专利名称：750kV线路更换绝缘子碳纤维卡具及制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对高压输电线路上能带电更换绝缘子的工具，特别是 一种750kV更换绝缘子复合钢卡具。
背景技术：
近年来，随着电网建设的发展，新建的750kV超高压输变电设备上大 量使用了大吨位绝缘子，以往传统的卡具难以更换该大吨位绝缘子。由于750kV超高压输 电线路投运时间不长，高压输电线路上存在的绝缘子缺陷相对较少，但随着线路运行时间 的加长，绝缘子老化、破损、绝缘性能减退等问题会逐步增多，原有各种更换绝缘子的卡具 将无法及时地处理该类问题。电力生产中现有各种型式的闭式卡具只能实现对330kV及以 下绝缘子的更换，而个别能够应用在750kV电力设备检修中的卡具，由于其重量大、操作困 难等原因，生产效率非常低下，不能满足现有超高压设备检修工作的需要，严重制约和影响 了目前投运750千伏超高压输变电设备维护检修等工作的正常开展；并且，由于原输电线 路所用的绝缘子卡具只能从单面打开安装更换绝缘子，因而施工人员操作受到制约。为了保证发、供电企业高压输变电设备检修、维护工作的顺利进行，保障工农业生 产及国民经济各部门用电的可靠性与连续性，及时消除超高压输变电设备中绝缘子存在的 缺陷，急需研制750kV更换绝缘子复合钢卡具，解决750kV超高压输电线路的绝缘子更换问 题。发明内容本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单、重量轻，操作方便， 使用灵活，安全的750kV线路更换绝缘子碳纤维卡具。本发明解决上述技术问题采取技术方案如下一种750kV线路更换绝缘子碳纤维 卡具，包括结构相同的前、后卡具主体，与前、后卡具主体连接的两个液压系统，前、后卡具 主体分别包括上、下卡具；其特征在于前、后卡具主体分别设有两个上耳板、两个下耳环 与两个开门销钉；上卡具的两侧翼固定在上耳板内端，下卡具的两侧翼固定在下耳环；开 门销钉将上耳板与下耳环活动式连接。本发明的上、下卡具用碳纤维复合材料制作，上耳板、下耳环与开门销钉用钛合金 材料制作，上卡具的两侧翼经粘结树脂层固定在上耳板内端，下卡具的两侧翼经粘结树脂 层固定在下耳环。本发明要解决的另一技术问题在于提供一种碳纤维卡具的制作方法。一种碳纤维卡具的制作方法，其特征在于采用航天用碳钎维材料制作卡具前、后 卡主体，包括如下步骤A、在一层碳纤维单向预浸布上面铺设一层碳纤维双向预浸布，在温度为140°C的 真空热压罐中进行固化，固化压力IMpa，时间5小时，制作成厚度为0. 2mm的碳纤维复合材 料；B、按照上卡具的形状或下卡具的形状，制备上卡具凹模模具或下卡具凹模模具；C、按照上卡具的形状或下卡具的形状，制备上卡具凸模模具或下卡具凸模模具；D、按照多官能团环氧树脂芳香胺树脂为1 1的比例混合均勻配制粘接剂；E、向上卡具凹模模具内涂刷脱模胶，将一层碳纤维复合材料铺在上卡具凹模模具 内，在碳纤维复合材料上面涂刷粘接剂，再碳纤维复合材料铺在粘接剂上面；使用机械加工方法用上卡具凸模模具冲压上卡具凹模模具内的碳纤维复合材料；而后，按涂刷粘接剂、铺 碳纤维复合材料和用上卡具凸模模具冲压上卡具凹模模具内的碳纤维复合材料的次序往 复逐层粘压，直至制作成碳纤维复合材料上卡具；按同样方式制作成碳纤维复合材料下卡具；F、用机械加工方式制作钛合金材料的上耳板与下耳环；G、用粘接剂将上耳板粘接固定在碳纤维复合材料上卡具的两侧翼，用粘接剂将下 耳环粘接固定在碳纤维复合材料下卡具的两侧翼。采用碳钎维材料逐层粘压形成一个整体的上、下卡具翼形主体，粘压要求紧密，抗 拉强度达到技术要求，碳钎维材料在粘压过程中不能有断裂现象。粘接固定有上耳板的碳纤维复合材料上卡具和粘接固定有下耳板的碳纤维复合 材料下卡具，其拉伸破坏负荷不小于250kN，出厂试验负荷150kN，使用拉伸负荷不超过 100kN。