摘要：本文阐述了一种新型可组装式绝缘平台的结构、材料、工艺要求、技术条件和应用前景分析，从而解决绝缘斗臂车进入困难地段的配网带电作业问题，以满足各种工况条件下的带电作业需求，拓展带电作业范围，提升作业手段。
关键词：可组装式；绝缘平台；带电作业
1．概述
近年随着国民经济进入调整改革期，对于电力企业来说，电量增长已经进入一个平稳时期，如何挖潜增效，开拓内涵式增长是当前一个阶段的重点任务。带电作业是减少停电、增加售电量和提质增效的一个较好手段。随着带电作业由城市逐步向城镇、县域公司拓展，由于受到田野、山地、崎岖复杂路段等因素的影响，传统利用绝缘斗臂车进入工作现场的方式无法发挥其优势，带电作业面临发展难题。而研究和应用新型可组装式绝缘平台是解决该难题的一个很好方法，新型的可组装式绝缘平台采用轻型的绝缘材料组成，质地轻便，较传统的绝缘平台相比安装便捷，适用范围广，绝缘性能高，满足特殊地段带电作业的要求。
2．新型绝缘平台与传统绝缘平台比较
2.1 传统绝缘平台装置构成
带电作业传统使用的在杆塔上安装的绝缘平台装置，主要包括固定在电杆上的固定组件、支撑作业的绝缘支架、连接支架组件与固定组件支架的旋转机构等组成，是将绝缘平台安装在杆塔上，与带电体保持一定的安全距离，通过人力或电动手段实现绝缘平台的旋转、升降等功能，从而满足带电作业人员的作业条件。
2.2 优缺点分析
传统绝缘平台不受地域限制，能够解决无法使用绝缘斗臂车地段的带电检修，是带电作业的一种常规作业方式。但传统绝缘平台存在着突出问题，比如安装传统绝缘平台费时费力，部分杆塔强度不满足作业要求，作业人员上下平台不方便，存在安全风险，作业受限、作业范围狭小等情况。
2.3 新型可组装式绝缘平台特点
新型可组装式绝缘平台较传统绝缘平台有以下特点：
a、运输更加方便、适用于无法通行车辆地段
b、实现装置的直接快速组装、减少登杆作业劳动强度
c、作业人员上下平台更加便捷、更加安全。
3．新型绝缘平台设计原理
3.1设计原理
新型可组装式绝缘平台设计原理主要是通过模块化设计、积木式组装，各个连接件和玻璃钢管之间通过注胶工艺连接，注胶工艺连接不需要任何的金属连接件，既能保证强度要求又美观。
3.2 设计的关键点
3.2.1绝缘速装平台优质、高效、绝缘的增强玻璃钢管的配方及生产工艺。
3.2.2绝缘连接件增强尼龙配方的选用。
3.2.3玻璃钢管和高强尼龙连接件之间的连接工艺。
3.2.4平台板所使用的HBS板的生产工艺。
4．新型绝缘平台实施方案
4.1实施内容
4.1.1通过预制组件的积木式插接设计，可手工搭建，使搭建更加简单快捷。
4.1.2玻璃钢纤维增强塑料管内部采用玻璃钢纤维毡增强，外部增加双向缠绕层，从而提高管的径向强度。
4.1.3各个连接件采用高强尼龙注塑工艺。
4.1.4管件与高强尼龙扣件的连接采用胶粘连，保证尽量不采用任何金属材料连接。
4.1.5 设计11米整体高度，满足12-15m杆塔作业需求。
4.2 实施方案
4.2.1 平台结构设计
4.2.1.1整体结构设计
新型可组装式绝缘速装平台采用模块化设计，积木式搭建，适应不同场地的需求。护栏横杆设安全带挂环，保障了作业人员安全。为便于平台整体搬运，并适应非平整路面使用，设计了可调整高度轮脚，轮脚采用符合EN1004要求的鹰架偏心脚轮配以可调节高度的铝合金丝杆，既减轻了重量，又保证了支撑强度。
4.2.1.2胶接工艺
由于玻璃纤维增强塑料拉挤管不能通过焊接或熔接的方式连接，如何使拉挤管可靠连接是玻璃纤维增强塑料平台性能保证的关键。项目组对目前市场上主要的胶黏剂进行了研究，最终确定了玻璃纤维增强塑料管与聚酰胺均有较好结合性的聚氨酯热熔胶作为粘接剂。
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4.2.1.3连接扣件设计：
级架、拉杆的连接采用注塑内嵌聚酰胺连接件连接，连接件通过聚氨酯胶与玻璃纤维增强塑料管粘结。聚酰胺又称尼龙，聚酰胺由于分子之间存在牢固的氢键，因而具有良好的力学性能。与金属材料相比，虽然刚性逊于金属，但是比抗拉强度高于金属，比抗压强度与金属相近。聚酰胺阻燃性能好，属于自熄性塑料。经过玻纤增强的聚酰胺的力学性能及阻燃性能完全满足速装检修平台的要求。
4.2.2配方设计及优化
4.2.2.1树脂及固化体系的选择
