CN103441445A

CN103441445A - 760kN盘形绝缘子卡具

Info

Publication number: CN103441445A
Application number: CN2013103281303A
Authority: CN
Inventors: 丁道军; 张云翔; 张长松
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明公开了一种760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，包括前卡、后卡以及两套发力紧线装置，每套发力紧线装置的两端分别连接在前卡和后卡上，所述前卡和后卡均包括：卡主体和与卡主体铰连的卡上盖，卡主体和卡上盖抱卡在760kN盘形绝缘子钢帽与绝缘件之间的凹槽上。本发明的760kN盘形绝缘子卡具解决了目前国内外尚无更换760kN盘形绝缘子专用闭式卡的难题，提高了特高压、多***大截面导线、超高压大跨越等输电线路运维单位检修大吨位盘形绝缘子的能力。

Description

760kN盘形绝缘子卡具

技术领域

本发明涉及一种架空输电线路的检修工具，具体涉及一种760kN盘形绝缘子卡具。

背景技术

闭式卡具已经广泛应用于更换架空输电线路盘形单片绝缘子，它以安全可靠、操控方便等优点获得了电力生产、施工等企业的青睐，成为了更换单片盘形绝缘子不可或缺的工器具。

随着电网建设的快速发展，特高压交直流线路、多***和大截面导线不断涌现，当今在架空输电线路上使用大吨位盘形绝缘子的数量越来越多，运行中的绝缘子由于老化、外力破坏等原因会产生一定数量的不符合规程标准要求的绝缘子，形成输电设备缺陷危及到输电线路的安全运行，对于760kN级大吨位盘形绝缘子，其具有运行张力大、单片绝缘子重高空不易操作的特点。国内外目前尚无更换760kN盘形单片盘形绝缘子的闭式卡，若采用传统的作业工艺和更换工具，存在着作业工具多、作业人员多、作业耗费时间长、安全风险难于控制等问题，不符合电力企业提升运检工作效率、快速消除缺陷、确保电网安全的社会责任要求，更不符合电力企业专业化特征。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种760kN盘形绝缘子卡具，解决输电线路运行单位在更换760kN单片绝缘子时尚无安全可靠、操控灵活方便的检修作业工具的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，包括前卡、后卡以及两套发力紧线装置，每套发力紧线装置的两端分别连接在前卡和后卡上，所述前卡和后卡均包括：卡主体和与卡主体铰连的卡上盖，卡主体和卡上盖抱卡在760kN盘形绝缘子钢帽与绝缘件之间的凹槽上。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述发力紧线装置包括液压丝杠、机械丝杠，液压丝杠和机械丝杠相互连接。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述前卡和后卡均包括：螺栓、销轴、弹性挡圈，卡上盖一端通过销轴与卡主体相连，卡上盖另一端通过螺栓和弹性挡圈与卡主体相连。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述液压丝杠包括液压缸、活塞杆、液压操作手柄和卸载开关，所述机械丝杠包括凸头丝杆、凹头丝杆、内丝环套和机械操作手柄，液压操作手柄和卸载开关安装在液压缸上，活塞杆的一端与液压缸相连，活塞杆的另一端与凸头丝杆相连，凸头丝杆和凹头丝杠之间通过内丝环套相连，内丝环套上安装所述机械操作手柄，液压缸一端和凹头丝杠一端分别连接在前卡和后卡上。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，还包括托瓶架，所述托瓶架分别与前卡和后卡相连。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述托瓶架包括托瓶架主体、连接板组件和托瓶环，所述托瓶架主体包括固定端头和活动端头，所述固定端头通过连接板组件与前卡相连，所述活动端头通过托瓶环与后卡相连。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述卡主体两侧设置有耳板，所述固定端头通过连接板组件与前卡的耳板相连，所述活动端头通过托瓶环与后卡的耳板相连。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述前卡和后卡由钛合金制成，额定工作荷载为190kN。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述液压丝杠的额定工作负荷为120kN，机械丝杠的额定工作负荷为120 kN。

