支柱絕緣子檢測平臺的研發

毛水強

國網金華供電公司 浙江金華 321000

支柱絕緣子是一種特殊的絕緣控件，它既作為對設備帶電部分的支撐，又可發揮良好的絕緣效果，變電站內設備的支柱絕緣子通常由陶瓷制成[1]。為提高支柱絕緣子安全運行的可靠性和確保支柱絕緣子的產品安裝質量，國家電網公司頒布了《高壓支柱瓷絕緣子現場檢測導則》Q/GDW 407一2010，明確規定電網中所使用的支柱絕緣子應在安裝前逐只進行超聲波探傷檢測[2]。超聲波探傷部位為支柱絕緣子的上、下端與法蘭連接口處，探傷范圍為繞絕緣子一周，探傷內容為爬波、縱波檢測[3]。

支柱絕緣子的超聲波探傷工作為多人配合性質的工作，一般需要2人配合移動、分離絕緣子群，1人配合探傷人員周向轉動絕緣子，1人進行超聲波探傷工作。

1 項目研究內容

1.1 設定目標

圍繞以往支柱絕緣子超聲波探傷工作所遇到的問題，研制支柱絕緣子檢測平臺，使其能滿足以下要求：①不搬動支柱絕緣子便能進行超聲波探傷。②絕緣子旋轉后，裝置要有鎖止功能，以便于探傷。③產品需采用輕型材料制作，做到各部件重量輕。④）各傳動部分要可靠，靈活，操作簡單，能由1人單獨完成，其使用不受地形限制。⑤能夠滿足各種電壓等級瓷絕緣子的使用，其耐受重量不低于100KG。

1.2 解決方案

根據設定的目標，討論出詳細的解決方案。

1.2.1 出具設計圖

設計的裝置需包含有以下材料，以便可承受相應的重量：特種鋼材質的底架、轉軸、轉動臂、提升手輪、升降導向、提升絲桿，鈦合金材質的提升底板、固定手輪、移動臂、固定座、可移動固定軸。

1.2.2 制造裝置實物

根據設想的方案，進行材料的加工、篩選和整合，制造出裝置的實物。

1.3 方案的檢查及應用

為確保裝置的實用性，確定了應用該裝置進行探傷工作的流程：將裝置扣于支柱絕緣子上，調節移動碧和固定手輪、使導向卡輪在支柱絕緣子底部，調節移動座、轉動臂和固定軸使支柱絕緣子固定，電動提升絕緣子、旋轉絕緣子，進行超聲波探傷試驗，調節裝置歸位并取出裝置。

1.4 應用過程解析

將本裝置用于輔助支柱絕緣子的超聲波探傷試驗。將裝置扣于緊密堆放的支柱絕緣子上，調節裝置以卡緊絕緣子的法蘭處，調節裝置的提升手輪，使支柱絕緣子懸空，旋動轉輪，使支柱絕緣子周向轉動，以使支柱絕緣子實現原地提升、旋轉，進而配合探傷試驗。試驗完成后，降下絕緣子，回到原位，取出裝置，完成探傷工作。

2 結果與討論

2.1 研究結果的整體評價

采用本裝置輔助探傷試驗，能最大限度地保護支柱絕緣子不受損傷，省去了分離絕緣子群、雙人旋轉絕緣子的步驟，使探傷配合工作投入成本最低、效率更高。裝置的使用上手較快，為探傷工作提供了良好的條件，在進行缺陷的定位和判斷時，可采取最佳手勢，使缺陷判定更舒適，進而使試驗結果更準確。

2.2 裝置的主要特點分析

采用該裝置配合支柱絕緣子的超聲波探傷工作，可減少配合人員的數量，減輕配合人員、探傷技術人員的工作疲勞程度，縮短探傷工作的持續時間，提高工作效率，最大限度地保護絕緣子瓷片免受損傷。裝置的幾個創新點為：①裝置主體部件采用輕型高強度材料，整體重量輕（9KG），起升重量大（150KG），剛性好。②提升支撐機構設計成單條狀，能適應復雜的地形進行工作。③絕緣子的周向轉動由導向輪和轉動臂共同完成。導向輪的摩擦力強、旋轉靈活。轉動臂適應所有絕緣子的法蘭，其鎖緊功能便于探傷定位。④提升力的傳動方式采用手輪式，增大傳輸力臂，使提升更輕松。

2.3 效益分析

2.3.1 經濟效益

據統計，1個220kV新建變電站為例，支柱絕緣子數量為449只，根據以往經驗，完成該變電所的探傷配合工作需3人·15天=450工日，按照計算，采用該裝置后需1人·5天=5工日，若人工費按300元/天計，則1座新建220kV變電站可節約人工費40＊300=12000元。送變電公司1年按10個工程計，年節約人工費用12萬元，并且檢測效率和缺陷檢出率提高，對電網的安全運行起到十分重要的作用。

2.3.2 工作效益

（1）采用該裝置配合支柱絕緣子的超聲波探傷工作，其牢固的框架結構，能保護被試驗的絕緣子免受損傷，同時可以保護其他待檢絕緣子的瓷片不受傷害。

（2）采用該裝置可省去分離絕緣子群、雙人旋轉絕緣子的步驟，減輕配合人員的疲勞程度。

（3）裝置為探傷技術人員提供很好的工作平臺，使其能以最佳的姿勢進行工作，亦可減輕探傷技術人員的工作疲勞程度，縮短探傷工作的持續時間，并使缺陷定位更準確，進而提高工作效率。

（4）裝置的單條狀支撐結構可使其適應石塊、斜坡等復雜地形，在做探傷準備工作時，省去了因地形不平而重新平鋪絕緣子的步驟。

3 結語

本裝置為支柱絕緣子的超聲波探傷提供了很好的工作平臺，既能減少生產投入、縮短探傷工作時間，又能使缺陷定位更準確、提高工作效率。并且，裝置操作簡單、上手快，重量輕、攜帶方便，裝置的發明型專利的申請已被授權，其應用和推廣價值極大[4]。