一种保护硅橡胶复合绝缘子的装置和方法
【专利摘要】一种保护硅橡胶复合绝缘子的装置和方法，该装置由金属支架（2)及承力垫（1)组成；所述金属支架为W形状，金属支架上面两端和中间处设置有便于安装在承力垫上的安装孔，金属支架下面二处弯折处呈半圆弧形，便于安放在绝缘子(3)串的芯棒（31)上。该方法采用可安装在高压电网输电线路耐张段硅橡胶复合绝缘子上的保护装置，来达到防止基建安装阶段和高压线路检修时对硅橡胶复合绝缘子的踩踏损伤的问题；所述保护装置通过W形状的金属支架安放在硅橡胶复合绝缘子的芯棒上，检修人员站在保护装置的承力垫上实现检修。本发明适用于耐张段采用硅橡胶复合绝缘子的高压电网输电线路。
【专利说明】一种保护硅橡胶复合绝缘子的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了 一种保护硅橡胶复合绝缘子的装置和方法，属高压输电【技术领域】。
[0002]
【背景技术】 我国复合绝缘子使用量仅次于美国，主要用于污秽地区，运行环境较为恶劣。在高压输 电【技术领域】，防止高压电网输电线路耐张段硅橡胶复合绝缘子踩踏是输电线路安全稳定运 行的重要保障，直接关系到电网安全和供电可靠性。复合绝缘子由硅橡胶材料制成，生产工 艺为室温硫化硅密封工艺，暴露在空气中的连接区界面必须高温硫化。在高压电网输电线 路基建安装阶段和检修过程中，输电线路的耐张段水平布置的硅橡胶复合绝缘子经常会出 现被踩踏现象，复合绝缘子踩踏会造成伞裙、护套、芯棒产生裂纹、破损从而加速硫化硅橡 胶老化，密封性能严重下降，在外部环境的作用下能够加速芯棒的老化和腐蚀，在一定程度 上也会降低芯棒的机械强度及外绝缘水平。使其无法有效阻止水分和潮气的侵入，在端部 强电场及其他各种产酸条件的共同作用下，芯棒长期承受应力腐蚀，将造成合成绝缘子芯 棒机械强度降低，最终导致脆断引发掉串事件的发生，严重危及到高压电网输电线路的安 全运行。类似涉及复合绝缘子的跳闸及掉串、断线故障逐年上升，对输电线路的安全性和可 靠性构成严重威胁。为防止输电线路涉及复合绝缘子的跳闸及掉串、断线故障的发生，电网 运行维护部门长年投入大量的人力物力，在输电线路上检测复合绝缘子的损伤程度，由于 高压输电线路杆塔较高，且往往要带电检测，使得检测复合绝缘子工作的针对性和有效性 不强。因此，有必要提前预防复合绝缘子的损伤，对特殊位置的复合绝缘子保护方法认真研 究，对保护装置精心设计，以提高高压电网输电线路复合绝缘子保护工作的科学有效性。
[0003] 目前，预防高压电网输电线路耐张段硅橡胶复合绝缘子踩踏还没有行之有效的方 法。常用的方法仅仅是口头告诫，但这种方法往往收效不大，不能杜绝硅橡胶复合绝缘子踩 踏现象。
[0004]
【发明内容】
本发明的目的是为了有效地预防输电线路涉及硅橡胶复合绝缘子的跳闸及掉串、断线 故障的发生，消除高压电网输电线路耐张段硅橡胶复合绝缘子在基建安装阶段和检修过程 中被踩踏现象，保障输电线路安全运行，本发明是公开一种保护硅橡胶复合绝缘子的方法。
[0005] 实现本发明所采用的技术方案是：本发明采用一种可在基建安装阶段和检修过程 中安装在复合绝缘子上的保护装置来达到保护硅橡胶复合绝缘子的目的。本发明保护装置 由金属支架及承力垫组成。
[0006] 所述金属支架为W形状，金属支架上面三处面上(二边和中间）设置有便于安装在 承力垫上的安装孔，金属支架下面二处弯折处呈半圆弧形，便于安放在绝缘子串的芯棒上； 半圆弧面贴有毛毡，以避免金属支架与绝缘子串的芯棒的刚性接触；金属支架采用记忆合 金或扁钢制成。
[0007] 承力垫采用聚酰胺制造，碳纤维增强聚合物加固，可使保护装置机械强度增加，同 时减小体积和重量。
[0008] 本发明的工作原理是，由承力垫、W形金属支架组成的保护装置架设安装在硅橡 胶复合绝缘子串的芯棒上，供检修人员在基建安装阶段和高压线路检修时站在承力垫上使 用，防止对硅橡胶复合绝缘子的踩踏破坏。本发明所述的金属金支架采用记忆合金或扁钢 制成。采用记忆合金是为了便于运输和携带，运输时，记忆合金呈直线状，运到施工现场后， 恢复W形状。
[0009] 本发明的有益效果是：当前，有很多高压输电线路耐张段为防止硅橡胶复合绝缘 子的踩踏，不得不在耐张段设计采用玻璃绝缘子，而玻璃绝缘子有自爆和出现零值问题。本 发明方法即发挥了硅橡胶复合绝缘子免维护的优点，又杜绝了基建安装阶段和高压线路检 修时对硅橡胶复合绝缘子的踩踏损伤。本发明装置采用镍钛记忆合金支架及承力垫组成， 方法简单适用。装置可重复使用，安装方法简单、迅速。节省了大量玻璃绝缘子的检测维护 费用，有利于电网的安全经济运行和输电线路的状态检修，同时带来巨大的经济效益和社 会效益。
[0010] 本发明方法适用于耐张段采用硅橡胶复合绝缘子的高压电网输电线路。
[0011]
【专利附图】
