（云南电网有限公司曲靖供电局输电管理所 云南曲靖 655000）
摘要：通过对500kV直线“V”型、“L”型绝缘子串的组装型式和受力情况分析，介绍了利用新型通用组合工具通过垂直和斜拉起吊的新方法来进行分组更换，通过模拟操作和实际工作中运用，解决了传统方法工器具笨重、操作难度大、安全系数低、人员劳动强度大的问题，具有较强的推广应用价值。
关键词：500kV直线；“V”、“L”型绝缘子；停电更换
Abstract: through the analysis and stress state of string insulator on 500 kV transmission line "V" type, "L" type of assembly type, introduces the use new universal combination tool group replaced by vertical and inclined pull hoisting method, through the operation simulation and practical application, traditional methods and instruments bulky, difficult operation, low safety factor, labor intensity big problem is solved, with stronger application value.
Key words: 500kV straight line, "V", "L" type insulator; power outage replacement
1 引言
500kV架空输电线路绝缘子因零值、低值或雷击所产生的绝缘子自爆缺陷是目前500kV架空输电线路电气部分最为常见的一种表现型式，损坏后的绝缘子，如不及时更换，将会造成相邻良好绝缘子分布电压增大，影响线路安全稳定运行。
曲靖供电局所辖500kV线路共有20多条，线路长度1081.582km，塔基数量2732基，直线铁塔占总铁塔的80%以上，其中500kV线路直线“V”型、“L”型串绝缘子是线路中较为常见的金具组装型式（如图1），在停电更换此类绝缘子其中一串时，传统方法采用葫芦或者滑轮组进行作业时，绝缘子串受自身重力使整串绝缘子形成弓形而无法脱离上、下挂点，导致作业人员安装过程较困难，传统作业一般采用6T葫芦进行更换，工器具笨重，操作难度大，安全系数低，人员劳动强度大，而目前曲靖供电局并没有合适的停电作业工具及方法可采用，需要对该项技术进行研究。
2 500kV直线“V”型、“L”型绝缘子串的组装型式和受力情况分析
2.1 组装型式
“V”型、“L”型绝缘子组装型式主要运用于500kV输电线路的直线小转角塔上，每串斜悬绝缘子串重量重约260kg，串长较长，“L”型内角绝缘子串长度大于外角绝缘子串长度、两串绝缘子与铅垂方向的夹角不相同。由于导线有一个小转角，导线对绝缘子串导线挂点处有一个向内角侧的横向力，在更换绝缘子时应考虑克服横向力和大重量的斜悬绝缘子串的解脱和恢复问题，“L”型绝缘子及金具组装图如图2所示。
2.2受力分析
在更换绝缘子时，现有的作业方法均为：通过作业工具（双钩、手扳葫芦等）将绝缘子串承受的垂直荷载或水平荷载转移，即将绝缘子的轴向荷载转移。但是“V”型、“L”型绝缘子组装型式的绝缘子串不仅承受垂直荷载，还要承受水平荷载（如图3 ）。
在停电更换此类绝缘子其中一串时，传统方法采用葫芦或者滑轮组进行作业时，绝缘子串受自身重力使整串绝缘子形成弓形而无法脱离上、下挂点，导致作业人员安装过程较困难；L串在停电更换此类绝缘子的其中一串时，在采用葫芦或者滑轮组进行作业时，其内角绝缘子串长度大于外角绝缘子串长度，内角绝缘子串和外角绝缘子串的斜悬垂角不相同，导致作业人员安装过程较困难，因此需要研制一套适合于此类金具组装形式的组合工具，研究一套新的作业方法，实现V串L串绝缘子的更换工作。
3 新型通用组合工具的设计思路
3.1关键技术点和创新点
500kV输电线路直线绝缘子串每串绝缘子片数从26片至33片不等。按照新安规要求，作业人员可采用软梯或沿500kV绝缘子串或进入导线端作业，但所需工具较多，也比较麻烦，人员风险较高，而通过铝合金带爬梯承力拉板（棒）可供人员上下攀爬进入导线端，避免了人员由软梯和绝缘子串进入导线端的安全风险，工具减少了，程序简单了，关键是能确保作业过程中人员和设备的安全。
