一种用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具及其使用方法与流程

本发明涉及高压输电线路检修工具技术领域，尤其涉及一种用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具及其使用方法。

背景技术：

目前，以特高压电网为骨干网架的全球能源互联网已上升为国家战略，特高压线路的安全稳定运行是电网运维的核心工作，运行中的特高压绝缘子受导线自重、风力、冰雪、环境温度等变化的机械荷载，以及雷击、附着污秽物、外力破坏等因素影响将出现损坏，影响线路安全稳定运行。特高压一旦运行将很难停电作业，开展带电更换特高压绝缘子已成为保障特高压输电线路安全稳定运行的必要手段。

特高压线路较超高压线路在线路荷载、绝缘子自重等方面都大幅增加。现有更换大吨位绝缘子卡具自重大、不方便操作，并且一种卡具只适用于某一特定型号绝缘子，通用性不强，同时存在荷载承载能力弱，无法有效保障带电更换工作的安全性。现有紧线工具主要有液压紧线器和丝杆紧线器两种，对于两种紧线工具，各有缺点。液压紧线器拉力吨位大，但也存在体积大、重量重导致在有效空间内难以施展的问题；丝杆紧线器操作方便，但存在拉力吨位有限的问题。由于现有工具都无法满足特高压大吨位绝缘子更换的要求，因此亟需一种特高压线路带电工器具。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具及其使用方法。

