新型兩用絕緣滑車

李正文 葉克書 楊鳳

摘要： 為了提高帶電作業效率，減少帶電作業的時間，提高工器具使用性能，需對常規絕緣滑車進行創新改進，以降低作業人員勞動強度，提高帶電作業的工作效率，降低作業風險，對于提高線路供電可靠率，具有極大的實用價值。

關鍵詞：使用性能 絕緣滑車創新改進

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

一、前言

目前輸電線路帶電檢修工作中，單輪絕緣滑車主要適用于35kV-500kV輸電線路，它的作用是在起吊重物、傳遞工器具的過程中，配合絕緣繩索，用于起吊作業用的絕緣工器具、檢測設備、金屬工器具以及所需更換的絕緣子和作業中的其它小工具等，傳統的絕緣滑車轉向不夠靈活，經常會出現繩索牽引下，滑輪受蹩致使滑輪與托板卡死的現象；傳統的絕緣滑車在繩套配合使用過程中，不易找到方便起吊且受力后可調整的吊點或繩索受力后會加長起吊的有效行程，這就降低了滑車的有效性，使用時費時費力，工作效率低，危險值偏高，存在很大的安全隱患。

在輸電線路帶電作業更換耐張絕緣子串中，絕緣滑車是起吊工器具及材料的工具。它與絕緣繩索結合使用廣泛應用于輸電線路中很多場合。對于輸電線路220kV及以上的耐張絕緣子串更換工作，特別是500kV耐張四聯串更換工作中都廣泛使用到絕緣滑車。同時在220kV及以下帶電更換耐張或直線絕緣子的工作中，在進行帶電更換絕緣子串、修補導線、更換間隔棒等一系列作業中都有廣泛使用絕緣滑車。而在耐張四聯串更換中由于地形、金具連接等條件限制，常規絕緣滑車不能平面轉向導致出現卡死現象，或間接造成工器具與線路設施設備間出現摩擦卡死現象，往往會增加作業風險。為了提高帶電作業效率，減少帶電作業的時間，提高工器具使用性能，需對傳統滑車進行創新改進，以降低作業人員勞動強度，提高帶電作業的工作效率，降低作業風險，對于提高線路供電可靠率，具有極大的意義。

二、常規絕緣滑車的使用現狀調查

班組QC小組成員分別對原單輪絕緣滑車的使用都進行了現場操作，在500kV線路耐張四聯串絕緣子更換項目中，對使用過程中絕緣滑車存在的問題進行了分析統計，結果如下：

500kV耐張四聯串中使用絕緣滑車缺陷調查統計表

在220kV線路直線串絕緣子更換項目中，對使用過程中絕緣滑車存在的問題進行了分析統計，結果如下：

220kV直線串中使用絕緣滑車缺陷調查統計表

從分析圖表可以看出，在更換500kV耐張絕緣子傳中，出現滑車不能轉向致卡死現象頻繁、懸掛滑車用時過長；在更換220kV直線串絕緣子中，出現掛點用繩套有效行程過長、懸掛滑車用時偏長，最終都體現在轉向、摩擦、吊點等問題上。兩個項目都使得作業人員勞動強度過大，操作中不順利，最終使作業危險值偏高，存在較大的安全隱患。

三、創新改進常規絕緣滑車

針對作業中發現的問題，創新改進常規絕緣滑車的吊鉤及承力軸，消除絕緣滑車在使用中的卡死現象，減少絕緣繩套的使用，減小在起吊過程中繩索與滑車、滑車拉板間的摩擦力，減少繩索對滑車拉板的橫向剪切力，且讓絕緣滑車適于更多場合，讓作業人員更容易選擇合適吊點位置，并且節約一定的作業時間。

對絕緣滑車改進的加工CAD圖

加工成型圖

四、新型兩用絕緣滑車從新設計

首先，更換絕緣子（串）等常規作業中，因金具連接長短不一，使用的金具各有不同，在選擇吊點過程中使用絕緣繩套減少了吊點有效性，對取脫絕緣子串增加了難度；在更換耐張絕緣子串過程中如不能選擇到一個能靠近絕緣子串連接位置的適宜掛點，對更換絕緣子串的工作會增加許多難度，嚴重影響作業效率，增加風險；另外，在起吊重物的過程中，常規的滑輪輪槽無法360度旋轉，會對地面吊繩起吊角度要求苛刻，同時還會對絕緣繩索造成極大磨損，對滑車產生側向扭力，帶來不安全因素等等。因此，在作業過程中出現這些不利因素會使得作業人員勞動強度增加，作業效率下降，且在作業過程中產生的危險因素相應增多。為提高帶電更換架空輸電線路絕緣子（串）的工作效率，降低作業人員的勞動強度，降低風險，研究一個不受吊點位置影響，不會降低吊點有效性，并且還能解決滑車滑槽無法360度旋轉問題的專用絕緣滑車則顯得尤為迫切。

根據查新資料和相關分析對項目進行具體研究，研究內容如下:

a 受力分析

經查找資料與參閱文獻，在線路運行中，絕緣滑車主要用于起吊重物使用，項目組采取使用最為廣泛的1.0t荷載的絕緣滑車進行重新設計，設計制作時其安全系數按《帶電作業工具基本計算要求與設計導則》GB/T18037-2008取值。

b 兩用絕緣滑車設計

根據以上受力分析，結合桿塔塔材尺寸及金具結構連接方式及尺寸對工器具進行研究，畫出工器具組裝示意圖，具體如下：

兩用絕緣滑車組裝示意圖

c工器具荷載確定

經查找資料與參閱文獻，在線路運行中，絕緣滑車主要用于起吊重物使用，項目組采取使用最為廣泛的1.0t荷載的絕緣滑車進行重新設計，設計制作時其安全系數按《帶電作業工具基本計算要求與設計導則》GB/T18037-2008取值。

