配电架空线路楔型耐张线夹专用安装工具的研制

0引言

随着我国经济社会的不断发展,人们对电能的依赖越来越强,因而对供电可靠性的要求也越来越高。配电线路是电力系统中较靠近用户的一级,担负着向工农业生产、居民日常生活供电的重要职责。楔型线夹安装是配电架空线路施工中必不可少的一道工序,提高楔型线夹的安装质量与效率对于建设坚强配电网和提高配电网建设速度、缩短营商环境接入时间至关重要。文献[1]提出了一种安装方便、可靠性高的新型配网绝缘耐张线夹,解决传统楔型耐张线夹伤线和掉线问题。文献[2]针对运行中经常出现导线脱落的问题对NXJ型耐张线夹进行有限元仿真,通过分析应力分布云图为优化改造耐张线夹提供参考依据。文献[3]对不同耐张线夹握力试验标准值取值不同的问题进行探讨,提出工程基建及运维阶段开展X射线无损检测、带电紫外检测的方式,确保输电线路安全稳定运行。目前,有关楔型线夹安装方式及专用工具的研究较少。

针对配电线路中NXJ型楔型线夹,本文提出了一种新型配电架空线路楔型耐张线夹专用安装工具的设计方案,对安装工具的各个结构及整体使用方法进行了论述,提高了楔型线夹的安装效率和工艺水平。

1 现状分析

按照结构和安装条件,耐张线夹主要可分为楔型、螺栓型、预绞丝型。楔型目前主要应用于绝缘架空线路,螺栓型应用于非绝缘架空线路,而预绞丝型目前在电网中的应用较少^[4]。

由于10 kv配电架空线路导线绝缘化率逐年提升,楔型耐张线夹作为耐张、转角及终端杆中连接固定导线的重要耐张金具,其应用比例较高。配电架空线路施工过程中,对NXJ型楔型线夹的安装主要采取以下方式:将绝缘导线置于楔型线夹的夹体中间位置;左右两侧推入楔块;利用锤子等工具将两侧楔块压入夹体,使其和楔型夹体压紧,从而牢固连接绝缘导线^[5]。该安装方法存在以下问题:1)利用锤子等工具压紧两侧楔块时,不仅耗费人力、时间,而且在敲击楔块时极易造成楔块部分损坏^[6];2)两侧楔块由于受力不均,容易压得过紧或过松,无法调整,导致安装质量不一致。若安装不可靠,导致运行中产生抽线等缺陷,可能造成10 kv线路跳闸^[7]。

对于NXJ型楔型线夹的安装, 目前尚无有效的专用工具避免传统施工方法带来的缺点。因此,改善楔型线夹的安装工艺,可以提高安装效率,保障电网建设的质量与效率。

2楔型耐张线夹安装工具设计

为避免传统耐张线夹安装方式的弊端,提出一种楔型耐张线夹安装工具的设计方案,在有效固定楔型夹体上下两端的同时,通过紧轮摇杆均匀压紧左、右楔块,防止两楔块压紧程度不一致,节省作业人员体力的同时保障了施工质量与工艺水平,避免了采用其他工具敲击楔块导致的损坏,实现了标准化、规范化施工。

楔型耐张线夹安装工具满足不同尺寸NXJ型楔型线夹的安装要求,其主要结构包含固定楔型耐张线夹顶端的顶部支架,固定楔型耐张线夹底端的底部支架,起固定和传导作用的连接机构以及驱动机构四部分,如图1所示。

2.1 顶部支架设计

顶部支架的设计如图2所示,其由不锈钢板制成,设计成矩形。顶部支架上开设有用于安装导轨的方形孔,方形孔的正上方开设有用于穿过螺杆固定器的通孔,方形孔与通孔的尺寸与导轨及螺杆的尺寸对应,以起到限定作用。U形凹槽开设于顶部支架的顶部,用于放置导线,凹槽上宽下窄,凹槽的底部呈弧形,适用于不同型号的导线,同时留有一定活动裕度。顶部支架与棘轮手柄相连,顶部凹槽用于放置导线,同时凹槽两侧板面给楔块施加压力。

2.2 底部支架设计

底部支架的设计如图3所示,用于连接驱动机构与连接板。其为矩形不锈钢板,凹槽开设于底部支架的顶部,形状为倒梯形。该凹槽的设计形状与传统楔块的形状相吻合,在固定楔型夹体的前提下可保证楔块不受影响。底部支架上开设有一个用于安装水平杆体的圆孔以及用于安装连接板的两个连接板安装孔。

