CN102545102B - 1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种1000kV耐张水平式绝缘子更换装置，该装置包括大旁路受力系统，大旁路受力系统包括耐张前卡、耐张后卡；耐张前卡与耐张后卡之间设置有绝缘拉棒，绝缘拉棒的端头设置有紧线装置；耐张前卡上开设有功能开口。本发明提供了一种作业方便、更换装置简单以及使用安全可靠的耐张水平式绝缘子带电更换装置。

Description

1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置

技术领域

本发明属于特高电压输电线路带电作业技术领域，涉及一种耐张水平式绝缘子带电更换装置，尤其涉及一种1000kV特高压输电线路耐张水平式绝缘子更换装置。 

背景技术

1000kV特高压电网是我国乃至全世界当前投入商业运营的最高电压等级电网，2008年由山西晋东南到湖北荆门电网建成投运，正在建设的还有西北至华北、西南至华中。依靠这些特高压电网实现超大容量能源转换和调配，满足我国社会主义建设高速发展对能源的需求。 

1000kV特高电压电网在它投入运行的那一刻起就对电网的安全带来决定性的影响，它使我国电网更加强大，但它一但发生事故对原有电网的冲击更加严重。为了提高1000kV特高压电网的供电可靠性，必须加强电网的运行管理，并积极开展不停电排除故障的工作和能力。所以带电更换1000kV耐张水平式绝缘子就成为必须解决的技术难题。 

1000kV特高电压耐张水平式绝缘子带电更换装置沿用了专利号是ZL022248056的基本原理，其仅限于500kV耐张水平式绝缘子带电更换，相对于1000kV绝缘子串，其长度10米左右，重1500公斤，用500kV旁路受力配合托瓶架的方案是无法实现绝缘子的脱串工作，因为托瓶架弯曲下垂度太大，绝缘子无法松弛。 

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种作业方便、更换装置简单以及使用安全可靠的耐张水平式绝缘子带电更换装置。 

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种耐张水平式绝缘子带电更换装置，其特殊之处在于：所述耐张水平式绝缘子带电更换装置包括大旁路受力系统，所述大旁路受力系统包括耐张前卡、耐张后卡；所述耐张前卡与耐张后 卡之间设置有绝缘拉棒，所述绝缘拉棒的端头设置有紧线装置；所述耐张前卡上开设有功能开口。 

上述耐张前卡是上下合并的端部卡，所述耐张后卡是翼型卡，所述绝缘拉棒设置在耐张后卡两侧并与耐张前卡连接。 

上述功能开口包括用于避让均压环支撑臂的均压环避让凹槽、用于固定屏蔽环的螺栓预留孔、用于固定挂线联板的螺栓预留孔以及用于固定绝缘拉棒的挂孔。 

上述耐张前卡包括上耐张前卡以及下耐张前卡；所述上耐张前卡通过螺栓与下耐张前卡固定连接。 

上述均压环避让凹槽开设在前部端卡的边缘，所述屏蔽环螺栓预留孔、挂线联板螺栓预留孔以及用于固定绝缘拉棒的挂孔均是一个或多个。 

上述紧线装置包括第一机械紧线器，所述绝缘拉棒通过第一机械紧线器与耐张前卡连接。 

上述紧线装置还包括液压紧线器，所述耐张后卡通过液压紧线器与绝缘拉棒连接。 

上述耐张水平式绝缘子带电更换装置还包括设置在大旁路受力系统内部的小旁路受力系统。 

上述小旁路受力系统包括闭式后卡以及第二机械紧线器；所述闭式后卡通过第二机械紧线器与耐张前卡相连；所述闭式后卡套接于待更换绝缘子后面的一片绝缘子的钢帽上。 

上述小旁路受力系统包括耐张后卡、闭式前卡以及第二机械紧线器；所述闭式前卡通过第二机械紧线器与耐张后卡相连；所述耐张后卡套接于金具链串的牵引板上，所述闭式前卡卡接在待更换绝缘子前面一片绝缘子的钢帽的凹槽内。 

