CN103944107A - 带电更换500kV耐张绝缘子串工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力行业架空输电线路设备维护技术领域，具体地说是一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具。500kV输电线路耐张绝缘子串片数多、重量大，带电作业更换整串绝缘子难度大，停电影响范围广，不符合设备状态检修的要求。本发明包括前、后卡具、滑轮、绝缘拉棒、紧线丝杠、托瓶架、预紧装置；前、后卡具为一对相对设置的卡臂，前、后卡具通过二条绝缘拉棒及紧线丝杠连接，前卡滑轮、后卡滑轮分别固定在前、后卡具上；托瓶架通过前、后卡滑轮吊装在绝缘拉棒下方，托瓶架下方铰接连接预紧装置。本发明结构简单合理，机械强度高、绝缘性能好、重量轻，使用安全可靠，通用性好，操作方便，提高了工作效率，确保可靠供电。

Description

带电更换500kV耐张绝缘子串工具

技术领域

本发明涉及电力行业架空输电线路设备维护设备技术领域，具体地说是一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具。

背景技术

随着500kV输电线路广泛应用，目前我国的大部分区域电网已形成以500kV电网为主干网的网架结构。为减少输电线路的停电次数和时间，对其维护检修多采用带电作业；500kV输电线路由于导线长、重量大，以及绝缘子串长且较重，所以带电作业更换绝缘子串非常困难，带电作业工具结构复杂笨重，尤其是耐张绝缘子串，其每串重量为300kg，长度为5m左右，导线的收紧张力约为3～5t，因此在500kV输电线路带电作业更换耐张绝缘子串难度非常大。

目前国内带电更换500kV耐张绝缘子串的主要方法是：

（1）小车托瓶架法，采用此法绝缘子串脱、给、进出很方便，但绝缘子串托持力和导线的水平张力集绝缘拉杆于一体，拉杆受复合力、冲击力大，很不安全，对于水平力和垂直力合为一体的托瓶架结构危险性大，且该工具安装、预防性试验非常不便。

（2）停电作业方法，利用钢丝绳托动、停电施工，受停电影响区域范围大，停电时间长，不适应500kV网架安全运行的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具，解决500kV更换整串绝缘子带电作业困难的难题。

本发明的技术方案：包括前卡具、后卡具、前卡滑轮、后卡滑轮、绝缘拉棒、紧线丝杠、托瓶架、预紧装置；绝缘拉棒上均匀布设有调节螺孔；

前卡具及后卡具均由两条相对的卡臂组成；前卡具及后卡具的卡臂内侧端部设有卡槽；前卡具卡臂的外端部设有连接套筒；紧线丝杠一端连接在后卡具卡臂的外侧端部，另一端与绝缘拉棒连接；绝缘拉棒的另一端穿过前卡具卡臂的连接套筒与前卡具连接配合，并通过螺栓紧固；

前卡滑轮支架固定在前卡具两条卡臂的上部；后卡滑轮支架固定在后卡具两条卡臂的上部；

托瓶架设置在前、后卡具及绝缘拉棒的下方，与绝缘拉棒平行；托瓶架由两条托杆通过多根横向连接杆联结呈梯状结构；托瓶架两端分别通过吊绳吊挂在前卡滑轮及后卡滑轮上；

托瓶架下方安装有预紧装置，预紧装置包括预紧拉杆、收紧套筒，预紧拉杆两端各套装有一个收紧套筒，预紧拉杆端部设有螺纹，并装有预紧螺母；两个收紧套筒的筒壁分别通过连接板与托瓶架两端铰接连接。

进一步，所述的前卡具及后卡具上均装有微量收紧装置，微量收紧装置位于前卡具及后卡具之间、两条绝缘拉棒的内侧；微量收紧装置由卡箍及两个微量紧线器组成，微量紧线器一端与前、后卡具的卡臂连接，另一端连接卡箍。

进一步，所述绝缘拉棒为多段杆体通过螺纹连接组成，绝缘拉棒上的调节螺孔间距与绝缘子瓷瓶高度相同。

进一步，所述托瓶架的托杆为多段杆体通过螺纹或卡销连接；托瓶架的一端通过铰接连接安装有挂销。

进一步，所述的预紧拉杆为多段杆体通过螺纹连接组成。

本发明结构简单合理，操作方便，机械强度高、绝缘性能好、重量轻，使用安全可靠，通用性好，可适用于不同长度的耐张绝缘子串带电更换作业；提高了工作效率，确保可靠供电。

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明前卡具的结构示意图。

具体实施方式

图中：1、托瓶架，2、后卡具，3、收紧套筒，4、预紧拉杆，5、前卡具，6、三角联板，7、挂销，8、杆塔侧联板，9、后卡滑轮，10、后卡滑轮支架，11、紧线丝杠，12、绝缘子， 13、后微量收紧器卡箍，14、绝缘拉棒，15、前微量收紧器卡箍，16、微量收紧器，17、前卡滑轮支架，18、前卡滑轮。

