湛江市赤坎供电局 524000
摘要:快捷式绝缘棒是线路作业中常用的工具之一,针对快捷式绝缘棒在实际应用中由于工作复杂程度存在的连接不牢固问题,开展快捷式绝缘棒转接头卡扣固定性优化研究。通过利用卡扣接头替换传统螺纹接口、转接头内部凹槽固定轨道设计,设计一种全新的快捷式绝缘棒,达到省时受力的目的。通过实验证明,新的快捷式绝缘棒与传统绝缘棒相比具有更高的固定性,在承受巨大的拉力作用时,依然能保证紧密贴合,对于提升作业安全性具有重要意义。
关键词:快捷式绝缘棒;卡扣;固定轨道
0引言
在任何停送电、清障作业过程中,快捷式绝缘棒都是必不可少的工具,其主要作用是将绝缘棒与之相互连接。在配电安全生产一线工作中,经常会使用“钩廉”清理树障和“10kV绝缘操作棒”两种绝缘棒进行柱上开关的停送电等操作。因此,绝缘棒的应用十分广泛,在配电一线工作中随处可见。传统的绝缘棒的连接头通常使用螺纹接口,螺纹接口需要用较大的力气旋转绝缘棒才能使两根绝缘棒相连,由于螺纹接口与空气接触面积大,因而更容易锈蚀,从而更加大了连接两根绝缘棒的难度,浪费了更多的力气和时间,致使工作效率低下[1]。因此,当前研究学者逐渐将研究重点转移到研制新型绝缘棒转接头用以减少装拆消耗时间,并提高工作效率成为一项亟待解决的问题上[2]。本文通过对绝缘棒的使用方法进行深入分析,针对传统绝缘棒螺纹接口的缺陷和不足,开展对快捷式绝缘棒转接头卡扣固定性优化研究。
1快捷式绝缘棒转接头卡扣固定性优化设计
1.1利用卡扣接头替换传统螺纹接口
在进行快捷式绝缘棒转接头卡扣固定性优化设计时,针对传统螺纹接口存在的松动问题,通过更换卡扣接头的方式解决接口的固定性问题。图1为本文设计的卡扣接头正视图和左视图。
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图1本文设计卡扣接头正视图和左视图
图1中,1表示为卡扣接头上方一对挡板结构;2表示为与卡扣插头插楔块相连接的楔腔结构;3表示为卡扣接头处延伸到卡槽的角坡结构;4表示为卡扣接头顶部的弹性卡柱;5表示为与卡槽结构相同的通孔。快捷式绝缘棒的接口卡扣由接口插座、接口叉和专用拆卸工具组成,在卡扣接头内部增加楔腔结构,在楔腔底部设有对应的卡槽,顶部与两侧为开口状态,并且顶部开口处是由一对挡板结构组成[3]。通过各个结构相互之间的连接,可以形成密实结构,当接头卡扣连接时出现人为或非人为的拉扯,卡扣反而会受到楔腔结构与挡板之间的相互作用更加贴合,从而将绝缘棒与接头锁定,实现连接牢靠[4]。在使用后进行拆除绝缘棒接口卡扣时,必须采用专业的拆卸工具才能将其拆除。铜鼓使用匹配的拆卸工具,沿着卡槽结构相同的通孔插入,将拆卸工具送端部间隙沿着斜平面顶起卡柱,从而使受到压缩作用的卡柱不低于槽口位置,再沿楔腔结构将楔体滑动,从而完成接头卡扣分离。
1.2转接头内部凹槽固定轨道设计
将卡扣接头替换传统螺纹接口后,还需要对转接头内部的凹槽固定轨道进行设计,从而进一步保证快捷式绝缘棒的固定性[5]。转接头内部凹槽固定轨道的形状和尺寸对于绝缘棒的固定性影响较大,通过分析计算凹槽固定轨道的结构设计对绝缘棒固定性产生的具体影响,实施对绝缘棒固定性的优化。假设快捷式绝缘棒转接头内部凹槽的圆弧半径为r,柱销头半径为R,则当r=R时,凹槽固定轨道与柱销头正中间完全接触;当r<R时,则凹槽固定轨道与柱销头正中间接触不良。根据公式(1)计算转接头凹槽的阻力大小:.png)
2实验论证分析
为验证本文快捷式绝缘棒转接头卡扣固定性的优化效果,将优化后的绝缘棒与传统绝缘棒进行比较,在实验线路上对采用本文优化后的快捷式绝缘棒与传统绝缘棒进行实验操作。分别在绝缘棒连接处两端施加两个相反方向的作用力,设第一组作用力为±10N,第二组作用力为±20N,第三组作用力为±30N,以此类推每进行一次拉伸,上下各增加10N。比较两种绝缘棒最终能够承受的拉力大小,并将实验结果记录如表1所示。
表1两种绝缘棒承受拉力大小记录表.png)
由表1可以看出,本文绝缘棒可以承受住的拉力可达到±100N,而传统绝缘棒在承受±30N和±40N拉力时,应出现了连接松动现象,而在承受±50N拉力时,完全断开。因此,通过实验证明,本文快捷式绝缘棒转接头卡扣固定性优化方法有效,可以增加快捷式绝缘棒的固定性。新型快捷式绝缘棒转接头采用螺纹接口既保留了传统的绝缘棒节约成本,也保证了绝缘棒的足够受力来满足工作需要;采用带有凹槽轨道的卡扣接口使装拆更加快捷方便,省时省力省心。
3结束语
本项目通过对绝缘棒转接头使用方法进行深入分析,针对传统绝缘棒转接头的缺陷和不足,专门研制符合现场操作方便快捷的新型快捷式绝缘棒转接头。新型快捷式绝缘棒转接头由卡扣、凹槽轨道、和螺纹接口组成。结构特点是通过螺纹接口和传统绝缘棒接头连接后,用卡扣接口代替螺纹接口与其他绝缘棒相连,有效提高了绝缘棒的固定性,保证各项工作的顺利进行。
参考文献
[1]林福利,陈攀.一种10kV绝缘棒可拆卸式防雨罩的研究[J].电子测试, 2019,25(24):024-025.
[2]宛国良,唐忠斌,徐少波,等.采用绝缘横担提高10kV架空线路耐雷水平的研究[J].广东电力,2019,32(05):112-117.
[3]姜文涛,刘荣海,杨迎春,等.基于有限元分析和DR检测的110kVGIS ZF4-126型环氧树脂支撑绝缘杆缺陷分析[J].电瓷避雷器,2020,25(01):228 -233.
[4]张施令,何永胜,李乃一,等.1100kVGIS用SF_6气体绝缘复合套管结构有限元仿真分析[J].绝缘材料,2019,52(04):050-056.
[5]于进,杜炘洁.电脱水器绝缘棒圆柱绕流数值模拟研究[J].油气田地面工程,2019,38(08):029-035+039.