【附图说明】 图1是本发明保护装置示意图；图2是本发明保护装置架设在绝缘子串芯棒上的安装 示意图；图3是图2的左视图；图4是本发明镍钛记忆合金支架的形状随温度变化示意图； 图中：1是承力垫；2是金属支架；3是复合绝缘子串；4是销钉；31是绝缘子串芯棒。
【具体实施方式】
[0012] 实施例1 本发明的【具体实施方式】如附图1所示，先将适当尺寸的镍钛记忆合金在高温下做成W 型支架，其数量根据硅橡胶复合绝缘子的长度确定。W型支架的上三点钻好三个圆形孔，承 力垫相应位置也钻好三个圆形孔，用于销钉固定承力垫，W型支架的底部半圆R应与硅橡胶 复合绝缘子芯棒的半径相配合，半圆弧面贴有毛毡，以避免金属支架与绝缘子串的芯棒的 刚性接触。将镍钛记忆合金W型支架在常温下加力拉成直线型，以便于运输携带到工作现 场。
[0013] 本实施例所采用的承力垫采用碳纤维增强复合材料制造，碳纤维增强复合材料里 的碳纤维束单根直径0. 007毫米，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤 维材料，由此材料制成的承力垫和镍钛记忆合金W型支架组合，可使保护装置机械强度增 力口，同时减小体积和重量。
[0014] 使用时，将承力板垫和经过高温恢复的W型支架通过销钉组合在一起，稳妥地放 置在硅橡胶复合绝缘子的上方，W型支架的底部半圆R紧密贴合在硅橡胶复合绝缘子的两 端及芯棒上，检修和维护人员可在装置上通过。作业结束后，将装置取下，以便下次检修时 使用。
[0015] 因为记忆合金是一种原子排列很有规则、体积比小于0. 5%的马氏体相变合金。这 种合金在外力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定温度条件下，能恢复原来的形状。 由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做"记忆合金（memory metal)"。此外，记忆合 金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点。本发明中记忆合金采用镍钛记忆合金，镍钛记 忆合金在40°C以上和40°C以下的晶体结构是不同的，但温度在40°C上下变化时，合金就会 收缩或膨胀，使得它的形态发生变化40°C就是镍钛记忆合金的"变态温度"。在高温状态下 将镍钛记忆合金做成W型支架，如图1所示，此时镍钛记忆合金处于稳定状态。在室温下强 行把它拉直时，镍钛记忆合金处于不稳定状态，因此，只要把它加热到变态温度，它就立即 恢复到原来处于稳定状态的图1形状。本发明利用镍钛记忆合金的物理特性：当温度达到 某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外型变化。
[0016] 实施例2 本实施例将2 - 3mm厚的扁钢加工成图1所示的W形金属支架的形状，W型支架的上三 点的平面上钻好三个圆形孔，承力垫相应位置也钻好三个圆形孔，采用销钉或螺栓将W形 金属支架固定在承力垫上；支架的底部两处弯折处为半圆弧形，与硅橡胶复合绝缘子芯棒 的半径相配合；半圆弧面贴有毛毡，以避免金属支架与绝缘子串的芯棒的刚性接触。每个承 力垫上安装固定有4 一 8个W型金属支架；所有W型金属支架能准确一致地安放在两根平 行的硅橡胶复合绝缘子芯棒上。安装金属支架后，检修工人便可站在承力垫上进行检修作 业。检修完毕后，必须将金属支架撤下，移至其它处继续检修。
【权利要求】
1. 一种保护硅橡胶复合绝缘子的装置，其特征在于，所述装置由金属支架及承力垫组 成； 所述金属支架为W形状，金属支架上面两端和中间处设置有便于安装在承力垫上的安 装孔，金属支架下面二处弯折处呈半圆弧形，便于安放在绝缘子串的芯棒上；金属支架采用 记忆合金或扁钢制成； 承力垫采用聚酰胺制造，碳纤维增强聚合物加固，可使保护装置机械强度增加，同时减 小体积和重量。
2. 根据权利要求1所述的一种保护硅橡胶复合绝缘子的装置，其特征在于，所述金属 支架的底部半圆弧应与硅橡胶复合绝缘子芯棒的半径相配合，半圆弧面贴有毛毡，以避免 金属支架与绝缘子串的芯棒的刚性接触。
3. -种保护硅橡胶复合绝缘子的方法，其特征在于，所述方法采用一种可安装在高压 电网输电线路耐张段硅橡胶复合绝缘子上的保护装置，来达到防止基建安装阶段和高压线 路检修时对硅橡胶复合绝缘子的踩踏损伤的问题；所述保护装置通过W形状的金属支架安 放在硅橡胶复合绝缘子的芯棒上，检修人员站在保护装置的承力垫上实现检修。
【文档编号】H01B17/04GK104217828SQ201410470248
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】焉华, 李阳林, 胡京, 饶斌斌, 邹建章, 况燕军, 周龙武 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力科学研究院