实施例1

从图1～图2可知，本发明包括前卡具5、后卡具2、前卡滑轮18、后卡滑轮9、绝缘拉棒14、紧线丝杠11、托瓶架1、预紧装置；绝缘拉棒14为多段杆体通过螺纹连接组成，绝缘拉棒上设有一排间隔均匀的调节螺孔，调节螺孔间距与绝缘子瓷瓶高度相同，以适应不同长度的绝缘子串维修作业；

前卡具5及后卡具2均由两条相对设置的卡臂组成，前卡具5及后卡具2的卡臂内侧端部（两卡臂的对应侧端部）设有卡槽，卡槽与绝缘子串两端连接金具配合；前卡具卡臂的外端部设有连接套筒，连接套筒侧壁开有定位通孔；紧线丝杠11一端连接在后卡具卡臂的外侧端部，另一端与绝缘拉棒14连接，绝缘拉棒14的另一端穿过前卡具卡臂端部的连接套筒与前卡具连接配合，并通过螺栓定位紧固。

前卡滑轮18及后卡滑轮9为定滑轮，前卡滑轮支架17卡装并通过螺栓固定在前卡具5两条卡臂上部，位于前卡具上方；后卡滑轮支架10卡装并通过螺栓固定在后卡具2的两条卡臂上部，位于后卡具上方；前卡滑轮支架17及后卡滑轮支架10上均铰接安装有斜拉杆，用来与耐张绝缘子串两端的联板连接，增强其稳定性。

托瓶架1设置在前、后卡具及绝缘拉棒14下方，与绝缘拉棒14平行；托瓶架1由两条截面呈椭圆型的托杆通过多根横向连接杆联结呈梯状结构；两条托杆为多段杆体设计，各段杆体之间通过螺纹套或卡销连接；本实施例中托瓶架1的后卡具侧端部通过铰接安装有挂销7；托瓶架1两端分别通过吊绳吊挂在前卡滑轮18及后卡滑轮9上。

预紧装置固定在托瓶架1下方，预紧装置包括预紧拉杆4、收紧套筒3，预紧拉杆4两端各套装有一个收紧套筒3，收紧套筒3两端部设有螺纹，并安装有预紧螺母，预紧螺母位于两收紧套筒3外侧；收紧套筒3的筒壁设有连接板，两个收紧套筒3通过连接板与托瓶架1两端铰接连接；所述的预紧拉杆4为多段杆体通过螺纹连接构成；

由于500kV耐张绝缘子串较长且重量较大，当整串绝缘子串松弛落到托瓶架上形成工作荷载，托瓶架受力导致中部形变下垂，导致绝缘子串两端的挂点不易摘下，因此施工前预先将托瓶架下层的预紧拉杆收紧，使托瓶架产生形变上弓，这样托瓶架承载绝缘子串后，杆体不会产生过大的下垂变形，方便挂点摘挂。

前卡具5及后卡具2上均装有微量收紧装置，用于收紧绝缘子串两端部绝缘子与连接金具的间距；该微量收紧装置位于前卡具及后卡具之间、两条绝缘拉棒14的内侧；其连接方式是：微量收紧装置由卡箍及两条微量紧线器16组成，本例中卡箍为两块半圆形卡板铰接连接而成，微量紧线器16采用花篮螺栓，花篮螺栓一端的螺杆连接在前、后卡具的卡臂上，另一端螺杆分别与卡箍的两块卡板连接。施工中，如预紧装置的预收紧量不足，则托瓶架1承载绝缘子串后仍产生较大下弯、或绝缘子串两端的绝缘子12连接球头受力较大，无法从球窝中顺利脱出，此时将微量收紧装置的卡箍连接固定在绝缘子串端部的瓷瓶钢帽上，并将微量紧线器（花篮螺栓）另一端与前卡具或后卡具连接，同时收紧两侧的微量紧线器，即缩小前微量收紧器卡箍15与前卡具间距或后微量收紧器卡箍13与后卡具间距，减小端部绝缘子球头金具受力，使绝缘子顺利摘挂。

本实施例中的前卡具和后卡具（锚固工具）选用LC4铝合金（航空铝材）作为主材制造，具有强度高，比重小，重量轻优点，便于高空携带操作；紧线丝杠11选用60铬作为主材，强度大，表面硬、摩擦较小、操作省力；

绝缘拉杆15和托瓶架1均采用市场上达到IEC标准（和新国家标准GB13398-2003）的高强度充填泡沫绝缘管材作为主材加工制成，这种材料抗拉强度大于6×10⁴MPa/cm²，绝缘性能好，重量轻，且具有防潮及抗淋雨的能力。