2.3 连接机构设计

连接机构主要用于将底部支架与顶部支架进行连接和固定,并限定施加压力的传导方向。连接机构主要由连接板、滑块和导轨三部分组成,如图4、图5所示。连接板上开设有四个用于安装滑块的固定内螺纹孔,连接板的左侧设有多个用于安装底部支架的连接内螺纹孔。连接板通过固定内螺纹孔安装于滑块上,滑块固定于导轨,导轨的一端与顶部支架通过方形孔进行连接固定。底部支架通过连接内螺纹孔安装于连接板,底部支架能通过连接板及滑块沿导轨长度方向做直线往复运动。

2.4 驱动机构设计

驱动机构包括安装于顶部支架外侧的棘轮套筒手柄以及传动杆,传动杆包括水平杆体、螺栓、限位器、螺杆、用于固定螺杆并使其与棘轮套筒手柄连接的螺杆固定器,如图6、图7所示。

棘轮套筒手柄为通用型,其与传动杆一端的螺杆联动,螺杆穿过顶部支架向底部支架方向水平延伸,底部支架正对螺杆的位置处安装有水平杆体,水平杆体朝向螺杆的一端内部安装有螺栓,螺栓的内表面设有与螺杆的外螺纹相旋接的内螺纹,螺栓的外表面与水平杆体的内表面紧密贴合,水平杆体的内部开设有用于螺杆往复通过的腔室;棘轮套筒手柄通过螺杆固定器安装于顶部支架上,并通过螺杆固定器与螺杆相连接;螺杆上装有限位器,能避免安装过度,保护楔块。

3楔型耐张线夹专用安装工具操作方法

线夹专用安装工具用于停电施工线路架设时耐张线夹的安装,操作过程中需要将线夹的夹体放入安装工具中,并将两个楔块放入,通过棘轮套筒手柄将楔块压紧。

3.1 安装工具使用方法

线夹专用安装工具的使用需要结合楔型耐张线夹,耐张线夹的具体结构如图8所示,主要包括楔型夹体、楔块、楔型夹体底部。

使用时,通过棘轮套筒手柄将安装工具的传动杆拧松,将楔型夹体底部放置于底部支架顶端开设凹槽处,楔型夹体另一端放于顶部支架。将楔块放入楔块腔,并将两个楔块的底部对准顶部支架凹槽两侧的板面,通过棘轮套筒手柄将楔块压入即可。

3.2作业流程

安装楔型耐张线夹的主要作业流程如下:1)将耐张线夹与横担相连,通过卡线器、紧线器固定导线,并建立后备保护,将紧线器收紧至导线适当弧垂,并将后备保护适当收紧;2)将导线穿过楔型夹体,将左楔块、右楔块手动插入楔型夹体,左楔块、右楔块位于导线两侧;3)将楔型夹体和导线一起放置于安装工具上,此时,楔块待压紧部分与顶部支架相接触;4)将棘轮套筒手柄调至紧固方向,顺时针旋转,带动螺杆旋转,螺杆通过螺栓带动水平杆体做直线运动,与水平杆体紧密相连的底部支架从而也做直线运动,并不断靠近顶部支架,当底部支架与楔型夹体底部接触时,楔块开始受力,逐渐被压入楔型夹体,从而使导线与楔型夹体牢固连接。

4 实践验证

参考设计方案加工成品,如图9所示。

分别使用该工具和原始安装方法进行试验对比,从安装耗时和施工工艺两方面进行评价。由同一作业人员在10个相同位置采用两种不同的方式进行安装,平均结果如表1所示。

由表1可以看出,新设计的安装工具在耗时、安装工艺及操作方面均优于原安装方法,具有可推广性。

5 结束语

本文所述楔型线夹安装工具结构简单、操作方便,可通过改变支架尺寸适用于不同型号的楔型线夹的安装,有效改善了目前NXJ型楔型线夹的安装工艺,具有广泛的推广应用价值。由于操作简单,施工工艺水平提高,该工具可以有效减少对楔型线夹的损坏,确保设备安全;还可以有效减少因导线脱落或线夹发热造成的线路跳闸次数,确保配电网安全稳定运行。该工具改善了楔型线夹安装工艺,使得配电网建设加快,营商环境接入时间缩短,提高了供电企业优质服务水平。

[参考文献]

[1]孙运涛,姜燕波,周瑞,等.新型配网绝缘耐张线夹的研制及验证[J].设备管理与维修,2022(24):17—19.

[2]颜涛,李学,王云辉,等.针对不同楔角和楔块材料的NXJ 型耐张线夹和导线应力分布情况[J].电气工程学报,2022,17(1):251—256.

[3]燕宝峰,白全新,陈波,等.耐张线夹安装工艺及握力标准值取值问题分析[J].黑龙江电力,2021,43(2):133—137.

[4]马志广.配电线路运行[M].北京:中国电力出版社,2010.

[5]王云辉,颜涛,李学,等.导线滑移导致的NXJ型耐张线夹失效原因分析及结构性优化[J].电气工程学报,2021,16(1):149—156.

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2024年第21期第10篇