一种用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具，包括：前卡、后卡和紧力装置；所述紧力装置设置在所述前卡和所述后卡之间，所述紧力装置的两端分别与所述前卡和所述后卡连接，用于在更换绝缘子时调节所述前卡和所述后卡之间的距离，并能够对所述前卡和所述后卡施加拉紧力；在所述前卡中设置有第一衬套，在所述后卡中设置有第二衬套，所述第一衬套和第二衬套的内表面分别与夹持在所述前卡和所述后卡中的绝缘子的钢帽外形相匹配。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述第一衬套和第二衬套内嵌入有磁铁。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述第一衬套内壁和所述第二衬套内壁上、并沿圆周方向等间隔设置两个凹槽，所述凹槽内设置有磁铁。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述前卡包括：第一上盖和第一底座；所述第一上盖的一端与第一底座的一端可转动连接，所述第一上盖的另一端与所述第一底座的另一端活动连接；所述第一衬套包括半环状的第一左衬套和第一右衬套；所述第一上盖的下端面上设置有第一上半圆形通槽，所述第一底座上设置有第一下半圆形通槽；所述第一左衬套和所述第一右衬套分别设置在第一上半圆形通槽和所述第一下半圆形通槽内，并分别与第一上半圆形通槽和所述第一下半圆形通槽过盈配合。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述后卡包括：第二上盖和第二底座；所述第二上盖的一端与第二底座的一端可转动连接，所述第二上盖的另一端与所述第二底座的另一端活动连接；所述第二衬套包括半环状的第二左衬套和第二右衬套；所述第二上盖的下端面上设置有第二上半圆形通槽，所述第二底座上设置有第二下半圆形通槽；所述第二左衬套和所述第二右衬套分别设置在第二上半圆形通槽和所述第二下半圆形通槽内，并分别与第二上半圆形通槽和所述第二下半圆形通槽过盈配合。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述前卡和所述后卡都包括：螺栓、销轴和弹性挡圈；所述第一上盖的一端与第一底座的一端通过所述销轴铰接在一起，所述第一上盖的另一端与所述第一底座的另一端通过所述螺栓和所述弹性挡圈连接；所述第二上盖的一端与第二底座的一端通过所述销轴铰接在一起；所述第二上盖的另一端与所述第二底座的另一端通过所述螺栓和所述弹性挡圈连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述螺栓、所述销轴的材质都为高强度钢。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述第一上盖、所述第一底座、所述第二上盖和所述第二底座的材质为碳纤维复合材料。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述第一左衬套、所述第一右衬套、所述第二左衬套和所述第二右衬套的材质为钛合金。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述紧力装置包括：机械丝杠和液压传动机构；所述机械丝杠的一端与所述液压传动机构的一端螺纹连接，所述机械丝杠的另一端与所述前卡螺栓连接，所述液压传动机构的另一端与所述后卡连接，通过所述液压传动机构和所述机械丝杆向所述前卡和所述后卡施加拉紧力。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述紧力装置的数量为2个，2个紧力装置的两端分别与所述前卡和所述后卡的左、右两端螺栓连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述机械丝杠包括：第一丝杠、第二丝杠和调节管，并且第一丝杠和第二丝杠的螺纹旋向相反；所述第一丝杠的上端与所述前卡固定连接，所述第二丝杠的下端与所述液压传动机构固定连接，所述调节管的两端分别套在第一丝杠的下端和第二丝杠的上端，并且第一调节管的内壁上设置有与第一丝杠和第二丝杠旋转配合的螺纹。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述调节管的外壁上套装有旋转管，并在所述旋转管上安装有机械操作手柄。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述液压传动机构为液压油缸；所述第二丝杠的下端与所述液压油缸的缸体尾部螺纹连接，所述液压油缸的伸缩杆与所述后卡固定连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述液压油缸还包括：弹簧、活塞；所述缸体通过活塞分隔为上液压腔、下液压腔两个腔室，弹簧位于所述上液压腔内，其长度方向与上液压腔的长度方向一致；所述伸缩杆的上端与所述活塞连接，所述伸缩杆的下端穿过所述下液压腔的底部壁体并与所述后卡固定连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在下液压腔的底部壁体的伸缩杆安装孔处填塞有密封圈。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述液压油缸包括：液压操作手柄和第一液压油腔；所述液压操作手柄安装在所述缸体上，通过所述操作手柄将所述第一液压油腔中的液压油压入所述下液压腔中。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述液压油缸包括：卸载单向阀；所述卸载单向阀连接所述第一液压油腔和所述下液压腔；当所述卸载单向阀打开并在所述液压操作手柄的作用下，所述第一液压腔中的压力油通过所述卸载单向阀流入下液压油腔推动活塞向上运动并压缩弹簧；其中，通过关闭所述卸载单向阀保持所述第一液压腔中压力油的压力；当所述卸载单向阀打开并在所述弹簧的作用下，所述下液压腔中的压力油通过所述卸载单向阀流入第一液压油腔中。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述伸缩杆的下端穿过下液压腔的底部壁体与所述后卡通过螺栓连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述后卡上设置有螺栓孔，在所述螺栓孔中设置有钛合金螺栓孔衬套。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述第二丝杠的下端与所述液压油缸的缸体尾部螺纹连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述第一丝杠的上端与所述前卡通过螺栓连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述前卡上设置与螺栓配合的螺栓孔，在所述螺栓孔中设置有钛合金螺栓孔衬套。

一种使用如上的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具进行更换绝缘子的方法，其特征在于，包括：

