CN116995567A - 一种新型不停电作业绝缘辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型不停电作业绝缘辅助装置，用于对角钢横担上的引线进行夹持和支撑，包括依次连接的底座、万向球头阻尼器、连接件、绝缘杆和夹头；所述底座为由支撑板和夹持板组成的夹持结构，支撑板和夹持板通过位于侧面的连接板相互连接，夹持结构的宽度与角钢横担的厚度匹配，支撑板上开设有连接孔，夹持板上开设有固定孔，底座通过穿过固定孔及角钢横担上圆孔的定位销与角钢横担连接；万向球头阻尼器通过穿过连接孔的螺钉固定于支撑板上，并竖直向上，其另一端通过连接件与绝缘杆连接，绝缘杆的顶部设有用以对引线进行夹持的夹头。本发明能够实现横担上架空线路的有效支撑，保证带电作业的安全距离。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于城市配网不停电作业领域的新型不停电作业绝缘辅助装置。
背景技术
带电作业的方式能够不停电或减少停电时户数，是城市配电网运维检修中为了提高线路运行的安全性和可靠性常用的作业方式。在带电作业操作项目中，带电接分段引流线、带电搭接电缆与架空线路引流线、终端杆跌落式熔断器上引线搭接与熔断器更换等工作尤为常见，在提高电网供电可靠性的过程中尤为重要。当前这类跨越有电线路的带电作业项目通常需要两辆斗臂车配合或者两名作业人员配合操作，对电力线进行分别支撑分布作业，监护难度较大，作业时间较长，利用现有的辅助绝缘装置不能有效满足整个作业流程的安全性和便捷性。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新型不停电作业绝缘辅助装置，能够实现横担上架空线路的有效支撑，保证带电作业的安全距离。
实现上述目的的一种技术方案是：一种新型不停电作业绝缘辅助装置，用于对角钢横担上的引线进行夹持和支撑，包括依次连接的底座、万向球头阻尼器、连接件、绝缘杆和夹头；
所述底座为由支撑板和夹持板组成的夹持结构，支撑板和夹持板通过位于侧面的连接板相互连接，夹持结构的宽度与角钢横担的厚度匹配，支撑板上开设有连接孔，夹持板上开设有固定孔，底座通过穿过固定孔及角钢横担上圆孔的定位销与角钢横担连接；
万向球头阻尼器通过穿过连接孔的螺钉固定于支撑板上，并竖直向上，其另一端通过连接件与绝缘杆连接，绝缘杆的顶部设有用以对引线进行夹持的夹头。
进一步的，所述万向球头阻尼器为450KGF·cm的万向球头阻尼器。
进一步的，所述连接件为联轴器。
进一步的，所述绝缘杆的长度为0.6m。
本发明的一种新型不停电作业绝缘辅助装置，能够实现对角钢横担上的引线进行夹持和支撑，保障了不停电作业过程中的安全性和高效性，并提升了带电作业的效率。
附图说明
图1为本发明的一种新型不停电作业绝缘辅助装置的底座的结构示意图；
图2为本发明的一种新型不停电作业绝缘辅助装置的万向球头阻尼器的结构示意图；
图3为本发明的一种新型不停电作业绝缘辅助装置设置于角钢横担上的装配示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
新型不停电作业绝缘辅助装置需要在安全性、高效性和适用性等方面具备有效分析和设计。考虑到新型装置的使用主要集中于引线夹持，并且该装置在整个作业流程中需要有效安全固定于带电线路杆塔的横担上，故本文着重从装置固定部分长度要求、有效安全距离、保证装置固定的阻尼部件等方面进行分析和设计。
以10千伏配网架空线路常用横担为例，分段杆、终端杆中常见的横担尺寸包括1600横担和1904合和横担等。在绝缘辅助装置研制的过程中，必须保证装置能够固定在横担合适位置，并且尺寸满足横担要求，安全距离满足安规要求。对于常见的角钢宽度b值63mm、角钢厚度c值6mm和横担孔径直径21.5mm的支撑件，需与其尺寸适配，装置才能在横担上进行有效固定。
