場后的懸式絕緣子串經過耐壓試驗合格后組織人員進行組裝。懸垂絕緣子在組裝過程中，嚴格按照設計圖紙進行施工，明確每串絕緣子的數量和顏色，最終確定每個變電站間隔絕緣子數量，倒運完成后進行試裝，查看絕緣子連接拉線金具與絕緣子及金具之間、與耐張線夾連接的金具是否配套。確保每個變電間隔內絕緣子串堆放場地平整，滿足絕緣子臨時堆放的要求。在堆放處鋪設地毯等防護措施，并對暫時不施工的絕緣子串覆蓋油布防雨防污染。

絕緣子倒運規范堆放后，檢查絕緣子有無破損，損壞的應及時更換，絕緣子間連接時將碗口朝下，銷釘完整穿入，金具串之間組裝后螺拴露出絲扣2～3扣，要求廠家提供金具樣本，螺栓端部、絕緣子串連接的球頭銷針完整且保證不會脫落。對組裝好的絕緣子串進行實物測量，確保滿足設計和施工規范要求。將一串組裝好的絕緣子平放于地面，使用專用吊具卡在絕緣子串第4、5片之間，根據實際位置布置好電動絞磨后緩緩起升，仔細觀察絕緣子的受力情況。起升至橫梁掛點位置，登高人員在橫梁上完成絕緣子串安裝。絕緣子串安裝完成后，登高人員利用起吊絕緣子時的電動絞磨和滑輪裝置把吊具撤至地面，完成絕緣子串吊裝作業。

3 關鍵技術和創新點

專用吊具分為2片鋼板，并在2片鋼板上預留半圓型卡環，卡住絕緣子之后用2片扁鋼用螺栓固定。專用吊具兩片鋼板上各預留2個穿U形環的預留孔，便于電動絞磨通過專用吊具吊裝至架構掛點位置。吊裝工具與絕緣子片接觸面用橡膠墊隔離，防止劃傷絕緣子片。

4 與同類先進成果主要技術指標對比

常規絕緣子吊裝時利用電動絞磨配合鋼絲繩U形環和木棒進行吊裝施工，起吊過程中很容易造成絕緣子的破損及崩裂，造成絕緣子損耗率升高，影響施工進度。

研制的新型專用吊具分為2片鋼板，并在2片鋼板上預留半圓型卡環，卡住絕緣子之后用兩片扁鋼用螺栓固定。另外，在專用吊具兩片鋼板上各預留2個穿U形環的預留孔，便于電動絞磨通過專用吊具吊裝至架構掛點位置，可以在吊裝過程中有效防止絕緣子片的崩裂及破損，提高吊裝效率及施工進度，節約施工成本。

5 推廣應用情況及前景

隨著中國經濟的快速發展，電力行業也處于高速發展的階段，特高壓工程也是電力建設行業的重要組成部分，扎魯特±800 kV換流站工程是解決東北窩電問題的標志性工程，項目投運后將解決東北地區長期存在的新能源電力外送瓶頸問題，對促進東北經濟發展、優化清潔能源資源配置、節能降耗具有重大示范意義，其施工工藝、質量要求高。

懸式絕緣子專用吊具具有防止絕緣子片崩裂、破損，提高吊裝效率及施工效率的特點，能夠有效解決在絕緣子串吊裝過程中絕緣子片的崩裂及破損等問題，進一步提升了電網運行的安全性和穩定性。隨著中國經濟的快速發展，各地區的電力需求日益增加，變電站的建設越來越多，該吊裝專用工具有很大的推廣前景與應用價值，我單位已將絕緣子串吊裝工具編入了作業指導書，為以后同類施工提供操作的依據。

6 節能減排及效益

懸式絕緣子專用吊具的研發設計從節約成本、降低油類機具的使用率出發，其使用輕便、施工時間短、制作成本低，降低了油類機具尾氣排放量，真正意義上做到了節能減排。