前述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述托瓶架由铝合金制成。

本发明的有益之处在于：本发明的760kN盘形绝缘子卡具解决了目前国内外尚无更换760kN盘形绝缘子专用闭式卡的难题，提高了特高压、多***大截面导线、超高压大跨越等输电线路运维单位检修大吨位盘形绝缘子的能力。

附图说明

图1是本发明760kN盘形绝缘子卡具的优选结构示意图；

图2是本发明760kN盘形绝缘子卡具中前卡或后卡的结构示意图；

图3是本发明760kN盘形绝缘子卡具中发力紧线装置的结构示意图；

图4是本发明760kN盘形绝缘子卡具中托瓶架的主视图；

图5是本发明760kN盘形绝缘子卡具中托瓶架的俯视图；

图6是本发明760kN盘形绝缘子卡具中托瓶架的右视图。

图中附图标记的含义：

1、卡上盖，2、螺栓，3、销轴，4、弹性挡圈，5、卡主体，6、液压缸，7、活塞杆，8、液压操作手柄，9、卸载开关，10、凸头丝杆，11、凹头丝杆，12、内丝环套，13、机械操作手柄，14、托瓶架主体，15、连接板组件，16、托瓶环，17、耳板，18、后卡，19、前卡，20、发力紧线装置，21、绝缘子。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1所示，本发明760kN盘形绝缘子21卡具，包括前卡19、后卡18以及两套发力紧线装置20，每套发力紧线装置20的两端分别连接在前卡19和后卡18上，前卡19和后卡18均包括：卡主体5和与卡主体5铰连的卡上盖1，卡主体5和卡上盖1抱卡在760kN盘形绝缘子21钢帽与绝缘件之间的凹槽上。

本发明760kN盘形绝缘子21卡具是利用760kN盘形绝缘子21钢帽做支点，在拟更换单片绝缘子21前后的绝缘子21钢帽上，分别安装卡具的前卡19和后卡18，用2套液压机械组合丝杆通过螺栓2与前卡19、后卡18连接起来，组成卡具更换单片绝缘子21的发力紧线装置20，高空作业人员通过操作液压机械组合丝杆的手柄，收紧发力紧线装置20，转移被检修绝缘子21上的机械荷载，通过悬挂在发力紧线装置20下方的托瓶架，托住已松弛的绝缘子21串，高空作业人员通过取销工具将需更换的绝缘子21摘除，实现单片绝缘子21的更换和检修。

如图2所示是本发明760kN盘形绝缘子21卡具中前卡19或后卡18的结构示意图。前卡19和后卡18均包括：螺栓2、销轴3、弹性挡圈4，卡上盖1一端通过销轴3和弹性挡圈4与卡主体5相连，卡上盖1另一端通过螺栓2、销轴3和弹性挡圈4与卡主体5相连。借助螺栓2和销轴3转动，打开或闭合卡上盖1，将前卡19、后卡18安装在拟更换单片绝缘子21前后的绝缘子21钢帽上，形成发力紧线装置20的支点。作为改进，螺栓2为丁字螺栓2。进一步，前卡19和后卡18由钛合金制成，额定工作荷载为190kN。进一步优选航空锻造的钛合金材料按照760kN盘形绝缘子21铁帽外形尺寸线切割而成。

