中压配网线路陶瓷横担歪斜缺陷分析及解决方法的研究与应用论文_许志松,崔勇

（云南电网有限责任公司玉溪供电局）

摘要：陶瓷横担作为一种绝缘子在中压配网线路被广泛应用，其装设在铁横担上主要用来固定导线并使导线与电杆、金具等保持绝缘。由于在设计或者加工过程中，铁横担未设置剪切螺栓螺孔，使得剪切螺栓无法装设，在长期运行过程中容易发生陶瓷横担歪斜缺陷。

本文从技术方面的可行性、实用性和经济性出发，提出了解决因剪切螺栓无法安装而导致陶瓷横担歪斜缺陷的新方法，根据创新思路形成了成果实物。在新研制设备投入实际使用之前，对设备进行试验，采用风险辨识技术对新研制设备进行使用过程中存在的安全风险进行全面的评估，并将风险值控制在可接受的范围之内，从而在解决现场实际问题的同时杜绝产生其他新的安全问题。

关键词：陶瓷横担；剪切螺栓；歪斜缺陷；固定金具

一、背景

目前，玉溪电网10kV配网线路约1980千米、公用配电变压器980台、开关约600台、电杆（铁塔）约15000基。在配网线路的运行和检修过程中，陶瓷横担的使用极为普遍，其主要作用为支持和固定电力线路并使电力线路与电杆、金具等保持绝缘。由于设计、加工等环节的原因，使得剪切螺栓在铁横担上无法装设，造成陶瓷横担在铁横担上容易发生以旋转螺栓为中心的旋转转动，使导线间或导线与金具间的安全距离不满足要求，从而导致缺陷的发生。基于“剪切螺栓在铁横担上无法装设导致陶瓷横担发生歪斜缺陷”的问题，本文将探索一种能有效解决该问题的方法，研制一种新设备，该设备能在替代剪切螺栓功能的基础上将成本降至最低。对成果的实用性进行试验与应用，确保可用、实用。

二、现状分析

根据现场调查，针对因无法装设剪切螺栓而导致陶瓷横担歪斜缺陷的解决方法有三种，一是更换横担；二是现场对铁横担进行二次加工；三是研制一种可以替代剪切螺栓功能的新设备。下面根据现场实际情况进行方案分析与选择。

（一）更换横担

更换横担，顾名思义就是将不合格的铁横担更换为合格的铁横担。据统计，红塔区共有10kV配网线路约1980千米，电杆约15000基，如果按照每基电杆只有一组铁横担、20%的更换率计算，需更换横担2000组。经调查，每一组铁横担的市场价及施工费约为1500元/组，那么换完所有铁横担所需费用为300万元，这个费用太高，而且需要停电才能更换铁横担，对供电可靠性和客户满意度影响极大，因此该方法不采用。

（二）现场二次加工

铁横担的二次加工可采用冲孔器、电弧两种方法进行。由于城市配网线路走向复杂，且根据现场勘查结果同杆架设、交叉跨越的不同电压等级线路（包括通信、广电等弱电线路）较多，环境复杂，现场施工困难；而且电弧加工需要采用氧气和乙炔，存在较大的安全风险，因此也不采用。

（三）研制陶瓷横担固定金具

前面对两个方案分析之后，发现在现场可实施性、安全性、经济性、供电可靠性等方面均存在不同程度的缺陷，因此不能采用。换个角度思考，如果能寻找或研制一种替代剪切螺栓功能的新设备，在不改变铁横担现状的情况下也能使未设置剪切螺栓螺孔的铁横担满足合格铁横担的功能要求，问题就可以迎刃而解，因此选择第三个方案——“研制陶瓷横担固定金具”进行实施。

三、创新思路实施

（一）创新思路

新研制设备包括金具本体、固定边、固定螺孔三个部件。所述金具本体、固定边、固定螺孔为一体成型制作，与铁横担、陶瓷横担铸铁配合使用。固定边根据剪切螺栓的技术参数进行设计，其工作过程中的极限应力值与剪切螺栓的极限应力相适应。固定边紧贴在陶瓷横担铸铁的两侧，本体将两个受力边连接为一体，固定螺孔通过螺栓将本体固定在铁横担上。

本发明所述陶瓷横担固定金具，包括固定边1、本体2和固定螺孔3，设置固定边1与陶瓷横担配合使用；所述本体2将两个应力边2连接为一体；所述本体2几何中心开孔并设所述置固定螺孔3，所述置固定螺孔3通过螺栓将本体2固定在铁横担上，所述固定边1、本体2和固定螺孔3集为一体通过螺栓固定在铁横担上。具体设计如下图（图1）所示。

（二）设备研制

图1 陶瓷横担固定金具设计图

根据设计图及选择的材料，陶瓷横担固定金具属于纯手工打造设备，从尺寸定位、材料下料、打磨加工、固定点打孔等步骤一气呵成，成功加工出了陶瓷横担固定金具。新研制设备主要由三个部分构成，包括：金具主体、固定螺孔、固定边，如下图（图二）所示。

图2 陶瓷横担固定金具实图

（三）应用效果

新研制陶瓷横担固定金具根据铁横担尺寸设计，能满足铁横担、陶瓷横担的安装要求。而且金具将铁横担以及陶瓷横担铸铁两侧牢靠地固定在一起。当陶瓷横担受到不平衡外力的作用时，只要这个不平衡外力在金具的设计应力范围内，陶瓷横担将不会发生歪斜的缺陷。安装效果如下图（图三）所示。

图3 陶瓷横担固定金具应用效果图

（四）其他要求

所有制作程序应满足国家和企业的安全规定。选取的材料应满足剪切螺栓的设计应力要求。新研制的陶瓷横担固定金具应经过有相关检验资质的部门检验合格后方可投入使用。新设备投入使用前，应开展“基于问题”的风险评估，辨识存在的安全风险并制定有效的控制措施，对新设备的实际应用开展培训。

四、结束语

通过对“铁横担未设置剪切螺栓螺孔导致剪切螺栓无法安装问题”的分析和研究，提出了切实有效的解决方法，解决了因无法装设剪切螺栓而导致陶瓷横担歪斜缺陷的问题。经过对成果实物的现场应用，虽然是小发明，却发挥了大作用、解决了大问题，极大地提高了配网线路及设备运行的安全性、稳定性和可靠性，达到了预期的效果。

论文作者:许志松,崔勇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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