（金华送变电供配电工程有限公司 浙江金华 321000）
摘要：针对高压输电线路检修、验收中存在的进出耐张单串绝缘子时，重心失衡易从绝缘子串上翻落的问题，从进出绝缘子受力上进行分析、设计，创新研制出一种新型辅助工具进出单串绝缘子，并简要介绍其结构和使用方法。现场使用表明，该新型辅助工具具有操作简单、防意外脱落、安全可靠等优点，效果明显。
关键词：绝缘子；爬瓶器；翻落
引言
目前输电线路检修、验收作业需进出耐张杆塔绝缘子，耐张双串绝缘子由于张力大，着力点多，人员进出容易掌握平衡不容易发生翻落，而耐张单串绝缘子松弛架设，水平张力小，绝缘子易转动，作业人员进出单串绝缘子验收、检修时，作业人员重心失衡易从绝缘子串上翻落，一旦安全带保护绳因冲击断裂，人员就会发生高坠，存在严重安全隐患。为此研制了一种适用于进出高压输电线路耐张单串绝缘子的新型辅助工具（以下简称耐张爬瓶器）
1.现行进出耐张单串绝缘子时存在的问题
近年来，随着经济快速发展，输电线路的规模急剧增大。为了保持输电线路的良好工作状态，需要定期或根据设备状态对其进行检修，及对新设备的验收。因此，经常需要进出耐张单串绝缘子对线路的引流板等设备进行检查。目前进出耐张单串绝缘子方法采用徒手进出。是作业人员使用双手支撑人体体重在耐张单串绝缘子上进行位置移动。如图1所示：
图1 现行进出耐张单串绝缘子方法
作业人员进出耐张单串绝缘子时，双手分别撑在人体两侧的绝缘子上，单腿跨骑单串绝缘子，人体胯部以下随后置腿放松，腰部以上微微前倾，重心与绝缘子串在同一竖直面。当前进或者后退时，双手撑在绝缘子玻璃裙面上，使跨骑腿与玻璃绝缘子出现空隙方便人体进行前后位移。如此反复，进出耐张单串绝缘子即可完成。这种进出耐张单串绝缘子方法在运用过程中存在以下弊端：
作业人员徒手进出时，全靠双手进行支撑，受力后产生一个向上的反作用力来抬高人体，使人体产生位移。而在这个过程中，人与绝缘子的受力点，即支撑手受力面积只有手掌大小，为"单点"支撑。由于110kV及以上线路变电所构架至杆塔设计要求松弛架设，水平张力小，引起耐张单串绝缘子呈松弛状态，且绝缘子表面光滑设计。当作业人员手撑绝缘子时的支撑力与人员重心不在绝缘子垂直轴线上时，易发生单片或多片绝缘子转动现象，造成人员失稳而翻落。如图2所示：
图2 作业人员徒手进出绝缘子串翻落
2.输电线路耐张爬瓶器的研制
针对现行进出耐张单串绝缘子方法存在的问题，为减少作业人员进出耐张单串绝缘子翻落次数，降低安全风险，并结合相关标准规定，提出了输电线路耐张爬瓶器的研制要求：
通过耐张爬瓶器增大作业人员与绝缘子接触的点面积；使用耐张爬瓶器控制绝缘子转动；使用耐张爬瓶器增加摩擦力，稳定作业人员身体重心，减少翻落次数；耐张爬瓶器应尽可能质量轻、体积小，便于携带。
由于玻璃绝缘子盘径规格较多，本文设计先取28cm盘径。按照以上要求研制的输电线路耐张爬瓶器如图3所示。耐张爬瓶器分为左右手两只（通用，没有左右手区别），单只整体尺寸为28cm×15cm×13cm，质量为0.88kg，主要由4部分组成：握柄、支撑杆、定位座、防坠伸缩带。定位座是一个独特设计，利用C型结构两端开口部位和内侧弯曲部位，像钳子一样把绝缘子牢牢控制在定位座内，由徒手进出为“点接触”，变为“面接触”，并在定位座外敷上一层软质胶层，增加其摩擦力的同时又起到保护玻璃绝缘子不受金属碰撞的伤害。