更换绝缘子串操作方法：

1）固定卡具：将前卡具5及后卡具2的卡臂分别卡装在待维修的绝缘子串两端连接金具的两侧，并通过螺栓紧固，使前、后卡具与绝缘子串连接金具固定连接，并通过紧线丝杠11及绝缘拉棒14连接前、后卡具；绝缘拉棒14位于绝缘子串两侧，根据绝缘子串长度调节绝缘拉棒14与前卡具卡臂连接套筒的位置，并通过螺栓穿过连接套筒的通孔，将绝缘拉棒与前卡具卡臂紧固；将前卡滑轮18及后卡滑轮9的支架分别固定在前卡具5及后卡具2的卡臂对应侧上方，并分别通过斜拉杆将前、后卡滑轮的支架与绝缘子串两端的联板连接，加强两滑轮的稳定性。

2）预紧调整托瓶架初始状态：利用预紧拉杆4两端的预紧螺母收紧预紧装置，使其上方的托瓶架1受力变形向上弯曲呈弧形，避免因500kV耐张绝缘子串较长、重量大，托瓶架受荷载造成的架杆中部下垂形变过大。

3）吊装托瓶架：拉动前卡滑轮18及后卡滑轮9的吊绳将托瓶架1及预紧装置吊装至待更换的耐张绝缘子串处，承托在绝缘子串下方；将托瓶架1端部的挂销7穿过绝缘子串一端的连接金具，并通过螺母使其与连接金具连接固定（本实施例挂销7连接在后卡具侧的连接金具上），起到稳定作用。

4）利用绝缘绳索或绝缘卡箍等工具将绝缘子串固定在托瓶架上。

5）拆下绝缘子串：利用紧线丝杠11及绝缘拉棒14，收紧前、后卡具使绝缘子串所受的拉力转移到绝缘拉棒14及前、后卡具上，整串绝缘子串松弛落在托瓶架上；此时如因预紧装置预收紧量不足托瓶架1仍下弯量较大、或绝缘子串端部的绝缘子12连接球头斜向受力较大，导致绝缘子串端部挂点无法摘下，则将微量收紧装置的卡箍连接固定在绝缘子串端部的绝缘子钢帽上，微量紧线器16连接前、后卡具的卡臂，同时收紧绝缘子两侧的微量紧线器，缩小卡箍（即绝缘子）与前卡具（或后卡具）间距，减小绝缘子端部球头金具受力，使瓷瓶挂点顺利拆下。

6）吊装绝缘子串：拆下挂销7及微量收紧装置，利用前、后卡具上的前卡滑轮及后卡滑轮，完成绝缘子串上、下吊装任务。

在整个吊运过程中，托瓶架和绝缘子串一起升降。

最后应当说明的是：以上实施例用于说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的技术人员对实施方式进行修改或对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质，均应涵盖在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具，其特征在于：包括前卡具（5）、后卡具（2）、前卡滑轮（18）、后卡滑轮（9）、绝缘拉棒（14）、紧线丝杠（11）、托瓶架（1）、预紧装置；绝缘拉棒（14）上均匀布设有调节螺孔；

前卡具（5）及后卡具（2）均由两条相对的卡臂组成；前卡具（5）及后卡具（2）的卡臂内侧端部设有卡槽；前卡具卡臂的外端部设有连接套筒；紧线丝杠（11）一端连接在后卡具卡臂的外侧端部，另一端与绝缘拉棒（14）连接；绝缘拉棒（14）的另一端穿过前卡具卡臂的连接套筒与前卡具连接配合，并通过螺栓紧固；

前卡滑轮支架（17）固定在前卡具（5）两条卡臂的上部；后卡滑轮支架（10）固定在后卡具（2）两条卡臂的上部；

托瓶架（1）设置在前、后卡具及绝缘拉棒（14）的下方，与绝缘拉棒（14）平行；托瓶架（1）由两条托杆通过多根横向连接杆联结呈梯状结构；托瓶架（1）两端分别通过吊绳吊挂在前卡滑轮（18）及后卡滑轮（9）上；

托瓶架（1）下方安装有预紧装置，预紧装置包括预紧拉杆（4）、收紧套筒（3），预紧拉杆（4）两端各套装有一个收紧套筒（3），预紧拉杆（4）端部设有螺纹，并装有预紧螺母；两个收紧套筒（3）的筒壁分别通过连接板与托瓶架（1）两端铰接连接。

2.根据权利要求1所述的一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具，其特征在于：所述的前卡具（5）及后卡具（2）上均装有微量收紧装置，微量收紧装置位于前卡具及后卡具之间、两条绝缘拉棒（14）的内侧；微量收紧装置由卡箍及两个微量紧线器（16）组成，微量紧线器（16）一端与前、后卡具的卡臂连接，另一端连接卡箍。

3.根据权利要求1所述的一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具，其特征在于：所述绝缘拉棒（14）为多段杆体通过螺纹连接组成，绝缘拉棒（14）上的调节螺孔间距与绝缘子瓷瓶高度相同。

4.根据权利要求1所述的一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具，其特征在于：所述托瓶架（1）的托杆为多段杆体通过螺纹或卡销连接；托瓶架（1）的一端通过铰接连接安装有挂销（7）。

5.根据权利要求1所述的一种带电更换500kV耐张绝缘子串工具，其特征在于：所述的预紧拉杆（4）为多段杆体通过螺纹连接组成。