超高压输电线路通用型绝缘子卡具研制与应用.pdf

1、超高压输电线路通用型绝缘子卡具研制与应用二零二四年八月吴维国安徽送变电工程有限公司 三创新成果二研制思路一研制背景四应用成效01研制背景一、研制背景5一、研制背景123绝缘子钢帽尺寸不一，匹配难度大。绝缘子生产厂家多，生产批次不同，钢帽尺寸不一，更换时需采购专用卡具，卡具存量繁多。绝缘子参数动态变化，卡具配置滞后。绝缘子参数随技改大修动态变化，现存卡具无法适配改造后的绝缘子。绝缘子台账信息不详，卡具制作难度大。线路台账移交不清、不全，造成部分绝缘子参数不详，配套卡具难以制作。为提高检修质效，研制一种适用于同一吨位的通用型绝缘子卡具迫在眉睫！02研制思路7二、研制思路123结构方面需适配同一吨位

2、不同钢帽尺寸绝缘子，且卡爪可调，易于拆卸更换。荷载方面需满足型式试验各项试验要求。应用方面需减轻卡具整体重量，便于高空操作。8 【01】结构方面：采用独立可调卡爪，适配不同规格绝缘子二、研制思路将卡具主体受力改为分体式独立可调卡爪受力，四个可调卡爪可单独拆卸更换。每个可调卡爪通过内六棱扳手对角动态调节匹配精度，可调直径范围不小于20mm。每个可调卡爪通过独立的自锁高强度旋进螺杆与卡具主体可靠连接。通用型绝缘子卡具原理动画9 【02】荷载方面：采用铝合金主体+钛合金卡爪结构，增大受力面强度二、研制思路 通过建立仿真模型和进行有限元分析，通用型绝缘子卡具各部件应力值均小于相应材料的屈服强度，满足3

3、00kN级绝缘子强度要求。前卡各零件部分所受最大应力值如下表所示零件材料材料屈服强度（MPa）前卡具零件最大应力值（MPa）是否满足强度要求主体铝合金455427.8是卡爪钛合金825698.2（max）是卡具各部分应力值后卡各零件部分所受最大应力值如下表所示卡具各部分应力值零件材料材料屈服强度（MPa）后卡具零件最大应力值（MPa）是否满足强度要求主体铝合金455412.6是卡爪钛合金825696.9(max)是10【03】应用方面：前后卡分离+机械丝杠连接，减轻卡具整体重量二、研制思路 采用前后卡分离+机械丝杠连接方式，前后卡单体重量不超过20kg，有效减轻了卡具重量，便于高空操作。通用型

4、绝缘子卡具总体结构设计图11二、研制思路（一）样机优化大事记产品定型样机选材3D优化样机初设1、鉴于绝缘子钢帽尺寸不一，研发团队经多次会商确定采用分体式可调卡爪结构，以提高匹配精度。3、优化后的样品在进行型式试验时，铝合金卡爪发生断裂，试验未能通过。为进一步提高卡爪机械强度，研发团队决定将卡爪材质改用钛合金材质。4、经多次改良优化后的通用型绝缘子卡具成品工装、型式试验合格，应用推广效果良好，取得了良好的经济效益。2、样品试用中暴露出卡爪与钢帽间隙较大、适配度不高的问题，研发团队讨论确定卡爪部分改用圆弧结构，进一步提高产品适配度。12二、研制思路（二）产品试验记录经第三方专业机构检测并出具报告，

5、通用型绝缘子卡具成品工装、型式试验合格，额定荷重80kN，动态试验荷重120kN，静态试验荷重200kN，破坏荷重240kN，适用于300kN级绝缘子。产品型式试验检测报告检测报告03创新成果14三、创新成果04应用成效16目前，安徽省输电线路绝缘子钢帽尺寸达百余种，同一吨位绝缘子钢帽直径最大差10mm，若所有线路300kN级及以下绝缘子均配置相应的专用卡具，约需购置200-300套，采购成本约800-1200万元（4万元/套）；而采购通用型绝缘子卡具，则只需购置10-15套，采购成本仅需80-120万元（8万元/套）；相较而言，可直接节约采购成本达千万元。四、应用成效（一）经济效益对比通用型

6、绝缘子卡具传统绝缘子卡具以往，遇到卡具与绝缘子不匹配时，多采用临时更换卡具或使用通用型绝缘子卡具从根本上避免了此类现象的发生，优化了检修作业流程，提高了资源利用效率，使检修工效提高了5倍。四、应用成效（二）工效对比传统绝缘子卡具通用型绝缘子卡具18目前，该通用型绝缘子卡具已在500kV肥繁5304线/5305线等13条超高压输电线路停电检修/带电作业中成功应用，完成玻璃（瓷）质绝缘子更换100余片，应用效果良好；该卡具满足国网公司精益化检修工作要求，现已在安徽公司范围内得到进