绝缘子螺帽紧固装置的研制

绝缘子螺帽紧固装置的研制

吴昊 ,巴衣尔 ,周部全,马宝

国网新疆电力有限公司巴州供电公司 

摘要：本文涉及带电作业技术领域，是一种绝缘子螺帽紧固装置，其包括螺丝套筒、万向接头、绝缘操作杆、扳手连接件、快速扳手，该螺丝套筒可拆卸地安装在万向接头上，接头的两轴夹角在10°以内，下方作业人员可多角度地将绝缘杆的扭力传向螺丝套筒。本设备结构合理而紧凑，使用方便，其通过绝缘操作杆能快速完成绝缘子螺帽紧固工作，方便快捷，安全高效。只需单人操作就可快速紧固螺丝，无需带电作业车辆现场处理。顶部螺丝套筒可更换，可以方便地紧固各种规格的螺丝。人体不直接接触带电体，降低带电作业风险，有效保证了人身安全。

关键词：绝缘操作杆；螺帽紧固装置；螺丝套筒

一、绝缘子螺帽紧固装置的系统设计

1.1整体结构方案

一种绝缘子螺帽紧固装置，包括螺丝套筒、万向接头、绝缘操作杆、扳手连接件、快速扳手，螺丝套筒可拆卸地装设在万向接头上，万向接头可拆卸地装设在绝缘操作杆上，扳手连接件可拆卸地装设在绝缘操作杆上，快速扳手可拆卸地装设在扳手连接件上。

万向接头包含单节万向接头和接头连接件，单节万向接头与螺丝套筒可拆卸地连接，接头连接件与绝缘操作杆可拆卸地连接。

绝缘操作杆包含绝缘杆和远离万向接头一端安装的绝缘手柄，绝缘杆无绝缘手柄的一端与接头连接件可拆卸地连接，绝缘杆有绝缘手柄的一端与扳手连接件可拆卸地连接。

扳手连接件包含凸柱连接件和螺帽凸柱，凸柱连接件与绝缘杆有绝缘手柄的一端可拆卸地连接，螺帽凸柱与快速扳手可拆卸地连接。螺帽凸柱为定制的标准螺帽尺寸的六边形凸柱，通过此凸柱与快速扳手可拆卸地连接。绝缘操作杆包含个依次连接的绝缘杆。依次连接的绝缘杆通过螺纹可拆卸地连接。

单节万向接头的长度为mm至mm,接头连接件的长度为mm至mm。绝缘杆的长度为mm至mm,绝缘手柄的长度为mm至mm。凸柱连接件的长度为mm至mm,螺帽凸柱的长度为mm至mm。单节万向接头的两轴夹角控制在10°之内。

1.2绝缘子螺帽紧固装置的方案设计主要遵循如下原则

1.2.1安全性和结构性

目前，在配电线路运行维护中，发现的隐患主要为树障、绝缘子倾斜、杆身倾斜等，其中绝缘子倾斜隐患数量占大多数。绝缘子倾斜的根本原因为绝缘子与横担之间的固定螺帽松动，如果不及时处理，导线与横担的安全距离不满足要求，轻者导线对横担放电，击穿电杆，导致单相接地，重者导线烧断，断头掉落，危及过往人员安全。

遇到绝缘子倾斜的情况，若地理条件满足，有带电作业车的单位可进行带电作业处理，若地理条件受限或没有带电作业车的单位则需要对线路停电才能处理，而后者一般的都是结合线路停电施工计划进行，无法第一时间消缺，严重影响线路安全运行。若该线路无计划施工停电，则需要采取临时停电进行消缺，将影响供电可靠性，易发生用户停电投诉。

本设备结构合理而紧凑，使用方便，其可实现紧固绝缘子松动螺帽的带电作业，整个作业过程快速便捷，无需停电，具有使用方便、灵活性强、适用性强的特点。

二、绝缘子螺帽紧固装置的实现

2.1具体实施方案

如附图所示，该绝缘子螺帽紧固装置包括螺丝套筒10、万向接头20、绝缘操作杆30、扳手连接件40、快速扳手50，螺丝套筒10可拆卸地装设在万向接头20上，万向接头20可拆卸地装设在绝缘操作杆30上，扳手连接件40可拆卸地装设在绝缘操作杆30上，快速扳手50可拆卸地装设在扳手连接件40上。