地面电工通过绝缘传递绳索将前卡、后卡依次传递给高空作业人员，高空作业人员打开第一衬套，将第一左衬套和第一右衬套上的磁体吸附固定在第一绝缘子的钢帽上，闭合所述第一衬套；打开所述前卡的第一上盖，第一上盖下端面的半圆形通槽安置第一左衬套，第一底座上端面的半圆形通槽安置第一右衬套，并通过螺栓将所述第一上盖和所述第一底座紧固，保持所述第一上盖和所述第一底座开合方向与所述第一左衬套和所述第一右衬套的开合方向垂直，使得所述第一衬套破断力与所述第一上盖和所述第一底座破断力互相垂直，所述前卡整体受力更优；高空等电位作业人员将打开第二衬套，将第二左衬套和第二右衬套上的磁体吸附固定在第二绝缘子的钢帽上，闭合所述第二衬套，打开所述前卡的第二上盖，将第二上盖下端面的半圆形通槽安置在第二左衬套和第二底座上端面的半圆形通槽安置在第二右衬套上，并通过螺栓将所述第二上盖和所述第二底座紧固，保持所述第二上盖和所述第二底座开合方向与所述第二左衬套和所述第二右衬套的开合方向垂直，使得所述第二衬套破断力与所述第二上盖和所述第二底座破断力互相垂直，所述后卡整体受力更优；地面电工在地面安装两套紧力装置，其中，将调节管的两端分别套接在第一丝杠的下端和第二丝杠的上端，将第二丝杠的下端与液压油缸尾部螺纹连接；通过绝缘传递绳索将两套紧力装置依次传递给高空等电位作业人员；高空等电位作业人员将两套紧力装置的两端分别与所述前卡和所述后卡的左、右两端连接，其中，所述液压油缸的伸缩杆与所述后卡通过螺栓连接；第一丝杠的上端与所述前卡通过螺栓连接；高空等电位作业人员同步操作两套紧力装置中机械丝杆的机械操作手柄，收紧两套机械丝杆至绝缘子串初步处于绷紧状态，然后高空等电位作业人员检查确认第一绝缘子和第二绝缘自与卡具各部件安装连接情况完好；高空等电位作业人员同步操作两套紧力装置中液压传动机构的液压操作手柄，继续收紧两套紧力装置，直至位于第一绝缘子下方或第二绝缘子上方的被更换绝缘子松动；高空等电位作业人员拆下被更换绝缘子并用绳索传递给地面电工；地面电工然后用绝缘传递绳索将新绝缘子起吊传递给高空等电位作业人员；高空等电位作业人员将新绝缘子安装在替换的位置后，先操作两套紧力装置的液压操作手柄，调松两套紧力装置，再操作两套紧力装置的机械操作手柄，直至两套紧力装置处于松弛可拆卸状态；高空等电位作业人员依次拆除两套紧力装置、前卡和后卡，并将其用绝缘传递绳索传递至地面。

本发明的用于更换特高压绝缘子的碳纤维通用闭式卡及其使用方法，在保证闭式卡工作荷载满足规程安全要求的同时，制作了体积较小的前卡和后卡，确保了在特高压大吨位绝缘子串在有限空间结构尺寸内现场顺利更换，并通过利用不同尺寸第一衬套和第二衬套能适用于不同型号的绝缘子更换，提高了闭式卡的通用性；前卡和后卡采用碳纤维制作，大幅度降低了前卡、后卡单件的重量，方便了现场搬运、高空安装和拆卸，确保了闭式卡的实用性，提高了现场高空作业的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具的一个实施例的示意图；

图2为根据本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具的一个实施例的前卡的主视图；

图3为根据本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具的一个实施例的前卡的俯视图。

图4为根据本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具的一个实施例在实际中应用的示意图；

图5为根据本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具的一个实施例的紧力装置的分解示意图；

图6为根据本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具作用的一种绝缘子的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

特高压指±800千伏及以上的交、直流电压，特高压绝缘子是指特高压输变电设备上大量使用的大吨位绝缘子，以往传统的卡具难以更换该大吨位绝缘子。特高压输电线路随着运行时间的加长，绝缘子老化、破损、绝缘性能减退等问题会逐步增多，现有各种更换绝缘子的卡具无法及时地处理该类问题，不能满足现有特高压设备检修工作的需要，严重制约和影响了目前投运特高压输变电设备维护检修等工作的正常开展。

下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。“前端”、“后端”或“末端”等为附图本身的左、右。

如图1至5所示，本发明提供一种用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具，为一种闭式卡具，包括：前卡1、后卡2和紧力装置3、4。紧力装置设置在前卡1和后卡2之间，紧力装置3、4的两端分别与前卡1和后卡2连接，用于在更换绝缘子时调节前卡1和后卡2之间的距离，并能够对前卡1和后卡2施加拉紧力。

