电缆T型肘头快速拆卸装置的研制

2020-04-30

中国新技术新产品 2020年3期

（国网江西省电力有限公司上饶供电分公司，江西上饶 334001）

0 引言

目前环网柜或分支箱及箱变普遍采用10 kV 插拔式电缆T 型肘头[1-2]，主要部件为设备套管、螺栓、前接头、绝缘塞和后端盖，通常在安装新电缆T 型肘头时，需要在电缆室内设备绝缘套管件表面涂抹硅脂等润滑剂，通过人工挤压方式将前接头套在设备绝缘套管上，其密封性和应力分布较好，但出现电缆故障或终端头放电等异常情况需要将电缆前接头拔出时，由于插头内基本为真空状态且电缆长时间运行硅脂已干，电缆前接头与设备绝缘套管之间契合非常紧密[3]，再加上电缆室空间狭小，单靠人工几乎无法拔出电缆头，极大地影响了配电抢修时长。

传统的单靠人工拔出电缆头的方式，由于几乎无法拔出电缆头，大大延长了电力系统环网柜、分支箱及箱变的抢修时长，影响了配电网的快速恢复工作，因此，很有必要深入研制电缆T 型肘头快速拆卸装置，通过智能便携式加热轴承拉力装置快速平稳拔出电缆T 型肘头，提高配电网快速抢修能力。

1.1 快速拆卸装置结构功能分析

传统的插拔式电缆T 型肘头有2 个缺点。1）硅脂已干以及插头内基本为真空状态，电缆前接头与设备绝缘套管之间契合非常紧密，难以拨出。2）电缆室空间狭小，人工操作存在困难。基于此，该文研制的快速拆卸装置做了3 点结构的改进。1）该智能加热装置，通过加热使电缆前接头设备套管内表面温度迅速提升，使与电缆前接头接触的表面硅脂润滑剂融化，并保持在相对恒定的温度区间，解决了由于硅脂干而导致的电缆前接头与设备绝缘套管之间契合非常紧密的问题。2）研制了开口式双层契合对压式套环，借鉴套环对压式作用力变化原理，卡住电缆前接头的增强层部位，使压式套环及拉力装置结合一体，提高了现场的施工效率。3）利用拉马工作原理，设计研制了便携式加热轴承拉力装置，出力超出10 kN，便于携带、操作简便、重量轻，使用时要先将加热轴承拉力装置快速卡住电缆终端头的增强层部位，然后选好位置，再将快速棘轮扳手套入拉力螺杆进行手动旋转，拉力螺杆在加热轴承拉力装置的作用下向前平稳前进，轴承拉力相应后退，即可将电缆T 型肘头拉出。

1.2 快速拆卸装置结构

图1 给出了电缆T 型肘头快速拆卸装置结构设计的立体效果图，图2 给出了快速拆卸装置的工程图，由图1～图2 可知，该快速拆卸装置，包括轴承左拉力板和轴承右拉力板，轴承左拉力板和轴承右拉力板相互铰接，轴承左拉力板的中部螺纹连接了旋转轴承拉力杆，旋转轴承拉力杆的螺纹端连接了旋转轴承拉力杆套管，轴承左拉力板和轴承右拉力板靠近旋转轴承拉力杆套管的一端均固定连接了固定拉杆，固定拉杆远离轴承左拉力板的一端连接了相互铰接的加热外壳，加热外壳内装设了加热装置，加热外壳的活动端连接了可调节锁扣，其中轴承左拉力板与轴承右拉力板之间、加热外壳之间通过铆钉连接。

图1 快速拆卸装置立体结构效果图

加热装置包括硅胶片、电加热片固定板和电加热片，硅胶片、电加热片固定板和电加热片依次连接在加热外壳的内侧壁，电加热片加热，加热外壳卡在电缆前接头处，电缆前接头设备套管内表面温度迅速提升，使与电缆前接头接触的表面硅脂润滑剂融化，便于取出置于前接头内的设备套管。加热外壳通过可调节锁扣套在电缆T 型肘头的前接头处，旋转轴承拉力杆套管在电缆T 型接头的后端盖处插入，旋转轴承拉力杆远离旋转轴承拉力杆套管的一端与棘轮扳手相配合，通过棘轮扳手转动旋转轴承拉力杆，旋转轴承拉力杆前移，拆卸装置相对应后退，将被拉物体拉出。轴承左拉力板和轴承右拉力板上均开设了镂空部，减轻了装置的重量，使其便于携带。轴承左拉力板上一体成型有螺管，旋转轴承拉力杆的螺纹段与螺管螺纹相连。旋转轴承拉力杆套管与电缆前接头套管相配合。

图2 快速拆卸装置的工程图

使用时，首先要对加热装置进行加热，打开可调节锁扣，然后将加热外壳快速卡住电缆T 型肘头前接头的增强层部位，锁紧可调节锁扣，使电缆前接头设备套管内表面的温度迅速提升，使与电缆前接头接触的表面硅脂润滑剂融化，此时旋转轴承拉力杆前端连接的旋转轴承拉力杆套管，由电缆T 型肘头的后端盖处插入至前接头，然后选好位置，再将快速棘轮扳手套入旋转轴承拉力杆调节端进行手动旋转，旋转轴承拉力杆向前平稳前进，将安装在电缆T 型肘头前接头内的前接头套管推出。

2 电缆T型肘头快速拆卸的技术创新特点

该文研制的电缆T 型肘头快速拆卸装置具有2 个技术创新特点。

2.1 拆卸装置的结构设计

拆卸装置采用高强度合金钢拉杆及先进的生产工艺，具有使用寿命长等特点。由于是以轴承拉力装置直接前进移动，因此推动杆本身不会转动。拉力杆座又可随螺纹直接进行前后调距，操作时只要把棘轮扳手小幅度前后摆动，轴承起动拉力杆前移，拆卸装置就能相对应后退，将被拉物体拉出。

2.2 轴承拉力控制算法

该装置首次采用一种基于可变论域的模糊控制算法，代替传统的依赖控制对象模型的三抓拉马原理算法，改变轴承拉力杆，进而改变拉力值，为便携式智能型环网柜（分支箱）电缆头拆卸装置在不同的静荷试验值下实现准确的轴承拉力杆调整创造了条件。

相对于现有传统手工拆卸方式，该文研究的电缆T 型肘头快速拆卸装置具有以下优势。

该电缆T 型肘头快速拆卸装置通过加热加热装置，打开可调节锁扣电加热片，然后将加热外壳电加热片快速卡住电缆T 型肘头前接头的增强层部位，锁紧可调节锁扣电加热片，使电缆前接头设备套管内表面温度迅速提升，使与电缆前接头接触的表面硅脂润滑剂融化，此时旋转轴承拉力杆电加热片前端连接的旋转轴承拉力杆套管电加热片，由电缆T型肘头电加热片的后端盖处插入至前接头，然后选好位置，再将快速棘轮扳手套入旋转轴承拉力杆电加热片调节端，进行手动旋转，旋转轴承拉力杆电加热片向前平稳前进，将安装在电缆T 型肘头电加热片前接头内的前接头套管电加热片推出。该电缆T 型肘头快速拆卸装置，通过对电加热片加热，将加热外壳的电加热片卡在电缆前接头处，使电缆前接头设备套管内表面温度迅速提升，使与电缆前接头接触的表面硅脂润滑剂融化，便于取出置于前接头内的设备套管。