从玻璃纤维增强塑料拉挤工艺要求出发，要求配方设计既能满足试品的设计和使用要求，又要有较长的凝胶时间（即一般要求使用期在8h以上）和较快的固化速度，以达到连续拉挤、快速固化的要求。因此，对树脂具有以下要求：
a、拉挤工艺对树脂粘度要求在300- 4000Pas，该粘度范围的树脂具有良好的流动性和浸润性，便于对增强材料的浸渍；粘度过低，不能有足够的树脂随纤维进入模具，粘度太高，会使拉挤牵引力增大，且树脂浸润时间延长；
b、固化收缩率较低，可在树脂配方中引入填料，既可降低试品固化收缩率，改善试品的性能，又可降低成本；
c、凝胶时间较长，固化时间较短；
d、粘结性好；
e、具有一定柔韧性，成型时制品不易产生裂纹。
拉挤玻璃钢管的性能则取决于树脂的结构及性能、固化剂的结构及性能、添加剂的结构及性能，以及树脂的固化历程。而树脂的性能与其分子结构有关，我们对树脂的结构特性及固化性能进行了研究，通过对比不同树脂工艺性能及固化后性能并结合工艺试验的结果，最终选用了双酚A型树脂作为拉挤玻璃纤维增强塑料平台拉挤管的基体材料。
双酚A型树脂的分子结构特点及固化后试品的性能：
a、分子的两端是反应能力很强的环氧基，环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力；
b、分子主链上有许多醚键，是一种线型聚醚结构，醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力；同时醚键和C-C键使大分子具有柔顺性；
c、n值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基，可以看成是一种长链多元醇；
d、主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基，苯环赋予聚合物以耐热性和刚性；异丙基也赋与大分子一定的刚性；
双酚A型树脂粘度满足拉挤工艺对树脂粘度的要求，能快速浸润玻璃纤维。
树脂的固化体系对拉挤制品的性能也有较大影响。我们对比了常用树脂的胺类和酸酐类及咪唑类固化剂，最终选用了甲基四氢苯酐（MNA）作为固化剂，加入DMP-30作为促进剂，既保证了拉挤时是树脂随玻璃纤维进入模具后能够快速固化，又保证了常温下的混合物
的有效使用时间。
5．新型绝缘平台实施成果
5.1实施成果
通过实施，我们完成高度11米，满足12-15m杆塔2人同时带电作业的新型可组装式绝缘平台。
5.2 试品试验情况
试品完成后，我们根据DL/T878《带电作业用绝缘工具试验导则》、DL/T1209.4-2014《变电站登高作业及防护器材技术要求 第4部分：复合材料速装平台》标准对试品整体和主要部件进行了型式试验，项目包括：平台强度试验、整体强度试验、坠落冲击试验、稳定性试验、构件耐冲击试验、电气耐压试验等，试验委托国家电力器材产品安全性能质量监督检验中心完成，各项数据通过试验规定值。
5.3 应用情况
2016年5月，我们在兆通站984塔口线十丰路92号杆分支4号杆进行了现场应用，该杆塔有一分支下线连接配电室，需要带电拆除原配电室下线并将配电室改为柱上变压器接引送电。由于该杆塔位于麦田中，带电作业斗臂车无法进入场地，并且该杆塔高压分支下线距离杆塔较近，传统绝缘平台无法安装。我们通过2名技术人员采用新型可组装式绝缘平台进行现场安装，安装时间28分钟，比安装传统绝缘平台人员少用3个人，时间减少约12分钟，并且实现2人同时带电作业，作业工效提升50%。
6．结束语
本研究成果利用积木式插接设计实现现场可组装式绝缘平台的安装，对传统绝缘平台的安装形式进行了彻底改变，不仅满足了带电作业电气及机械性能需要，同时降低了人工安装绝缘平台的劳动强度，提高了带电作业时的工作效率，并且也提升了带电作业的安全性，解决了绝缘斗臂车进场困难地段的配网带电作业问题，从而满足各种工况条件下的带电作业需求，具备广阔的推广和实用价值。
参考文献
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[3]仇茂盛，穆宜，潘少岗，配电带电作业绝缘平台的研究与应用，科技经济导刊，2015年。
论文作者:张智远1,邢亮2,李云玲2,武永斌2,杜建宇2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：作业论文; 平台论文; 树脂论文; 杆塔论文; 性能论文; 玻璃纤维论文; 聚酰胺论文; 《电力设备》2017年第31期论文;