紧力装置的数量能够根据具体的需求进行设置，例如，数量可以为1、2、3等。如图2、3所示，在前卡1中设置有第一衬套15，在后卡中设置有第二衬套，第一衬套15和第二衬套的内表面分别与夹持在前卡1和后卡2中的绝缘子的钢帽外形相匹配。

前卡1和后卡2的结构可以相同，可以根据具体的绝缘子型号设置不同的衬套。通过在前卡1和后卡2中设置衬套，可以使本发明的卡具适用于不同输电级别的不同型号绝缘子。

在一个实施例中，第一衬套15和第二衬套内都嵌入有磁铁20。例如，在第一衬套内壁15和第二衬套内壁上、并沿圆周方向等间隔设置两个凹槽，凹槽内设置有磁铁20。第一衬套15和第二衬套的形状、结构可以相同，也可以根据具体的绝缘子的外形而有不同。磁铁20可以与绝缘子的钢帽20吸和，在操作中防止衬套掉落，提高安全性。

如图2、3所示，前卡1包括：第一上盖12和第一底座14；第一上盖12的一端与第一底座14的一端可转动连接，第一上盖12的另一端与第一底座14的另一端活动连接；第一衬套15包括半环状的第一左衬套和第一右衬套。

图2中的标号11为第一衬套15的开合处。标号17为第一上盖和第一底座之间的开合处。第一上盖14的下端面上设置有第一上半圆形通槽，第一底座上设置有第一下半圆形通槽。第一左衬套和第一右衬套分别设置在第一上半圆形通槽和第一下半圆形通槽内，并分别与第一上半圆形通槽和第一下半圆形通槽过盈配合。安装后保持第一上盖和第一底座开合方向与第一左衬套和第一右衬套的开合方向垂直，即第一上盖和第一底座之间的开合处17与第一左衬套和第一右衬套11的开合处为交错设置，周向间隔90度，使得第一衬套破断力与第一上盖和第一底座破断力互相垂直。

前卡1和后卡2的结构相同，后卡2包括：第二上盖和第二底座。第二上盖的一端与第二底座的一端可转动连接，第二上盖的另一端与第二底座的另一端活动连接；第二衬套包括半环状的第二左衬套和第二右衬套。第二上盖的下端面上设置有第二上半圆形通槽，第二底座上设置有第二下半圆形通槽。第二左衬套和第二右衬套分别设置在第二上半圆形通槽和第二下半圆形通槽内，并分别与第二上半圆形通槽和第二下半圆形通槽过盈配合。第二上盖和第二底座之间的开合处与第二左衬套和第二右衬套的开合处为交错设置，周向间隔90度，使得第一衬套破断力与第一上盖和第一底座破断力互相垂直。

前卡1包括：螺栓16、销轴13和弹性挡圈；第一上盖12的一端与第一底座14的一端通过销轴13铰接在一起，第一上盖12的另一端与第一底座14的另一端通过螺栓16连接，可以在第一上盖12的另一端与第一底座14的另一端的结合处设置定位销19。后卡2的第二上盖的一端与第二底座的一端通过销轴铰接在一起，第二上盖的另一端与第二底座的另一端通过螺栓和弹性挡圈连接。

第一上盖12、第一底座14、第二上盖和第二底座的材质为碳纤维复合材料等，即可以提高强度又可以减轻重量。碳纤维复合材料可以为多种，例如：通过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，进行固化后制作成具有一定厚度的碳纤维复合材料。按照前、后卡具的形状制备模具，使用机械加工方法冲压模具内的碳纤维复合材料，按涂刷粘接剂、铺碳纤维复合材料和冲压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的卡具。