上述小旁路受力系统包括闭式后卡、闭式前卡以及第二机械紧线器，所述闭式后卡通过第二机械紧线器与闭式前卡相连；所述闭式后卡套接于待更换绝缘子后边的绝缘子的钢帽上，所述闭式前卡连接在待更换绝缘子前端绝缘子钢帽的凹槽内。 

本发明的优点是： 

1、更换装置简单。本发明所提供的耐张水平式绝缘子带电更换装置采用大、小旁路受力系统，利用大旁路受力系统先将整串绝缘子串收松，再利用小旁路受力系统将局部更换串再收松，这样力量小，收缩量大，易脱串，而且不用托瓶架，从而大大减小带电工具的体积、重量。 

2、作业方便。本发明所提供的耐张水平式绝缘子带电更换装置在对整串绝缘子更换时，先将大旁路受力系统收紧，使整串绝缘子松弛，再将小旁路受力系统收紧，绝缘子由前端(导线侧)脱开，并用绝缘绳索捆绑前端绝缘子，拉紧受力后，缓慢解除小旁路受力，将绝缘子串全部重量由绝缘绳索承担，并缓慢松弛，绝缘子串下旋至垂直，即可通过提升设备将绝缘子串落至地面进行更换，作业非常方便。 

3、不拆除均压环与线路上原有任何设施，安全可靠。本发明所采用的前部端卡是在现有的卡具上设置有多种功能孔、槽的结构形式，可横跨闭合绝缘子串，安装前部端卡，不拆除均压环与线路上原有任何设施，使用非常方便。同时，本发明所提供的前部端卡采用钛合金上、下板，在使用时由上下板直接合并，并通过螺栓连接紧固组合而成，结构简单，操作简便。 

附图说明

图1是本发明所提供的耐张水平式绝缘子带电更换装置的使用状态示意图； 

图2是本发明所采用的前部端卡的结构示意图； 

图3是本发明所采用的耐张后卡的结构示意图； 

其中： 

1-绝缘子悬挂孔；2-卡具紧固螺栓孔；3-屏蔽环固定螺栓预留孔；4-均压环支架避让凹槽；5-均压环螺栓预留孔；6-绝缘拉棒挂孔；7-第二紧线器挂孔；8-屏蔽环；9-挂线联板；10-耐张前卡；11-均压环；12-第一机械紧线器；13-第二机械紧线器；14-闭式前卡；15-闭式后卡；16-绝缘拉棒；17-液压紧线器；18-耐张后卡；19-第二紧线器挂孔；20-液压紧线挂孔。 

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种耐张水平式绝缘子带电更换装置，该耐张水平 式绝缘子带电更换装置包括大旁路受力系统，大旁路受力系统包括耐张前卡10、耐张后卡18；耐张前卡10与耐张后卡18之间设置有绝缘拉棒16，绝缘拉棒16的端头设置有紧线装置；耐张前卡10上的开设有功能开口。耐张前卡10是上下合并端部卡和耐张后卡18是翼型卡，绝缘拉棒16设置在该翼型卡两侧。 

参见图2，本发明在耐张前卡10上所开设的功能开口包括用于卡接均压环11支撑臂的均压环支架避让凹槽4、用于对屏蔽环8进行固定的屏蔽环固定螺栓预留孔3、用于固定挂线联板9的均压环螺栓预留孔5以及用于固定绝缘拉棒挂孔6，用于连接第二紧线器挂孔7。 