碳纤维卡具的总重量不超过8公斤。由于上、下卡具用碳纤维复合材料制作，上、下卡具的重量大大降低，因而，本发明 提供的750kV线路更换绝缘子碳纤维卡具的重量大大降低，施工人员手持本发明高空作业 特别方便。另外，由于上卡具的两侧翼经粘结树脂层固定在上耳板内端，下卡具的两侧翼经 粘结树脂层固定在下耳环，开门销钉将上耳板与下耳环活动式连接，即上、下卡具的两侧翼 都是经开门销钉活动式连接的，上、下卡具的两侧翼均是可开启的，而原输电线路所用的卡 具只能从单侧打开安装更换绝缘子。本发明这种前、后卡可以两侧开门的独特结构形式，能 根据现场施工需要，开启任意一侧卡安装更换绝缘子，为施工人员操作提供了方便，同时， 碳纤维复合材料制作的卡具能够实现与所更换的绝缘子更加紧密地结合，受力更加均勻。本发明是根据新建750kV输变电设备量身打造，并依据750kV输变电设备中选用 的绝缘子型号、吨位和现场施工等实际情况研制的超高压输变电设备检修专用工具。本发明将填补超高压电力生产工器具的空白。适用于电力企业750kV超高压输变 电设备的施工、检修与维护。施工检修工作人员运用该卡具，能够实现对750kV超高压输变 电设备中大吨位绝缘子的更换，便于及时消除750kV高压输变电设备中绝缘子中存在的缺 陷，提高了 750kV输电线路检修工作的效率，降低更换绝缘子的复杂程度，减轻工作人员的 劳动强度，为电力生产提供了安全、轻便、灵活的工器具，可以降低各输电、基建施工单位的 生产成本。特别是由于本发明卡具的轻便性、操作简便性、安全可靠性，将会为进一步在其 它电压等级中的推广和应用奠定坚实的基础。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中A-A剖示图，图3是图1中B-B剖示图，图4是卡具主体的结构示意图。图中1-后卡具主体，2-下耳环，3-开门销钉，4-上耳板，5-液压系统，6_调节丝 杠，7-后卡具主体，8-粘结树脂层，9-上卡具，10-下卡具，11-移动杆。
具体实施方式
产品实施例如图1所示一种750kV线路更换绝缘子碳纤维卡具， 包括结构相同的前卡具主体7、后卡具主体1，与前卡具主体7和后卡具主体1连接的两个 液压系统5，前卡具主体7与后卡具主体1分别包括上卡具9、下卡具10 ；参见图4，前卡具 主体7和后卡具主体1分别设有两个上耳板4、两个下耳环2与两个开门销钉3 ；上卡具9
4的两侧翼固定在上耳板4内端，下卡具10的两侧翼固定在下耳环2 ；开门销钉3将上耳板4 与下耳环2活动式连接。参见图2与图3 本发明的上卡具9与下卡具10用碳纤维复合材料制作；上耳板 4、下耳环2与开门销钉3用钛合金材料制作；上卡具9的两侧翼经粘结树脂层8固定在上 耳板4内端，下卡具10的两侧翼经粘结树脂层8固定在下耳环2，使上、下卡具的重量大大 降低。作为本发明的完善，参见图1 卡具的受力丝杠的液压系统5的移动杆11上装有 调节丝杠6，将卡具受力丝杠由现有的液压系统，更改为液压系统与普通丝杠相结合，便于 在卡具使用过程中更方便地进行余度调节，使检修人员在更换不同绝缘子串上的绝缘子时 操作方便，减小工作强度。方法实施例按如下步骤采用航天用碳钎维材料制作卡具前、后卡 主体A、在一层碳纤维单向预浸布上面铺设一层碳纤维双向预浸布，在温度为140°C的 真空热压罐进行固化，固化压力IMpa，时间5小时，制作成厚度为0. 2mm的碳纤维复合材 料；B、按照上卡具的形状或下卡具的形状，制备上卡具凹模模具或下卡具凹模模具；C、按照上卡具的形状或下卡具的形状，制备上卡具凸模模具或下卡具凸模模具；D、按照多官能团环氧树脂芳香胺树脂为1 1的比例混合均勻配制粘接剂；E、向上卡具凹模模具内涂刷脱模胶，将一层碳纤维复合材料铺在上卡具凹模模具 内，在碳纤维复合材料上面涂刷粘接剂，再碳纤维复合材料铺在粘接剂上面；使用机械加工 方法用上卡具凸模模具冲压上卡具凹模模具内的碳纤维复合材料；而后，按涂刷粘接剂、铺 碳纤维复合材料和用上卡具凸模模具冲压上卡具凹模模具内的碳纤维复合材料的次序往 复逐层粘压，直至制作成碳纤维复合材料上卡具；按同样方式制作成碳纤维复合材料下卡具；F、用机械加工方式制作钛合金材料的上耳板与下耳环；G、用粘接剂将上耳板粘接固定在碳纤维复合材料上卡具的两侧翼，用粘接剂将下 耳环粘接固定在碳纤维复合材料下卡具的两侧翼。
