CN102403671A - 一种带电作业更换棒式瓷瓶工具 - Google Patents

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胡黎明
虞向红
陈跃明
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本发明公开了一种带电作业更换棒式瓷瓶工具，自上而下依次为：用于固定导线的上卡槽、用于绝缘的主材、用于连接横担的下卡槽，上卡槽的底面与所述主材的顶面固定连接，所述主材的底面与所述下卡槽顶面固定连接。本发明的有益效果是：分体式制作简单，操作灵活，机械强度通过合理的设计能够达到要求。复合支柱绝缘子绝缘性好，机械强度高。上卡槽放入导线后扣环自动关闭，操作简单。不需弹簧受力，扣环即可牢固卡住导线，操作可靠，不易损坏。使用螺栓固定连接，操作方便，机械强度和绝缘性能均能满足要求。操作简单，拆装方便，缩短带电更换棒式瓷瓶的作业时间，提高工作效率。

Description

一种带电作业更换棒式瓷瓶工具
技术领域
本发明涉及一种更换棒式瓷瓶工具，更具体说，它涉及一种带电作业更换棒式瓷瓶工具。 
背景技术
棒式瓷瓶：固定支撑载流架空线，使架空线与横担、电杆绝缘，并保证带电体之间有可靠的安全距离。 
带电更换棒式瓷瓶是带电作业中一项常见的作业项目。 
目前10kV配网中应用的带电更换棒式瓷瓶的作业方法有二种：导线悬挂法和绝缘遮蔽法。第一种，导线悬挂法：1.使用吊臂悬挂导线，需要较大的作业空间。2.绝缘车吊臂受力有限，不能悬挂大挡距导线。3.导线悬挂在半空中，会发生摆动，安全距离难保证。第二种，绝缘遮蔽法：1.导线放在横担上，没有固定点，有跑线危险。2.单回路架空线的顶横担较短，不能放置导线。3.转角杆上的导线存在水平拉力，有跑线伤人的危险。 
目前使用的二种带电作业方法，受条件制约，不能在10kV配网中所有的棒式瓷瓶上开展带电作业。如：双回路电杆中下层棒式瓷瓶，中、下层瓷瓶的上层空间狭小，吊臂与导线的安全距离不足；小于15度直线转角杆的棒式瓷瓶，转角杆上的导线有指向内角侧的水平拉力，存在跑线的危险；大挡距电杆的棒式瓷瓶，绝缘车吊臂额定荷载1500kN，大挡距导线受外因影响，导线下压力可能大于1500kN。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可靠连接导线和横担、操作灵活安全快捷，符合耐压绝缘负重等各项指标的。 
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种带电作业更换棒式瓷瓶工具，自上而下依次为：用于固定导线的上卡槽、用于绝缘的主材、用于连接横担的下卡槽，上卡槽的底面与所述主材的顶面固定连接，所述主材的底面与所述下卡槽顶面固定连接。 
作为优选：所述上卡槽包括U形的上卡槽体和设于所述上卡槽体U形开口处的弹簧式保险扣，所述上卡槽体宽度为55mm-65mm，高度为80mm-100mm。 
作为优选：所述主材为复合支柱绝缘子。 
作为优选：所述下卡槽包括U形的下卡槽体和设于所述下卡槽体上的锁紧螺栓，所述下卡槽体长度为70mm-100mm，宽度为15mm-30mm，深度为50mm-70mm。 
作为优选：所述上卡槽1的底面与所述主材的顶面通过2个8mm的螺栓固定连接、所述主材的底面与所述下卡槽顶面通过1个12mm的螺栓固定连接。 
本发明的有益效果是：分体式制作简单，操作灵活，机械强度通过合理的设计能够达到要求。复合支柱绝缘子绝缘性好，机械强度高。上卡槽放入导线后扣环自动关闭，操作简单。不需弹簧受力，扣环即可牢固卡住导线，操作可靠，不易损坏。使用螺栓固定连接，操作方便，机械强度和绝缘性能均能满足要求。本发明在双回路电杆中、下层棒式瓷瓶，转角小于15度的直线转角杆的棒式瓷瓶和大挡距电杆的棒式瓷瓶都可以开展带电作业，拓展10kV配网带电更换棒式瓷瓶的作业范围。操作简单，拆装方便，缩短带电更换棒式瓷瓶的作业时间，提高工作效率。 
附图说明
图1为本发明主视图； 
图2为本发明侧视图； 
图3为本发明仰视图； 
附图标记说明：上卡槽1；主材2；下卡槽3；上卡槽体4；弹簧式保险扣5；下卡槽体6；锁紧螺栓7。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。 
一、选择总体方案 
表1方案结构分析表 
经分析比较，一体式结构设计难度大，制作要求高，无法完成，不采用。分体式制作简单，操作灵活，机械强度通过合理的设计能够达到要求，因此采用分体式结构，并确定分体式结构由主材2，上卡槽1和下卡槽3三部分组成。 
二、选择主材 
主材2必须满足以下要求： 
(1)电气特性：满足1分钟42kV工频耐压试验。 
(2)机械特性：按185mm2架空裸导线，左右档距各100m，计算导线下压力为200m×0.53kg/m×9.8N/kg＝1.038kN，取5倍安全系数，主材的静荷重应在5.19kN以上。 
经分析，可供选择的材料是：棒式瓷瓶、氧化锌绝缘子和复合支柱绝缘子，通过试验对比分析。 
表2主材2材料分析表 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000032