耐张前卡10包括上耐张前卡以及下耐张前卡；上耐张前卡通过螺栓与下耐张前卡固定连接。 

均压环支架避让凹槽4开设在前部端卡的边缘，屏蔽环固定螺栓预留孔3、均压环螺栓预留孔5以及用于固定绝缘拉棒挂孔6均是一个或多个。 

紧线装置包括第一机械紧线器12以及液压紧线器17，绝缘拉棒16通过第一机械紧线器12与耐张前卡10连接；耐张后卡18通过液压紧线器17与绝缘拉棒16连接。 

继续参见图1，本发明所提供的耐张水平式绝缘子带电更换装置还包括设置在大旁路受力系统内部的小旁路受力系统，小旁路受力系统包括闭式后卡15以及第二机械紧线器13；闭式后卡15通过第二机械紧线器13与耐张前卡10相连；闭式后卡15套接于待更换绝缘子后一个绝缘子的钢帽上，更换前端第一个损坏绝缘子。 

作为小旁路受力系统的第二实施例，本发明所提供的小旁路受力系统包括闭式后卡15、闭式前卡14以及第二机械紧线器13，闭式后卡15通过第二机械紧线器13与闭式前卡14相连；闭式后卡15套接于待更换绝缘子后一个绝缘子的钢帽上，闭式前卡14卡接在待更换绝缘子前一个绝缘子的钢帽凹槽内以更换除两端第一个绝缘子以外任何一只绝缘子。 

作为小旁路受力系统的第三实施例，本发明所提供的小旁路受力系统包括闭式前卡14以及第二机械紧线器13；闭式前卡14通过第二机械紧线器13与耐张后卡18相连；耐张后卡18套接于金具链串的牵引板上，闭式前卡14卡接在待更 换绝缘子前面一片绝缘子的钢帽的凹槽内。 

本发明的原理是建立大小旁路受力系统，承接耐张绝缘子串张力的转移并脱串，一套为大旁路受力系统，它是承接耐张整串张力，并使绝缘子串松弛。另一套为小旁路受力系统，它是更换单只绝缘子时，建立的小旁路受力系统，一般称跨四短三，更换端头第一片和任意片，利用第二机械紧线器手动收紧，当收缩量达到脱串所需间隙时，即可脱串更换。 

端部卡具应具备在1000kV挂线联板9锚固，并具有和大、小受力系统进行锚固的功能和具备不拆卸均压环11及屏蔽环8设施的功能。紧线装置是液压紧线装置和手动机械紧线装置的组合，是先用手动装置收紧余量，再用液压装置收紧绝缘子串。其优点是：①缩小液压装置行程，②减小作业人员劳动强度，③促进了作业程序的合理性。1000kV绝缘拉杆工作荷载100kN，破坏荷载300kN，并通过1000kV相应的工频湿耐压、操作过电压、雷电过电压的严格试验。 

1000kV绝缘子串长度10米左右，重1500公斤，用500kV旁路受力配合托瓶架的方案是无法实现绝缘子的脱串工作，因为托瓶架弯曲下垂度太大，绝缘子无法松弛脱串。那么使用大旁路受力系统先将绝缘子收松弛，使张力转移到大旁路受力系统，再用小旁路受力系统“跨四短三”将三片绝缘子收松弛，并进行脱串，更换损坏绝缘子。然后恢复原来的绝缘子串的受力，完成带电更换工作。 

旁路受力系统必须锚固在绝缘子串前端的导线挂板联板和后端的牵引板上。两锚固联板形式结构不同，所以应研制不同结构形式的卡具进行锚固。 

导线挂线联板9上挂有8根导线，装有均压环11并连有两串绝缘子串。这些装置不能移动或拆除带电作业。工具的安装锚固只有采用图2的方案，采用钛合金板，上、下合并，螺栓连接紧固。按照原设计主锚固用的孔1、屏蔽环固定螺栓预留孔3、卡具紧固螺栓孔2、均压环支架避让凹槽4、均压环螺栓预留孔5以及大旁路挂孔6、小旁路挂孔7，的板面构造。紧固螺栓和旁路挂孔螺栓均采用高强螺栓，用以稳固卡具板形受力，这样构成的耐张前卡具为图2，就具备了发明内容所述上网功能。耐张前卡用钛合金制作，重量轻，安装时不拆动杆上的均压环11和其它设施，操作非常方便。 