在一个实施例中，螺栓16、销轴13、19的材质都为高强度钢等，第一左衬套、第一右衬套、第二左衬套和第二右衬套的材质为钛合金等，可以优选航空锻造的钛合金材料线切割而成。

在一个实时例中，本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具中的前、后卡的区别仅仅是内衬套不一样，前、后卡本体由碳纤维复合材料制作，其重量大大降低，使用本发明高空作业更方便，降低作业人员劳动强度，提高作业效率。

在前卡和后卡碳纤维腔体内设计有内衬套，内衬套采用钛合金制作，内衬套型腔与瓷绝缘子钢帽表面形状相匹配，在内衬套中设计有磁铁，在安装内衬套时磁铁可吸附于绝缘子钢帽上，达到初步固定内衬套的作用，防止作业过程中内衬套掉落的作用。

前、后卡的内衬套外沿直径比碳纤维腔体直径大，使得绝缘子更换过程中内衬套不会脱离卡具本体，同时改善了碳纤维卡具的应力分布；内衬套的开合方向与碳纤维前、后卡的开合方向互为垂直，优化了闭式卡整体的受力，增强其载荷能力。通过设计不同尺寸的前、后卡内衬套即可适用不同型号绝缘子的安装，增强闭式卡的通用性。在碳纤维前、后卡的左、右耳分别设置有连接孔，孔内设置钛合金孔套，增强卡具的机械性能，提高了高空作业时的可操作性和安全性。

在实际的检修中，如图4所示，绝缘子51、52分别安装前卡1和后卡2，用2套紧力装置将前卡1、后卡2连接起来，高空作业人员通过收紧紧力装置，转移被检修绝缘子上的机械荷载，通过取销工具将需更换的绝缘子摘除，实现单片绝缘子的更换和检修。采用两组紧力装置作为该闭式卡具的紧线装置，既满足卡具安装时的行程需求，又达到绝缘子串大张力和作业操作轻便性的要求。

紧力装置包括：机械丝杠和液压传动机构。机械丝杠的一端与液压传动机构的一端连接，机械丝杠的另一端与前卡连接，液压传动机构的另一端与后卡连接，通过液压传动机构向机械丝杆施加拉紧力，既保证了安装或拆卸长度冗长，又缩短了丝杠的长度，从而降低了整套卡具的重量。

在一个实施例中，更换绝缘子时，采用液压传动机构和机械丝杆传动机构的双传动系统进行绝缘子串的收紧工作，利用机械丝杆传动机构实现前部分长距离小负荷的预紧，利用液压传动机构实现后部分短距离大负荷的收紧。

本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具，结合了液压传动机构和丝杆传动机构的优点，混合使用液压传动机构和机械丝杆传动机构可以极大的减少液压传动机构的有效行程，从而减小液压泵的长度和重量，提高高空作业的便利性和作业效率。本发明的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具在不用时可分开存放，且便于损耗间的更换与维护。

如图4、5所示，紧力装置的数量为2个，2个紧力装置的两端分别与前卡1和后卡2的左、右两端连接。机械丝杠包括：第一丝杠31、第二丝杠33和调节管32，并且第一丝杠31和第二丝杠33的螺纹旋向相反；第一丝杠31的上端与前卡1固定连接，第二丝杠33的下端与液压传动机构固定连接，调节管32的两端分别套在第一丝杠31的下端和第二丝杠33的上端，并且调节管32的内壁上设置有与第一丝杠31和第二丝杠33旋转配合的螺纹。

调节管32的外壁上套装有旋转管，并在旋转管上安装有机械操作手柄41。将手放在机械操作手柄41上带动调整管32旋转，第一丝杠31和第二丝杠33向反方向运动，从而收紧需要更换的绝缘子之上和之下的绝缘子，使需要更换的绝缘子处于松弛状态，即可进行更换。