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000041
通过以上分析，方案3复合支柱绝缘子机械强度高，绝缘性能好，是主材2的首选材料。 
三、上卡槽1的制作 
带电作业时，应使用导线遮蔽管包裹导线，所以固定导线必须先固定导线遮蔽管。为了可靠固定住导线遮蔽管，对上卡槽1的宽度和高度各提出3组尺寸，通过试验对比分析。上卡槽1的长度对卡住导线遮蔽管无影响，为方便携带此工具，取其长度为60mm。 
表3上卡槽1宽度选择 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000051
表4上卡槽1高度选择 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000052
经过综合分析，确定上卡槽的尺寸为长60mm，宽60mm，高90mm。 
四、下卡槽3的制作 
1、结构选择 
经小组分析讨论，提出两种结构方案，并通过试验对比分析。 
表5操作时间对比试验 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000053
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000061
表6下卡槽3对比分析表 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000062
经过分析，螺栓固定U型镀锌铁卡槽更可靠、更安全，被采用。 
2、尺寸选择 
为达到安全可靠固定10kV线路横担的要求，经小组理论计算和模拟分析，对下卡槽的长、宽、深和螺栓直径各提出3种尺寸方案，通过试验对比分析。 
表7下卡槽尺寸选择表 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000063
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000071
表8下卡槽螺栓选择表 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000072
经过综合分析，确定下卡槽的尺寸为长80mm，宽20mm，深60mm，固定螺栓直径12mm。 
五、上卡槽1及下卡槽3与主材2连接方案选择 
1、初步方案选择 
经过讨论分析，提出两种连接方案，并试验分析。 
表9上卡槽1及下卡槽3与主材2连接方案选择表 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000073
经过分析，焊接法会损坏工具的绝缘性能，因此不采用；螺栓固定法拆装方便，安全可靠，方案可行。 
2、具体方案选择 
连接主材2和上卡槽1及下卡槽3应选择四个参数：上卡槽1固定螺栓数量和直径，下卡槽3固定螺栓数量和直径。为达到最佳组合方案，利用正交试验法对以上四个参数进行优选试验，具体如下： 
(1)试验目的 
通过正交试验，找到螺栓固定上卡槽1及下卡槽3和主材2的最佳配置方案。 
(2)确定考察指标 
组装后的工具1分钟42kV工频耐压试验合格，静荷重大于5.19kN。 
(3)制定因素水平(位级)表 
经过理论计算和模拟分析，对四个参数选取三个位级，综合成一张因素位级表。 
表10正交试验的因素位级表 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000082
(4)设计并实施方案 
选用正交表L9(34)安排本次试验，并记录试验结果。 
表11正交试验表 
Figure DEST_PATH_GDA0000128798550000091
(5)试验结果分析 
“看一看”与“算一算”的结果有差距。按照极差R的大小，把因素的大致主次顺序，以及先选用的位级进行排列。 
表12因素主次顺序排列表 
“看一看”的组合A2B1C1D1与“算一算”的组合A2B1C1D3比较，主要是D因素有差距。从趋势图(见图15)可以看出D3因素比D1因素静荷重大。因此小组决定选择A2B1C1D3组合，并进行试验验证。 
表13A2B1C1D3组合试验验证表 
试验结果表明，选定的A2B1C1D3组合方案1分钟42kV工频耐压试验合格，静荷重最高，满足运行要求，因此小组选择主材2和上卡槽1，下卡槽3的组装方法是上卡槽1与主材2用两个8mm的螺栓，主材2和下卡槽3用一个12mm的螺栓连接。 
六、确定最佳方案 
选用上卡槽1，下卡槽3和主材2的分体式结构。主材2选用复合支柱绝缘子。上卡槽1选用长60mm，宽60mm，高90mm的带弹簧式保险扣5的U型铝合金卡槽。下卡槽3选用长80mm，宽20mm、深60mm的锁紧螺栓7固定U型镀锌铁卡槽，锁紧螺栓7直径12mm。主材2和上卡槽1，下卡槽3使用螺栓固定法，上卡槽1与主材2用两个8mm的螺栓，主材2和下卡槽3用一个12mm的螺栓连接。 
本实施例的组装： 
1、在主材2顶部做2个内径8mm的螺栓孔，2孔间距24mm。 
2、在主材2底部中心位置做1个内径12mm的螺栓孔。 
3、在上卡槽1底部做2个内径8mm的孔，和主材2顶部的螺栓孔对应。 
4、在下卡槽3上部焊接1个12mm的螺栓，和主材2底部的螺栓孔对应。 
5、使用螺栓组装。 

