新型架空线路便携式防坠取销器

张　健，陈　怡，杜　远，宋香涛（.国网山东省电力公司检修公司，济南　500；.中国电力科学研究院，武汉　430074）

新型架空线路便携式防坠取销器

张健1，陈怡2，杜远1，宋香涛1
（1.国网山东省电力公司检修公司，济南250021；2.中国电力科学研究院，武汉430074）

在输电线路检修更换绝缘子的工作中，拆、装绝缘子R型销是必不可少的一道工序。在使用传统的取销器进行拆、装R型销作业时，经常会出现拆、装销时间过长的问题，延长了高空作业的时间，增加了作业的危险性。通过分析造成拆、装销时间过长的根本原因，并进行详细设计和计算，提出了一种新型取销器的设计方案，并制作出能大幅缩短拆、装销时间的新型便携式防坠取销器，缩短了作业时间，提高了作业的安全性。

取销器；R型销；拆销；装销；绝缘子

0　引言

随着经济社会的高速发展，电网规模不断扩大，每年输电线路检修的工作任务也愈加繁重。根据DL/T 741—2010《输电线路运行规程》8.1“对劣化的绝缘子应及时进行更换”的规定，每年的例行检修工作中都会存在大量更换绝缘子的工作。拆、装R型销是更换绝缘子工作中两道固有的工序，均存在着操作时间过长的问题，而完成这两项操作的工器具便是取销器。本文所介绍的新型便携式防坠取销器，便是基于缩短拆装R型销时间来设计的。

1　传统取销器

1.1耗时统计

随机选取国网山东省电力公司检修公司某班6名员工以及某部门参加过技术比武培训的6名员工，分别对拆、装R型销操作测试所用时间进行统计，结果如表1、表2所示。

表1　普通员工操作耗时　s

表2　技术比武员工操作耗时　s

通过对比可以看到，班组普通员工在拆或装R型销时，都存在着用时过长的问题。鉴于无法对每位员工都进行长时间的强化培训，通过从改变取销器的结构入手来解决拆、装销耗时过长的问题。

1.2缺点分析

1.2.1圆锥体钩头无棱角

传统取销器钩头［1］为一圆锥体，如图1所示。将其插入R型销头，取销器易沿圆锥体轴线转动，如图2所示。

图1　传统取销器钩头

图2　传统取销器拆装R型销

通过测试分析，当取销器钩头在销头内晃动最大角度γ达到25°时，操作人员便无法正常用力将销钉取出。由于取销器钩头为一圆锥体。操作人员作业时由于发力不稳定等因素经常会造成取销器的轴向转动超过60°，而导致无法将R销顺利取出，拖延作业时间，并增加重复操作的次数。

1.2.2取销支点位置滑动大

在取销过程中，R型销由初始位置至全拔出的过程中，取销器支点的位置也在逐步向R型销方向移动，如图3所示。

图3　传统取销器拆R型销支点受力图［2］

图中，a1、a2分别为R型销头在初始位置和即将全拔出位置时至绝缘子钢帽表面的距离，b1、b2分别为R型销在初始位置和即将全拔出位置时与取销支点的水平距离，c为取销器取销部分钩头底部至支点距离。测量可知，c=6.5cm；销钉拔出前a1=1.8 cm，销钉拔出后a2=5.1 cm；由于R型销与钢帽夹角近似为直角，因而R型销由初始位置至全拔出的过程中，支点移动的距离l计算公式为：l=b1-b2=6.24-4.03=2.21（cm）。由此可见，在取销过程中取销器支点存在滑动情况。

绝缘子钢帽为近似圆柱体形状，因此取销时取销器支点向R型销方向滑动过程中一旦左右偏向，会导致取销器弯钩脱出，如图4所示。这样会导致取销失败，重新操作，增加操作时间。

1.2.3部分无固定装置

现有取销器装销部分为金属平面构造，如图5所示。装入R型销的操作图6所示。

图4　传统取销器拆R型销支点滑动

图5　传统取销器装销部分

图6　传统取销器装销过程演示

由图6可见，装销部分与R型销头接触面并无固定措施。因此在装销时，取销器极易被R型销头弹开导致装销失败，又会增加重复操作的次数。

1.2.4材质硬度大

在往年更换绝缘子的检修工作中，多次发生由于取销器撞击绝缘子造成绝缘子损伤的情况。通过查阅相关资料［3］，瓷绝缘子本体表面的冲击韧性约为2 J/cm2，玻璃绝缘子本体表面的冲击韧性约为2.3 J/cm2。取销器的重量为1.13kg，其与绝缘本体的最大可接触面积约为0.5 cm2。假设在工作中，操作人员不慎将取销器以2m/s的速度撞击到绝缘子本体，则其对绝缘本体的冲击功为2.26 J，折算到每平方厘米上的冲击功为4.52 J，大于绝缘子本体表面的冲击韧性，绝缘子可能被损坏。因此在作业过程中若操作人员稍有不慎，则可能对待更换绝缘子相邻的绝缘子造成损伤，从而造成工作任务的增加（更换损坏的绝缘子），大大拖延了作业时间。

1.2.5无防坠落措施

通过调查往年检修中更换绝缘子的工作情况，发现存在拆装销过程中取销器坠落情况，这不仅延长了作业时间，也严重威胁到作业人员及相关配合人员的生命安全。现有取销器并未加装防坠落装置，如图7所示。