后端锚固卡安装在后牵引板上如图3，它是用钛合金、制作，具有插入牵引 扳的“门”形插口和封闭螺栓，“门”形插口插在连扳上，螺栓将卡具和连扳紧固相连构成后锚固卡，卡具有两翼，并留有液压紧线挂孔20和第二紧线器挂孔19。将液压紧线器17连接在液压紧线挂孔20上，建立大旁路受力系统。手动紧线器连接在第二紧线器挂孔19上建立小旁路系统。 

本发明在具体工作时，首先按图1所示在高空安装大旁路受力系统，其顺序为后联板锚固卡+液压紧线器17+绝缘拉杆+手动机械紧线器+耐张前卡具，并调整到位。按更换绝缘子的位置，当更换绝缘子串两端头第一个绝缘子时，安装小旁路受力系统并调整到位，为任意其它绝缘子时安装旁路受力系统，均要调整到位。大、小受力系统安装到位后，先收紧大受力系统承接绝缘子串的全部张力，绝缘子松弛；再收紧小受力系统，被换绝缘子即可脱片更换。 

本发明所提供的更换装置也可整串落地更换。当需要时将前端绝缘子串松脱后，用绝缘子起吊绳绑固第三只绝缘子并紧固，由地面电工配合，并将小旁路松弛，绝缘子串张力转移到起吊绳上，再慢慢下提绝缘子串，并下降落至地面进行更换。上升恢复时程序相反。 

Claims (6)

1.一种1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置，其特征在于：所述1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置包括大旁路受力系统以及设置在大旁路受力系统内部的小旁路受力系统，所述大旁路受力系统包括耐张前卡、耐张后卡；所述耐张前卡与耐张后卡之间设置有绝缘拉棒，所述绝缘拉棒的端头设置有紧线装置；所述耐张前卡上开设有功能开口；所述耐张前卡是上下合并的端部卡，所述耐张后卡是翼型卡，所述绝缘拉棒设置在耐张后卡的两侧并与耐张前卡连接；所述功能开口包括用于避让均压环支撑臂的均压环避让凹槽、用于避让固定屏蔽环螺栓的螺栓预留孔、用于固定挂线联板的螺栓预留孔以及用于固定绝缘拉棒的挂孔；所述耐张前卡包括上耐张前卡以及下耐张前卡；所述上耐张前卡通过螺栓与下耐张前卡固定连接；所述均压环避让凹槽开设在耐张前卡的边缘，所述屏蔽环螺栓预留孔、挂线联板螺栓预留孔以及用于固定绝缘拉棒的挂孔均是一个或多个。

2.根据权利要求1所述的1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置，其特征在于：所述紧线装置包括第一机械紧线器，所述绝缘拉棒通过第一机械紧线器与耐张前卡连接。

3.根据权利要求2所述的1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置，其特征在于：所述紧线装置还包括液压紧线器，所述耐张后卡通过液压紧线器与绝缘拉棒连接。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置，其特征在于：所述小旁路受力系统包括闭式后卡以及第二机械紧线器；所述闭式后卡通过第二机械紧线器与耐张前卡相连；所述闭式后卡套接于待更换绝缘子后一个绝缘子的钢帽上。

5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置，其特征在于：所述小旁路受力系统包括耐张后卡、闭式前卡以及第二机械紧线器；所述闭式前卡通过第二机械紧线器与耐张后卡相连；所述耐张后卡套接于金具链串的牵引板上，所述闭式前卡卡接在待更换绝缘子前面一片绝缘子的钢帽的凹槽内。

6.根据权利要求1-3任一权利要求所述的1000Kv耐张水平式绝缘子带电更换装置，其特征在于：所述小旁路受力系统包括闭式后卡、闭式前卡以及第二机械紧线器，所述闭式后卡通过第二机械紧线器与闭式前卡相连；所述闭式后卡套接于待更换绝缘子后一片绝缘子的钢帽上，所述闭式前卡连接在待更换绝缘子前一片绝缘子的钢帽的凹槽内。