通过铝合金带爬梯承力组合拉棒安装在横档适当部位，另一端安装在导线上，通过组合拉棒提拉导线，将绝缘子垂直荷载转移到拉棒上，作业人员可上下攀爬进入导线端，同时配合斜拉辅助承力工具利用垂直和斜拉起吊的新方法分组更换进行分组更换。
3.2新型通用组合工具简介
（1）5T铝合金带爬梯承力组合拉棒（如图1-图3）：
设计铝合金带爬梯承力拉板其目的主要是承担导线的垂直荷重，同时也可以作为工作人员从横档通过承力爬梯顺利进入导线端作业的通道；其次是作为更换绝缘子过程中导线垂直荷重的后备保护装置及措施。设计长度为2.0m×2+1m＝5.0m，当采用双吊点时（按大跨越档距考虑）需4根承力拉棒。
（2）多功能铝合金承力拉板（同时实现承力和托瓶功能）：
多功能铝合金承力拉板（同时实现承力和托瓶功能）的目的主要是承担转移导线的斜拉荷重，在托瓶架上配合安装高强软质可调节带钩托瓶带承担绝缘子重量。
（3）新型5T蜗轮式导线四线钩：
新型5T蜗轮式导线四线钩是更换绝缘子的绝佳导线工具，其结构简单，安装方便，承载力强，在更换绝缘子检修作业中广泛应用。由于铝合金带爬梯承力拉板（棒）、四线钩在更换绝缘子过程中需要承担线路垂直荷载，要求四线钩卡具和导线完美匹配，以满足受力要求，因此通用组合工具需要根据绝缘子参数定制，而由于绝缘子型号种类众多且形状参数不规范，造成工具型号众多，作业人员更换绝缘子往往需要携带多套工具，现场安装匹配，增加了工作量，给更换作业带来很大不便，工具的适应性也大大降低。
（4）卡具配套丝杆：
卡具配套丝杆是使用通用组合工具更换绝缘子的重要组成部分，其作用是连接工具两端，并通过收紧丝杆，转移被更换绝缘子上的荷载到工具及丝杆上，从而完成绝缘子的更换，其主要要求高效、省力、装拆方便。
传统丝杆多为螺纹式，采用高强度钢材制成，其强度高，安全性好。但由于需要承受较大的线路垂直荷载，在使用过程存在以下弊端：丝杆重量较大，安装费力；螺纹式结构，无助力装置，在收紧及放松丝杆转移荷载时，需要耗费作业人员较多体力；采用摇柄往复运动收紧丝杆，在空间受限的条件下难以操作。新型省力丝杆的工作负荷定为5T，材质为高强度合金材料，加工工艺为锻造，表面防腐处理为重铬酸钾表面阳极化。安全系数为2.5倍。该丝杆操作简单、安装方便，使用起来比较省力，安全系数较高。
新型四线通用吊钩（或新型导线联板弧型卡）并采用垂直和斜拉起吊的新方法来进行分组更换便完全解决了传统工具存在的问题，通用组合工器具受力也随之减小了，安全系数升高了，解决了高山峻岭和边远地区搬运工具难的问题，人机工效随之提高了。
4结论
采用铝合金带爬梯承力拉板（棒）可供人员上下攀爬进入导线端，避免了人员由软梯和绝缘子串进入导线端的安全风险，由于采用新型承力托瓶架可供人员进出分组更换绝缘子，减少了工器具的搬运难度，采用新型四线通用吊钩（或新型导线联板弧型卡）工器具受力比较合理，作业安全系数提高了，该通用组合工具直接进入导线开展停电检修作业的方法是本项目的主要亮点，采用此方法，仅需一名检修人员通过铝合金带爬梯承力拉板（棒）从塔上进入导线端作业，并使用组合工具直接进行绝缘子分组更换作业，使用工具较少，且仅需要吊装需要更换的部分损坏绝缘子，有效解决了传统方式作业工器具、作业人员众多，作业人员劳动强度大，作业效率不高，该组合工具组合方便、操作简单，可以确实有效的减少作业工具，降低劳动强度，提高工作效率。
参考文献
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作者简介
李鹏祥（1970年），男，云南曲靖，高级工，大专学历，输电线路。
石利荣（1969年），男，云南江川，高级技师/三级技能专家，大学学历，输电线路。
刘艳娇（1989年），女，云南宣威，助理工程师，本科学历，输电线路。
王璋（1985年），男，湖北黄冈，助理工程师，本科学历，输电线路。
张杰（1978年），男，云南宣威，工程师，大学学历，输电线路运行、检修管理。
王强（1968年），男，云南曲靖，高级工，中专学历，输电线路。
论文作者:李鹏祥,石利荣,刘艳娇,王璋,张杰,王强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
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