耐张爬瓶器整体采用优质钢材料，厚度为0.5cm，确保其有良好的机械强度和较好的抗疲劳、抗变形能力。握柄直径大小按照平均男性手掌曲握大小设计，内层为钢材料，外层为表面粗糙的黑胶带，采用螺旋式缠绕法缠绕在握柄处增加作业人员握着力，并提高舒适性。握柄、支撑杆和定位座各部件为单独一次性锻造完成，再焊接连接，确保各部件的高强度。防坠伸缩绳的设计，是为了防止作业人员在利用耐张爬瓶器进出单串绝缘子人为操作失误时，耐张爬瓶器的高空坠落。
输电线路耐张爬瓶器的使用方法如下：
输电线路耐张爬瓶器的使用方法简单，操作容易。
（1）在登杆前，只要找两个环形金属锁扣分别把左右手耐张爬瓶器扣在安全带腰部左右两个扣环内，然后登杆至耐张单串绝缘子处。
图3 耐张爬瓶器（规格28cm盘径）
（2）作业人员在绝缘子串上做好安全措施后并坐好，从安全带左右扣环内取出耐张爬瓶器，把爬瓶器的C型开口朝向绝缘子钢脚方向，再顺着玻璃绝缘子外沿把定位座放置上去，并卡稳实。此时要注意的是，定位座的垂直线尽量与绝缘子串轴线相垂直。
（3）在前后两只爬瓶器都卡实以后，即可以双手支撑在爬瓶器的握柄处，进行人体位移。待位移后，依次取出前后爬瓶器并继续安置在下一片绝缘子上。如此循环，完成作业人员进出耐张单串绝缘子。
（4）进出耐张单串绝缘子后，把爬瓶器扣回安全带腰部左右两个扣环内便可进行其他作业。
3.试验及应用
为了验证输电线路耐张爬瓶器的性能，2017年8月在某试验中心对其进行了型式检验，型式检验具体结果如表1所示。对照检验结果分析可知：耐张爬瓶器能承受0.735KN的作用力而保持正常状态，完全可支撑起作业人员在单串绝缘子上对耐张爬瓶器所施加的下压力。
为了确保耐张爬瓶器的现场实用性，在2017年6月-8月的检修、验收工作中，将使用耐张爬瓶器进出耐张单串绝缘子与徒手进出进行了对比分析。通过110～220kV 15条线路、30基耐张杆塔、90串单串绝缘子上进出作业，统计出徒手进出翻落次数为两次，而使用耐张爬瓶器进出翻落次数为零。现场试用情况良好。图4为现场试用照片。
图4 现场试用照片
4.耐张爬瓶器特点
得益于良好的结构设计，该耐张爬瓶器主要有以下几个特点：
（1）手柄处防滑性设计。便于作业人员握持爬瓶器，在操作时不会手打滑。
（2）防坠伸缩绳的设计。有效防止高空落物，切实打消了作业人员在操作时对于爬瓶器坠落的担心，带来更佳的操作性。
（3）C型定位座设计。利用每只爬瓶器前后两个C型定位座，对每一片绝缘子进行4点固定，作业人员使用时，向下的压力为F，则我们等效转换为对单片绝缘子产生下压力为1/2F，由于受力面积加大，下压力1/2F等效为接触面上的荷载力以及定位座C型弯处的f2、f3力作用作用在绝缘子上，由于单片绝缘子所受力矩平衡，从而确保绝缘子稳定不会发生翻转，提高作业人员进出绝缘子稳定性，达到预期目标。图5为绝缘子受力分析图
图5 绝缘子受力分析图
5.结束语
本文研制的输电线路耐张爬瓶器操作简单快速、携带方便，节约了进出单串绝缘子时间的同时，还减轻杆上劳动强度，降低工作压力，消除原有徒手方式进出耐张单串绝缘子翻落带来的安全隐患，具有良好的应用价值和推广意义。
参考文献：
[1]国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）.
作者简介：
洪行军（1970-），男，高级技师，长期从事输电线路带电作业、检修工作。
论文作者:洪行军,方云飞,王中华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/1
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