液压传动机构可以有多种类型，例如，为液压油缸45。第二丝杠33的下端与液压油缸45的缸体固定连接，液压油缸的伸缩杆39与后卡2固定连接。液压油缸45还包括：弹簧34、活塞42；缸体通过活塞42分隔为上液压腔35、下液压腔37两个腔室，弹簧34位于上液压腔35内，其长度方向与上液压腔35的长度方向一致；伸缩杆39的上端与活塞40连接，伸缩杆39的下端穿过下液压腔37的底部壁体，并通过端头40与后卡2固定连接。在下液压腔37的底部壁体的伸缩杆安装孔处填塞有密封圈。

液压油缸包括：液压操作手柄36和第一液压油腔44；液压操作手柄36安装在缸体上，通过操作手柄36将第一液压油腔44中的液压油压入下液压腔37中。液压油缸包括：卸载单向阀38。卸载单向阀38连接第一液压油腔44和下液压腔37；当卸载单向阀38打开并在弹簧34的作用下，下液压腔37中的压力油通过卸载单向阀38流入第一液压油腔44中。

伸缩杆39的下端穿过下液压腔的底部壁体与后卡通过螺栓连接，在后卡2上设置有螺栓孔，在螺栓孔中设置有螺栓孔衬套。第二丝杠33的下端与液压油缸45的缸体螺纹连接。第一丝杠31的上端通过端头30与前卡1通过螺栓连接。如图2、3所示，在前卡1上设置与螺栓配合的螺栓孔，在螺栓孔中设置有螺栓孔衬套18。

缸体的下液压腔37内压入液体，液体往上顶升活塞42，活塞42带动伸缩杆39向上运动，起到拉紧的作用。活塞42向上运动的同时压缩弹簧34，绝缘子更换操作完成时，卸载单向阀38打开，弹簧34复位将下液压腔37内的液体压出，便于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

在一个实施例中，在上液压腔35内设置有弹簧34，液压传动机构实行收紧工作时活塞42向内运动压缩弹簧34，绝缘子更换操作完成时，停止液体向液压腔输入，通过操作单向阀38，弹簧34复位将下液压腔37内的液体压出，实现伸缩杆39的自动释放，避免作业人员手工用力拔出伸缩杆39，降低作业劳动强度。同时，弹簧34内置于高压泵腔体内可减少液压传动机构整体长度，在降低其重量的同时增加液压传动机构的有效行程。

机械丝杆传动机构下端采用梯形螺纹与液压传动机构上端啮合在一起，可避免作业中摇动手把组件时丝杆随着扭转而无法收紧的现象发生。同理，本发明的更换卡具装置也可在更换绝缘子起到支撑的作用。

上述实施例中的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具，前卡和后卡运用高强度、重量轻的材料，一方面大幅度降低了卡具主体部件的重量，提升了作业现场工具搬运和高空安装的工作效率，另一方面在绝缘子串有限结构空间内使用卡具进行更换单片绝缘子作业成为现实，采用两组液压机械组合丝杠作为该闭式卡的紧力装置，既满足卡具安装时的行程需求，又解决绝缘子串大张力和作业操作轻便性的要求。

本发明提供一种使用如上的用于更换特高压绝缘子的通用闭式卡具进行更换绝缘子的方法，包括：

步骤1，地面电工通过绝缘传递绳索将前卡、后卡依次传递给高空作业人。

步骤2，高空作业人员打开第一衬套，将第一左衬套和第一右衬套上的磁体吸附固定在第一绝缘子的钢帽上，闭合第一衬套；打开前卡的第一上盖，第一上盖下端面的半圆形通槽安置第一左衬套，第一底座上端面的半圆形通槽安置第一右衬套，并通过螺栓将第一上盖和第一底座紧固，保持第一上盖和第一底座开合方向与第一左衬套和第一右衬套的开合方向垂直，使得第一衬套破断力与第一上盖和第一底座破断力互相垂直，前卡整体受力更优。