兩用絕緣滑車零件及組合件按照圖紙合格后才能裝配，裝配后滑輪在中軸上應轉動靈活，無卡阻現象，滑車金屬部分吊鉤、轉向頭在吊梁上應轉動靈活，吊鉤所使用閉鎖裝置應連接可靠，裝卸靈活。兩用絕緣滑車的額定負荷為10kN，安全系為2.5倍。

五、現場驗證

班組QC小組成員于2013年11月1日在實際線路上對創新改進的絕緣滑車進行了驗證。

5.1現場驗證一：

改進制作原單輪絕緣滑車的掛鉤與滑輪的連接件—轉動輪軸，最終實現絕緣滑車360度、多面、空間旋轉的功能，解決了更換絕緣子中卡死現象問題。

改進后解決了轉向卡死等現象圖：

改進后的單輪絕緣滑車可以自由旋轉

表

從表可以看出，改進后單輪絕緣滑車可以實現360度旋轉，達到目標值要求。

5.2現場驗證二：

改進制作原絕緣滑車的掛鉤與繩套配合連接起掛，最終實現無需繩套配合使用，可直接懸掛在塔材上的功能，解決了更換絕緣子中有效行程過長缺陷。

改進后解決了掛點行程過長的缺陷圖：

改進后的單輪絕緣滑車無需繩套配合使用可直接懸掛

表

從表可以看出，改進后單輪絕緣滑車無需繩套配合使用，可以直接懸掛，懸掛后平均有效行程降低了60%左右，達到目標值要求。

5.3現場驗證三：

改進后的新單輪絕緣滑車在使用過程中，對更換500kV耐張四聯串絕緣子和更換220kV直線串絕緣子，懸掛滑車時間比以前大大減少；又因作業中卡死或者行程的缺陷問題等，作業時間和勞動強度也得到大大減少和降低，對應的滑車摩擦力也就自然變小很多。

最后單輪絕緣滑車在現場驗證圖：

表

從表可以看出，改進后單輪絕緣滑車在使用中，懸掛滑車的平均用時得到了大大降低，達到80%左右，達到并超過目標值要求。同時，解決了滑車轉向和掛點的缺陷，也就減少了作業人員在強電場的時間，勞動強度降低，作業安全危險值也得到降低，提高了作業效率。達到改進目標要求值。

5.4 新型兩用滑車最終驗證圖

本實用新型與現有技術相比較，其具有以下有益效果：本實用新型可調式單輪絕緣滑車在吊點掛鉤與滑輪組件之間設了一個轉軸裝置，最終實現滑輪360°、多面、空間旋轉的功能，使用過程中不會出現滑輪卡死的現象，吊點掛鉤設置有一個槽狀掛鉤，且帶有防滑脫閉鎖，另設置有一個與槽狀掛鉤槽的開口平面呈15度的長形腰孔，無需繩套配合使用，也可以直接懸掛于聯板、調整板、平行掛板等金具上，解決了起吊重物工作中有效行程過短的缺陷；且當槽狀掛鉤直接水平懸掛固定于塔材上或懸掛于聯板、調整板、平行掛板等金具上時，可解決滑輪在槽狀掛鉤開口方向上的前后滑動，使吊點更利于起吊工作。在起吊重物工作中，懸掛滑車時間比以前大大減少；又因作業中卡死或者行程的缺陷、吊點無法在受力后調整的問題等，作業時間和勞動強度也得到大大減少和降低，對應的滑車摩擦力也就自然變小很多，提高了工作效率，降低了安全隱患。

加上鐵塔上最新新型兩用絕緣滑車驗證效果圖

在通過全體小組成員的共努力，并經過現場多次帶電檢修作業使用，滿足了相關試驗要求，達到了我們的要求。解決了單輪絕緣滑車因轉向單一受限而產生剪切力致卡死現象問題，解決了單輪絕緣滑車因掛鉤與絕緣繩套連接使用致吊點過低而增加了有效絕緣行程缺陷等。從而使單輪絕緣滑車的使用性能大大增加，使用范圍也不斷增廣，在帶電作業中減少了作業時間和勞動強度，降低了危險率，提高了作業效率。

六、結束語

本實用新型可調式單輪絕緣滑車使用時無需配合繩套使用，可以直接懸掛于聯板、調整板、平行掛板等金具上，增加了有效絕緣行程；吊點掛鉤的獨特設計以及吊點掛鉤滑輪組件之間的轉軸設計，實現滑輪360°、多面、空間旋轉的功能，實現了在一定懸掛方式下，吊點掛鉤固定不變時，滑車受力后還能調整吊點的功能，使得在起吊重物、工器具的工作中不會出現滑輪卡死的現象與吊點偏移或吊點不合適的現象，減少了作業人員的作業時間和體力，提高了工作效率。

QC小組對常規絕緣滑車進行創新改進，提高了絕緣滑車的使用性能，減少帶電作業的時間，以降低作業人員勞動強度，提高帶電作業的工作效率，降低了作業風險，對于提高線路供電可靠率，具有極大的實用價值。

參考文獻：

[1] 《電力安全工作規程》 中國國家標準化委員會 2011