另外，根据Q/GDW1799.2-2013《国家电网公司电力安全工作规程线路部分》等标准相关要求，进行10千伏带电作业时，带电导线需对地保持0.4m有效安全距离，相间需保持0.6m安全距离。本文设计的绝缘辅助装置以绝缘杆为本体，一端需要具备引线夹持功能，在带电作业过程中，不论线路是否带电，均视为有电线路，所以绝缘杆需要保证最小0.4m的绝缘长度。同时，为了便于辅助操作，绝缘杆不能太短，且考虑到更加苛刻的相间安全距离的要求，最终选择0.6m作为装置绝缘杆部分的有效绝缘长度。
在满足横担尺寸的要求下，为了绝缘辅助装置能够在横担上有效固定，需要设计出尺寸匹配的固定底座和定位工具，并且选择合适的阻尼部件，使装置保持在预定位置不发生偏转。常见的阻尼器有弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、球头阻尼器、风阻尼器等，我们分别选取出代表性产品进行测试，在考虑经济性、安全性、阻尼范围和运动空间等多方面分析，最终选择万向球头阻尼器作为本装置的阻尼部件。
装置静止，表示装置已固定在横担上，并且能够支撑起待搭接引线，装置不会因自身重力和待搭接引线的拉力而转动或脱落。在这种情况下，动力值即为万向球头阻尼器的阻尼力，阻力值即为装置自身重力和导线拉力。此时，万向球头阻尼器的扭矩值需满足：
N≥G装置·0.5LOB+G导线·LOB·cosθ (1)
其中，N——万向球头阻尼器扭矩值，单位N·M；
G装置——装置自身重力值,单位N；
G导线——导线顺线路方向拉力值,单位N；
LOB——力臂,m；θ——导线拉力与重力方向夹角。
由式(1)可见，需要较大的扭矩值来满足装置要求。
架空导线在空间的几何分布为一悬链线方程。只要装置的万向球头阻尼器的扭力满足导线所受拉力的大小，即可保证在固定时稳固可靠。
悬挂点所受拉力T为：
其中，T0——导线最低点E所受拉力，也是悬挂点所受拉力T的水平分量，单位kg；
p——导线单位长度的重量，单位kg/m；
l——架空导线的档距，单位km。
T0与p、l有关，还与架空导线的弧垂有关：
通常采用牛顿法对式(3)进行迭代求解，从而得出受力分布。
装置行进，表示装置已固定在横担上，并且能够支撑起待搭接引线，在作业人员施加的外力作用下，装置可以在各个方位进行顺畅的转动。到达指定位置时，万向球头阻尼器可以有效固定，装置不会因自身重力和待搭接引线的拉力而转动或脱落。在这种情况下，动力值即为作业人员施加的外力F，阻力值即为万向球头阻尼器的阻尼力、导线的拉力和装置自身重力。此时，万向球头阻尼器的扭矩值需满足：
F·g·LOB≥N+G装置·0.5LOB+G导线·LOB·cosθ (4)
由式(4)可见，需要较小的扭矩值来满足行进要求。
从应用实际出发，令LOB＝0.6m，F＝10kg，根据式(1)至式(4)可求得万向球头阻尼器的扭矩值N。考虑到相应裕度，可求得响应的扭力值N0满足：
N0＝N×10.2×1.2 (5)
综上所述，最终选择450KGF·cm的万向球头阻尼器。
根据上述实际需求和原理分析，请参阅图1至图3，本发明一种新型不停电作业绝缘辅助装置，包括依次连接的底座、万向球头阻尼器、连接件、绝缘杆和夹头。
底座1为由支撑板11和夹持板12组成的夹持结构，支撑板11和夹持板12通过位于侧面的连接板13相互连接。夹持结构的宽度与角钢横担的厚度匹配，支撑板上开设有连接孔，夹持板上开设有固定孔，底座通过穿过固定孔及角钢横担上圆孔的定位销14与角钢横担连接。底座主要作为装置和横担的连接部分，用于支撑起整个装置，需要具备一定的材料强度。定位销一端插入横担孔径，一端固定在底座卡槽，主要用于将装置整体固定在横担上，防止装置因转动或脱落对作业过程带来安全风险，本装置选择复位型定位销。