如图3是本发明760kN盘形绝缘子21卡具中发力紧线装置20的结构示意图。发力紧线装置20包括液压丝杠、机械丝杠，液压丝杠和机械丝杠相互连接。这样既保证了安装或拆卸长度冗长，又缩短了液压丝杠的长度，从而降低了整套卡具的重量。进一步，液压丝杠包括液压缸6、活塞杆7、液压操作手柄8和卸载开关9，机械丝杠包括凸头丝杆10、凹头丝杆11、内丝环套12和机械操作手柄13，液压操作手柄8和卸载开关9安装在液压缸6上，活塞杆7的一端与液压缸6相连，活塞杆7的另一端与凸头丝杆10相连，凸头丝杆10和凹头丝杠之间通过内丝环套12相连，内丝环套12上安装机械操作手柄13，液压缸6一端和凹头丝杠一端分别连接在前卡19和后卡18上。作为改进，本发明的液压机械组合丝杠包括120kN液压丝杠和120kN机械丝杠，即液压丝杠的额定工作负荷为120kN，机械丝杠的额定工作负荷为120 kN。此时液压丝杠的行程为200mm，机械丝杠的行程为250 mm。从而可以确保更换760kN单片盘形绝缘子21是可行的。120kN液压丝杠包括液压缸6、活塞杆7、操作手柄、卸载油门，液压缸6尾部加工有带内丝螺孔的凹槽，活塞杆7外露端头加工有带内丝螺孔的凹槽；120kN机械丝杠包括丝杠和操作手柄，120kN机械丝杠的一个端头加工成带内丝螺孔的凸槽，另一个端头加工成带内丝螺孔的凹槽；通过专用螺栓2将后卡18、液压缸6、活塞杆7、机械丝杠和前卡19连接起来，组成760kN盘形绝缘子21卡具发力紧线装置20。

作为本发明的一个独创的重大创新点。本发明还包括托瓶架，托瓶架分别与前卡19和后卡18相连。本发明与现有技术相比，在前卡19和后卡18上增加了托瓶架，其在国内外均是首创。

如图4是本发明760kN盘形绝缘子21卡具中托瓶架的主视图；如图5是本发明760kN盘形绝缘子21卡具中托瓶架的俯视图；如图6是本发明760kN盘形绝缘子21卡具中托瓶架的右视图。本发明托瓶架包括托瓶架主体14、连接板组件15和托瓶环16，托瓶架主体14包括固定端头和活动端头，固定端头通过连接板组件15与前卡19相连，活动端头通过托瓶环16与后卡18相连。这样，如图5所示，托瓶架主体14悬挂在760kN盘形绝缘子21卡具发力紧线装置20的正下方，通过操作发力紧线装置20手柄，完成绝缘子21串荷载转移，使待检修的单片绝缘子21松弛下垂并被悬挂在正下方的托瓶架主体14托住，然后高空作业人员采用取销工具在托瓶架上完成单片绝缘子21的更换检修。进一步，卡主体5两侧设置有耳板17，固定端头通过连接板组件15与前卡19的耳板17相连，活动端头通过托瓶环16与后卡19的耳板17相连。在前卡19和后卡18主体5耳板17上对称设有内丝螺栓2安装孔，通过专用螺栓2将两组液压机械组合丝杠和前卡19和后卡18安装连接成“口”字形的闭式卡发力紧线装置20，再通过2个连接板组件15和2个托瓶架环，将铝合金托瓶架悬挂在“口”字形闭式卡发力紧线装置20下方，通过套在托瓶架主管上的托瓶架环滑动，做到收紧或展放液压机械组合丝杠时托瓶架长度同步调整。

本发明对材质进行了改进，前卡19和后卡18由钛合金制成，额定工作荷载为190kN。托瓶架由铝合金制成。在保证工具安全可靠的前提下，运用高强度、重量轻合金材料一方面大幅度降低了760kN绝缘子21卡具主体部件的重量，提升了作业现场工具搬运和高空安装的工作效率，另一方面在绝缘子21串有限结构空间内使用卡具进行更换单片绝缘子21作业成为现实；针对760kN单片绝缘子21重达30公斤这一情况，通过采用闭式卡托瓶架进一步提高了高空作业时的可操作性和安全性；采用两组液压机械组合丝杠作为该闭式卡的发力紧线装置20，既满足卡具安装时的行程需求，又解决绝缘子21串大张力和作业操作轻便性的要求。