万向接头20还包含单节万向接头21和接头连接件22，单节万向接头21和接头连接件22之间为焊接，固定不动。单节万向接头21与螺丝套筒10通过轴可拆卸地连接，接头连接件22与绝缘操作杆30通过螺纹可拆卸地连接。使用时，将螺丝套筒10、万向接头20和绝缘操作杆30连接起来即可单人进行紧固螺帽操作。单节万向接头21与螺丝套筒10通过轴可拆卸地连接，方便使用不同规格的螺丝套筒10。

图1为绝缘子螺帽紧固装置整体结构示意图

2.2进一步优化

单节万向接头21两轴之间的夹角控制在0°至10°之内，可使操作人员在螺母下方10°偏差范围内进行紧固作业，方便作业人员杆上作业或地面站位。绝缘杆的扭力将通过万向接头传递给螺丝套筒。

绝缘操作杆30还包含绝缘杆31和绝缘手柄32，绝缘手柄32固定安装在绝缘杆31的一端，绝缘手柄32上有增加摩擦力的纵横交错纹路，方便作业人员着力。

扳手连接件40还包含凸柱连接件41和螺帽凸柱42，凸柱连接件41和螺帽凸柱42之间为焊接，固定不动。凸柱连接件41与绝缘杆31通过螺纹可拆卸地连接，螺帽凸柱42与快速扳手50通过轴可拆卸地连接。操作人员在使绝缘用操作杆30将螺丝拧紧后，此时螺帽的紧固程度还不足以保障其安全运行，需要在扳手连接件40上安装快速扳手50,继续紧固，通过增加扭矩来获得更大的扭力来紧固螺帽，保证其紧固程度。

螺帽凸柱42为定制的标准螺帽尺寸的六边形凸柱，方便快速扳手50套入，同时增加着力点。

绝缘操作杆30包含多个依次连接的绝缘杆31，可根据实际需要增加绝缘操作杆30长度。

绝缘杆31之间通过螺纹可拆卸地连接。

单节万向接头21的长度为40mm至50mm；接头连接件22的长度为40mm至60mm。

绝缘杆31的长度为1400mm至1600mm,外径为30mm至40mm；绝缘手柄32的长度为400mm至600mm，内径为30mm至40mm，外径为33mm至43mm。

凸柱连接件41的长度为40mm至60mm,螺帽凸柱42的长度为15mm至20mm。

三、结束语

本文说明了一种绝缘子螺帽紧固装置的具体结构，本设备结构合理而紧凑，使用方便，其通过绝缘操作杆能快速完成绝缘子螺帽紧固工作，方便快捷，安全高效。只需单人操作就可快速紧固螺丝，无需带电作业车辆现场处理。顶部螺丝套筒可更换，可以方便地紧固各种规格的螺丝。人体不直接接触带电体，降低带电作业风险，有效保证了人身安全。

参考文献:

[1]王辉,华陈健,孙军,沈峰,巨国娇,付慧敏.配电线路绝缘子螺帽带电紧固棒的研制[J].电世界,2016,57(09):28-30.

[2]黄青隆,冯明扬,韩立芳,杨燕.钢结构高强螺栓紧固与检测装备的自动化路径研究[J].现代制造技术与装备,2023,59(01):198-201.DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2023.0037.

[3]杨鹏飞.矿用隔爆外壳紧固螺栓的设计与分析[J].煤矿机械,2023,44(01):77-79.DOI:10.13436/j.mkjx.202301024.

作者简介：

姓名：吴昊 性别：男 出生日期：1997-04-01 民族：汉族 籍贯：湖北省神农架林区 学历学位：大学本科毕业     

姓名：巴衣尔 性别：男 出生日期：1987-01-09 民族：蒙古族 籍贯：新疆库尔勒市  学历学位：大学本科毕业     

姓名：周部全 性别：男 出生日期：1987-08-30 民族：汉族 籍贯：湖南省桂东县  学历学位：大学本科毕业 

姓名：马宝 性别：男 出生日期：1995-08-16 民族：汉族 籍贯：甘肃武威市 学历学位：大学本科毕业