万向球头阻尼器2通过穿过连接孔的螺钉固定于支撑板上，并竖直向上。万向球头阻尼器，主要用来提供保障装置稳定的扭力值，同时可以满足装置在不同方向上的转动。经过上述原理分析，本装置采用450KGF·cm的万向球头阻尼器，通过连接件固定在绝缘杆的一端。连接件为联轴器。
本装置的绝缘杆3部分长度确定为0.6m，绝缘杆两端通过连接件进行连接。绝缘杆的顶部设有用以对引线进行夹持的夹头。为了保障本装置能够一端固定在横担上，另一端有效夹取待搭接引线，所以需要有一个能够调节大小和方向的夹头来夹取引线。经过在紧固方式、开合方式等方面的分析，同时考虑到需要配置令克棒操作的勾环，通过连接件固定在绝缘杆的一端。其中，螺丝拧入连接件，可开合部分放入引线，顶部环孔可通过令克棒勾入调节装置位置。
本装置主要适用于需要跨越有电部位或需要引线固定的带电作业场景，主要包括带电接分段引流线、带电搭接电缆与架空线路引流线、带电更换跌落式熔断器等，进而辅助带电作业相关流程。具体如下：
(1)耐张杆带电接分段引流线
耐张杆带电接分段引流线是日常工作中尤为常见。经过绝缘遮蔽后，作业人员将装置固定在横担有电侧。然后作业人员转移至横担停电侧，将待搭接引线固定在夹头上，用令克棒将夹持着待搭接引线的装置位移至横担有电侧。此时，装置有效固定在横担上，引线有效固定在装置夹头上，作业人员可将引线固定在横担绝缘子上。之后，作业人员转移至横担有电侧，完成引线接火作业。整个作业流程中，待搭接引线均可有效安全固定，满足作业安全要求，作业完成后将装置从横担上拆除。
(2)终端杆带电接引流线
终端杆为耐张杆的一个特例，具体的操作流程与耐张杆类似。
(3)带电搭接电缆与架空线路引流线
带电搭接电缆与架空线路引流线属于带电作业33项分类中的复杂项目，随着城市配网发展，电缆线路逐渐增多，电缆搭头出现的频次也十分常见。电缆搭接引线时，为避免电弧对人体、电网及设备产生危害，需要利用消弧开关和绝缘引流线进行辅助作业。当消弧开关合上后，下端待搭接引线已经带电，在整个作业流程中，均需要有效的绝缘辅助装置进行固定，防止该引线摆动，保证其具备有效安全距离。本发明可作为电缆搭接引线的有效辅助工具。
(4)终端杆带电更换跌落式熔断器
在终端杆配置跌落式熔断器时，熔断器上引线是从主导线引出的，该引线绕过横担上的绝缘子，尾端通过接线端子和紧固螺丝与熔断器上桩头连接。带电更换熔断器时，首先需要松开螺丝和接线端子，将熔断器上引线可靠固定并加装绝缘遮蔽后，方可进行熔断器更换工作。在此过程中，由于熔断器上引线带电，该引线又绕过横担上绝缘子，其固定工作比较麻烦，在一辆斗臂车的操作下，绑扎时很难保证作业的安全性，尤其是中相上引线的固定更是一个难题。利用本装置可直接将其固定，既能保证安全，又能提高效率。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (4)
1.一种新型不停电作业绝缘辅助装置，用于对角钢横担上的引线进行夹持和支撑，其特征在于，包括依次连接的底座、万向球头阻尼器、连接件、绝缘杆和夹头；
所述底座为由支撑板和夹持板组成的夹持结构，支撑板和夹持板通过位于侧面的连接板相互连接，夹持结构的宽度与角钢横担的厚度匹配，支撑板上开设有连接孔，夹持板上开设有固定孔，底座通过穿过固定孔及角钢横担上圆孔的定位销与角钢横担连接；
万向球头阻尼器通过穿过连接孔的螺钉固定于支撑板上，并竖直向上，其另一端通过连接件与绝缘杆连接，绝缘杆的顶部设有用以对引线进行夹持的夹头。
2.根据权利要求1所述的一种新型不停电作业绝缘辅助装置，其特征在于，所述万向球头阻尼器为450KGF·cm的万向球头阻尼器。
3.根据权利要求1所述的一种新型不停电作业绝缘辅助装置，其特征在于，所述连接件为联轴器。
4.根据权利要求1所述的一种新型不停电作业绝缘辅助装置，其特征在于，所述绝缘杆的长度为0.6m。
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