以更换从铁塔横担向导线侧数第N片760kN盘形绝缘子21为例，下面介绍本发明760kN盘形绝缘子21卡具现场实施流程步骤，如下所示。

步骤1、地面电工通过绳索将前卡19、后卡18依次传递给高空作业人，高空作业人员将打开前卡19的卡上盖1，将前卡19安装在第（N-1）片760kN盘形绝缘子21的铁帽上，使前卡19的内前凸卡在铁帽与绝缘件间的结构槽，旋转前卡19使前卡19两侧耳板17与绝缘子21串轴线在一平面上，然后紧固螺栓2，使前卡19的内前凸完全咬住铁帽与绝缘件间的结构槽。

步骤2、同上操作，将后卡18牢固安装在第（N+2）片760kN盘形绝缘子21的铁帽上。

步骤3、地面电工在地面将120kN发力紧线装置20按照附图2连接安装好，通过绳索将两套发力紧线装置20依次传递给高空作业人员，高空作业人员按照图1将两套发力紧线装置20和前卡19、后卡18连接安装好。

步骤4、地面电工将托瓶架通过绳索将托瓶架传递给高空作业人员，高空作业人员按照附图4将托瓶架和前卡19、后卡18连接安装好。

步骤5、高空作业人员同步操作两套发力紧线装置20的120kN机械操作手柄13，收紧两套发力紧线装置20至两套发力紧线装置20处于绷紧状态，然后高空作业人员检查确认760kN盘形绝缘子21卡具各部件安装连接情况完好。

步骤6、高空作业人员继续同步操作两套发力紧线装置20的120kN机械操作手柄13，当单手操作机械操作手柄13感到费力时，停止机械操作手柄13的收紧操作。

步骤7、高空作业人员同步操作两套发力紧线装置20的120kN液压操作手柄8，继续收紧两套发力紧线装置20完成被检修绝缘子21串荷载转移，直至被更换的第N片760kN盘形绝缘子21松动、下垂被托瓶架托住。

步骤8、高空作业人员通过盘形绝缘子21取销器，取出第N片、第（N+1）片760kN盘形绝缘子21铁帽中的锁紧销子，拆开第N片绝缘子21并用绳索传递给地面电工；地面电工然后用绳索将1片新绝缘子21起吊传递给高空作业人员。

步骤9、高空作业人员将新绝缘子21放在托瓶架上后，解开传递绳索，将新绝缘子21装入绝缘子21串，并安装好第N片、第（N+1）片760kN盘形绝缘子21铁帽中的锁紧销子，检查转动新绝缘子21，使铁帽中的销子朝向、安装连接等符合要求。

步骤10、高空作业人员同步操作两套发力紧线装置20的120kN液压丝杠的卸载开关9，通过活塞杆7运动完成大吨位段张力荷载转移；高空作业人员再同步操作两套发力紧线装置20的120kN机械丝杠的机械操作手柄13，调松两套发力紧线装置20，完成剩余张力荷载的转移，通过操作机械丝杠的机械操作手柄13直至两套发力紧线装置20处于松弛可拆卸状态。

步骤11、高空作业人员依次拆除托瓶架、两套发力紧线装置20和前卡19和后卡18，并用绳索传递到地面，地面人员整理工具装箱，高空作业人员携带转向滑车、传递绳索下塔，检修负责人核实检修现场情况，宣布更换作业结束。

步骤12、该闭式卡可以用于带电作业和停电作业更换760kN单片绝缘子21，带电作业和停电作业更换的操作步骤相同如上所述。不同点在于高空作业人员和工作负责人要有带电作业操作资格证、作业时与带电体及接地体的距离应满足《电力安全工作规程（输电线路部分）》有关要求、高空作业人员应穿着整套合格的屏蔽服（帽、衣服、袜、导电鞋）并使用合格的绝缘绳索。

借由上述技术方案，本发明760kN盘形绝缘子21卡具至少具有下列优点和效益：

1、760kN盘形绝缘子21卡具的成功研制，解决了目前国内外尚无更换760kN盘形绝缘子21专用闭式卡的难题，提高了特高压、多***大截面导线、超高压大跨越等输电线路运维单位检修大吨位盘形绝缘子21的能力。