图7　传统取销器整体展示

2　新型取销器

2.1改进方案

2.1.1弯钩头部由圆锥体改为楔形

图8　取销器钩头改造示意

传统取销器弯钩头部为圆锥体，在取销过程中会导致取销器轴向转动，以将弯钩头部由圆锥体改为楔形作为解决方案，如图8所示。通过对几个型号的R型销口径尺寸的测量，设计出取销器楔形钩头部分的相关尺寸。楔形四周的长棱能将取销器弯钩牢固卡入销钉顶部，解决了取销器取销过程中轴向转动的问题。楔形弯钩头部较窄，易插入R型销头，并可适应各种型号的R型销钉，应用范围较广。

2.1.2支点处由直角改为圆弧

针对取销时支点位置滑动大的问题，将取销器支点处由直角设计改为圆弧设计，如图9所示。在取销过程中，取销器随销钉拔出而转动，取销器钩头底部至支点距离随圆弧滚动而增大，从而保证支点在取销过程能够相对稳定。圆弧部分的尺寸由取销时支点位置的移动距离来确定。

图9　取销器支点改造示意

2.1.3装销由实心铁块改为空心铁套筒

针对取销器装销部分无固定装置的问题，采取将取销器装销部分由实心铁块设计为空心铁套筒的方案，如图10所示。通过对R型销头长度和宽度进行测量，确定取销器装销部分需要进行镂空的尺寸，使装销时能将R型销头卡牢，能有效解决取销器弹开的问题。

图10　取销器装销部分改造示意

2.1.4增设防坠环及防坠绳

传统的取销器没有设计防坠措施，在操作时有坠落的危险［4］。在取销器上焊接防坠环并在防坠环上悬挂牢固的防坠绳作为解决方案，即使作业人员操作时取销器不慎脱手，取销器也不会坠至地面，防坠设计如图11所示。

图11　取销器加装防坠设施

2.1.5外表面缠绕绝缘胶布

为了解决制作取销器的材质硬度过大的问题，以在取销器外表面缠绕绝缘胶布作为缓冲材料的解决方案。软质的绝缘胶布可有效起到缓冲作用，防止在取销时取销器对绝缘子本体所造成的伤害。

2.2新型取销器制作

新型取销器的总设计如图12所示。

图12　新型取销器总设计

制作注意事项：

1）制作取销器楔形弯钩时，要注意将楔形的4个棱边打磨明显，以保证其能牢固卡入R型销头，不会在取销时产生轴向摆动。

2）对取销器装销部分进行镂空作业时，要注意保证镂空深度，以免镂空部分深度不足，导致装销时R型销无法牢固卡入取销器。

3）取销器增设焊接的防坠环一定要焊接在取销器铁杆的适当位置，保证其既不影响携带，又不影响拆装销操作。

4）取销器外表面缠绕绝缘胶布作为缓冲材料［5］时，必须将绝缘胶布多层紧密缠绕，以达到更好的缓冲效果，并防止取销器铁杆缠绕不紧密部分撞击绝缘子导致绝缘子损坏。

2.3耗时统计

再次选取在表1中出现的6名员工使用改进后的新型取销器进行了拆、装R型销操作测试，耗时结果如表3所示。

表3　新型取销器操作耗时　s

对比表3与表1可知，同样6名员工在使用改进后的取销器进行拆、装R型销作业时比使用传统取销器耗时大大缩短。

3　结语

与传统取销器相比，新型取销器能够缩短拆、装R型销的作业时间，减轻作业人员的劳动强度，并且保证检修工作人员的安全，同时避免了绝缘子可能因取销器撞击而出现破损问题。

［1］刘新平.输电线路［M］.北京：中国电力出版社，2006.

［2］GB 50545—2010110～750 kV架空输电线路设计规范［S］.

［3］国家电网公司人力资源部.输电线路检修（上/下）［M］.北京：中国电力出版社，2010.

［4］DL/T 741—2010架空输电线路运行规程［S］.

［5］张殿生，倪宗德，张洞明，等.电力工程高压送电线路设计手册（第二版）［M］.北京：中国电力出版社，2003.

A New Type of Portable Anti-Drop Splitting-pin Tool for Overhead Lines

ZHANG Jian1，CHEN Yi2，DU Yuan1，SONG Xiangtao1
（1.State Grid Shandong Electric Power Maintenance Company，Jinan 250021；2.China Electric Power Research Institute，Wuhan 430074）

For transmission line insulatorsmaintenance and replacement，installation and removal of the R type pin is an essential process.In actual use of the traditional splitting-pin tool，installation and removal of R type pin usually takes a protracted time，which extends the time of aerial work and increases the risk of operation.On the basis of analyzing root causes of the protracted time and detailed design and calculation，a new type of portable anti-drop splitting-pin tool is designed and fabricated，which can greatly shorten the time of installation and removal and improve operation safety.

splitting-pin tool；R type pin；pin removal；pin installation；insulator

TN726.3

B

1007-9904（2016）04-0073-04

2015-10-28

张健（1987），男，从事输电线路运行与检修工作；

陈怡（1987），女，工程师，从事输电线路运维检修、巡检装置研究；

杜远（1978），男，从事输电线路运行与检修工作；

宋香涛（1987），男，从事输电线路运行与检修工作。