Claims (7)

1.一种带电作业更换棒式瓷瓶工具，其特征在于：自上而下依次为：用于固定导线的上卡槽(1)、用于绝缘的主材(2)、用于连接横担的下卡槽(3)，上卡槽(1)的底面与所述主材(2)的顶面固定连接，所述主材(2)的底面与所述下卡槽(3)顶面固定连接。
2.根据权利要求1所述的带电作业更换棒式瓷瓶工具，其特征在于：所述上卡槽(1)包括U形的上卡槽体(4)和设于所述上卡槽体(4)U形开口处的弹簧式保险扣(5)。
3.根据权利要求2所述的带电作业更换棒式瓷瓶工具，其特征在于：所述上卡槽体(4)宽度为55mm-65mm，高度为80mm-100mm。
4.根据权利要求1所述的带电作业更换棒式瓷瓶工具，其特征在于：所述主材(2)为复合支柱绝缘子。
5.根据权利要求1所述的带电作业更换棒式瓷瓶工具，其特征在于：所述下卡槽(3)包括U形的下卡槽体(6)和设于所述下卡槽体(6)上的锁紧螺栓(7)。
6.根据权利要求5所述的带电作业更换棒式瓷瓶工具，其特征在于：所述下卡槽体(6)长度为70mm-100mm，宽度为15mm-30mm，深度为50mm-70mm。
7.根据权利要求1所述的带电作业更换棒式瓷瓶工具，其特征在于：所述上卡槽(1)的底面与所述主材(2)的顶面通过2个螺栓固定连接，所述主材(2)的底面与所述下卡槽(3)顶面通过1个的螺栓固定连接。
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