2、760kN盘形绝缘子21卡具的前卡19、后卡18采用具有强度高、重量轻等特点的钛合金材料制作而成，一方面保证闭式卡工作荷载满足规程安全要求的同时，制作了体积比较小的前卡19和后卡18，确保了在绝缘子21串有限空间结构尺寸内现场顺利安装；另一方面大幅度降低了前卡19、后卡18单件的重量，方便了现场搬运、高空安装和拆卸，确保了闭式卡的实用性，提高了现场高空作业的安全性。

3、120kN液压机械组合丝杠的研制成功，一方面通过引入机械丝杠解决了发力紧线装置20的行程问题，同时也减少了液压丝杠的长度，从而降低了发力紧线装置20的整体重量，提高了整套卡具高空安装的安全性和实用性；另一方面通过机械丝杠预收紧和液压丝杠大吨位张力收紧的功能分配，确保了收紧或放松发力紧线装置20时的安全可靠、操作方便。

4、760kN盘形绝缘子21具有单片重量重、结构高度大、盘径大等特点，致使高空检修操作时很难拆卸或安装到位，更容易发生作业人员拿不住高空掉落，通过在闭式卡发力紧线装置20正下方悬挂铝合金托瓶架，很好地解决了760kN盘形绝缘子21难拆卸、难安装、易高空掉落等问题，从而提高了检修工作的效率和安全性。

5、一套760kN盘形绝缘子21卡具由前卡19和后卡18、发力紧线装置20、托瓶架三个独立部分构成，各部份之间通过采用螺栓2连接，这样既便于现场搬运、吊装，又便于仓库存放保管。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1. 760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，包括前卡、后卡以及两套发力紧线装置，每套发力紧线装置的两端分别连接在前卡和后卡上，所述前卡和后卡均包括：卡主体和与卡主体铰连的卡上盖，卡主体和卡上盖抱卡在760kN盘形绝缘子钢帽与绝缘件之间的凹槽上。

2. 根据权利要求1所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述发力紧线装置包括液压丝杠、机械丝杠，液压丝杠和机械丝杠相互连接。

3. 根据权利要求2所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述前卡和后卡均包括：螺栓、销轴、弹性挡圈，卡上盖一端通过销轴与卡主体相连，卡上盖另一端通过螺栓和弹性挡圈与卡主体相连。

4. 根据权利要求3所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述液压丝杠包括液压缸、活塞杆、液压操作手柄和卸载开关，所述机械丝杠包括凸头丝杆、凹头丝杆、内丝环套和机械操作手柄，液压操作手柄和卸载开关安装在液压缸上，活塞杆的一端与液压缸相连，活塞杆的另一端与凸头丝杆相连，凸头丝杆和凹头丝杠之间通过内丝环套相连，内丝环套上安装所述机械操作手柄，液压缸一端和凹头丝杠一端分别连接在前卡和后卡上。

5. 根据权利要求1至4任一项所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，还包括托瓶架，所述托瓶架分别与前卡和后卡相连。

6. 根据权利要求5所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述托瓶架包括托瓶架主体、连接板组件和托瓶环，所述托瓶架主体包括固定端头和活动端头，所述固定端头通过连接板组件与前卡相连，所述活动端头通过托瓶环与后卡相连。

7. 根据权利要求6所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述卡主体两侧设置有耳板，所述固定端头通过连接板组件与前卡的耳板相连，所述活动端头通过托瓶环与后卡的耳板相连。

8. 根据权利要求5所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述前卡和后卡由钛合金制成，额定工作荷载为190kN。

9. 根据权利要求5所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述液压丝杠的额定工作负荷为120kN，机械丝杠的额定工作负荷为120 kN。

10. 根据权利要求5所述的760kN盘形绝缘子卡具，其特征在于，所述托瓶架由铝合金制成。