步骤3，高空等电位作业人员将打开第二衬套，将第二左衬套和第二右衬套上的磁体吸附固定在第二绝缘子的钢帽上，闭合第二衬套，打开前卡的第二上盖，将第二上盖下端面的半圆形通槽安置在第二左衬套和第二底座上端面的半圆形通槽安置在第二右衬套上，并通过螺栓将第二上盖和第二底座紧固，保持第二上盖和第二底座开合方向与第二左衬套和第二右衬套的开合方向垂直，使得第二衬套破断力与第二上盖和第二底座破断力互相垂直，后卡整体受力更优。

步骤4，地面电工在地面安装两套紧力装置，其中，将调节管的两端分别套接在第一丝杠的下端和第二丝杠的上端，将第二丝杠的下端与液压油缸尾部螺纹连接；通过绝缘传递绳索将两套紧力装置依次传递给高空等电位作业人员。

步骤5，高空等电位作业人员将两套紧力装置的两端分别与前卡和后卡的左、右两端连接，其中，液压油缸的伸缩杆与后卡通过螺栓连接；第一丝杠的上端与前卡通过螺栓连接。

步骤6，高空等电位作业人员同步操作两套紧力装置中机械丝杆的机械操作手柄，收紧两套机械丝杆至绝缘子串初步处于绷紧状态，然后高空等电位作业人员检查确认第一绝缘子和第二绝缘自与卡具各部件安装连接情况完好。

步骤7，高空等电位作业人员同步操作两套紧力装置中液压传动机构的液压操作手柄，继续收紧两套紧力装置，直至位于第一绝缘子下方或第二绝缘子上方的被更换绝缘子松动。

步骤8，高空作业人员拆下被更换绝缘子并用绝缘绳索传递给地面电工。

步骤9，地面电工然后用绝缘绳索将新绝缘子起吊传递给高空作业人员.

步骤10，高空等电位作业人员将新绝缘子安装在替换的位置后，先操作两套紧力装置的液压操作手柄，调松两套紧力装置，再操作两套紧力装置的机械操作手柄，直至两套紧力装置处于松弛可拆卸状态。

步骤11，高空等电位作业人员依次拆除两套紧力装置、前卡和后卡，并将其用绝缘传递绳索传递至地面。

高空作业人员和工作负责人要有带电作业操作资格证、作业时与带电体及接地体的距离应满足《电力安全工作规程(输电线路部分)》有关要求、高空作业人员应穿着整套合格的屏蔽服(帽、衣服、袜、导电鞋)并使用合格的绝缘绳索。

上述实施例中提供的用于更换特高压绝缘子的碳纤维通用闭式卡及其使用方法，提高了特高压等输电线路运维单位检修大吨位绝缘子的能力。保证闭式卡工作荷载满足规程安全要求的同时，制作了体积比较小的前卡和后卡，确保了在绝缘子串有限空间结构尺寸内现场顺利安装；并大幅度降低了前卡、后卡单件的重量，方便了现场搬运、高空安装和拆卸，确保了闭式卡的实用性，提高了现场高空作业的安全性。

上述实施例中提供的用于更换特高压绝缘子的碳纤维通用闭式卡及其使用方法，通过液压机械组合丝杠解决了紧力装置的行程问题，同时也减少了液压丝杠的长度，从而降低了整体重量，提高了整套卡具高空安装的安全性和实用性；另一方面通过机械丝杠预收紧和液压丝杠大吨位张力收紧的功能分配，确保了收紧或放松时的安全可靠、操作方便。

上述实施例中提供的用于更换特高压绝缘子的碳纤维通用闭式卡及其使用方法，提高了检修工作的效率和安全性，并且卡具便于现场搬运、吊装，又便于仓库存放保管，能有效降低高空作业人员的劳动强度，提高作业效率，其操作方便，便于推广应用。更换绝缘子快速而稳定，操作省力的同时提高安全性；整个装置的长度可调，并能适用于不同长度的绝缘子更换。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。