权利要求
1.一种750kV更换绝缘子复合钢卡具，包括结构相同的前卡具主体、后卡具主体，与 前卡具主体和后卡具主体连接的两个液压系统，前卡具主体与后卡具主体分别包括上卡 具、下卡具；其特征在于所述前卡具主体(7)和所述后卡具主体(1)分别设有两个上耳板 G)、两个下耳环(2)与两个开门销钉(3)；所述上卡具(9)的两侧翼固定在所述上耳板(4) 内端，所述下卡具(10)的两侧翼固定在所述下耳环O)；所述开门销钉(3)将所述上耳板 (4)与所述下耳环( 活动式连接。
2.如权利要求1所述的一种750kV更换绝缘子复合钢卡具，其特征在于所述上卡具 (9)与所述下卡具(10)用碳纤维复合材料制作；所述上耳板G)、所述下耳环( 与所述开 门销钉(3)用钛合金材料制作；所述上卡具(9)的两侧翼经粘结树脂层(8)固定在所述上 耳板内端，所述下卡具(10)的两侧翼经粘结树脂层(8)固定在所述下耳环O)。
3.如权利要求1或2所述的一种750kV更换绝缘子复合钢卡具，其特征在于所述液 压系统(5)的移动杆(11)上装有调节丝杠(6)。
4.一种碳纤维卡具的制作方法，其特征在于采用航天用碳钎维材料制作卡具前、后卡 主体，包括如下步骤A、在一层碳纤维单向预浸布上面铺设一层碳纤维双向预浸布，在温度为140°C的真空 热压罐进行固化，固化压力IMpa，时间5小时，制作成厚度为0. 2mm的碳纤维复合材料；B、按照上卡具的形状或下卡具的形状，制备上卡具凹模模具或下卡具凹模模具；C、按照上卡具的形状或下卡具的形状，制备上卡具凸模模具或下卡具凸模模具；D、按照多官能团环氧树脂芳香胺树脂为1 1的比例混合均勻配制粘接剂；E、向上卡具凹模模具内涂刷脱模胶，将一层碳纤维复合材料铺在上卡具凹模模具内， 在碳纤维复合材料上面涂刷粘接剂，再碳纤维复合材料铺在粘接剂上面；使用机械加工方 法用上卡具凸模模具冲压上卡具凹模模具内的碳纤维复合材料；而后，按涂刷粘接剂、铺碳 纤维复合材料和用上卡具凸模模具冲压上卡具凹模模具内的碳纤维复合材料的次序往复 逐层粘压，直至制作成碳纤维复合材料上卡具；按同样方式制作成碳纤维复合材料下卡具；F、用机械加工方式制作钛合金材料的上耳板与下耳环；G、用粘接剂将上耳板粘接固定在碳纤维复合材料上卡具的两侧翼，用粘接剂将下耳环 粘接固定在碳纤维复合材料下卡具的两侧翼。
全文摘要
本发明涉及一种对高压输变电线路上能带电更换绝缘子的工具，特别是一种750kV线路更换绝缘子碳纤维卡具；它包括结构相同的前、后卡具主体，与前、后卡具主体连接的两个液压系统，前、后卡具主体分别包括上、下卡具；前、后卡具主体分别设有两个上耳板、两个下耳环与两个开门销钉；上卡具的两侧翼固定在上耳板内端，下卡具的两侧翼固定在下耳环；开门销钉将上耳板与下耳环活动式连接。上、下卡具用碳纤维复合材料制作，上耳板、下耳环与开门销钉用钛合金材料制作，上卡具的两侧翼经粘结树脂层固定在上耳板内端，下卡具的两侧翼经粘结树脂层固定在下耳环。本发明还涉及碳纤维卡具的制作方法。本发明卡具重量大大降低，降低了更换绝缘子的复杂程度。
文档编号H02G1/02GK102064490SQ200910226330
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者张宏军, 张翠英, 李栎, 焦小强, 翟耀乾, 苗利敏 申请人:甘肃省电力公司兰州超高压输变电公司