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摘要:针对10kV线路使用的令克棒在实际使用中存在螺旋丝口损坏或因丝口有砂土、颗粒造成连接、拆卸困难等问题,设计了一种插接旋扣连接式新型连接结构的令克棒,成功解决了其在现场应用中存在的问题。
关键词:令克棒;旋扣式;连接;结构
1引言
令克棒是用来拉合线路跌开保险或隔离刀闸、柱上开关的工作,由钢操作钩和3-4节绝缘杆组成,通常绝缘杆之间采用螺纹结构连接在一起,随着我国10kV线路的发展,新型跌开保险和隔离刀闸不断出现,令克棒既要满足网上原有设备的拉合闸需求,又要具备拉合闸网上新型设备的能力,实践证明,现有令克棒的设计存在以下问题:
1)配网拉合隔离刀闸、配变高压熔断器操作中经常使用令克棒,令克棒已作为常规性操作工具配备到每一个配网生产车辆,由于其使用频繁及户外使用环境较差,容易造成螺旋式连接令克棒螺旋丝口损坏或因丝口有砂土、颗粒造成连接、拆卸困难,令克棒使用造成不便。
2)有的令克棒正常上举产生少许晃动时,放在操作钩钩背上的保险管出现滑落现象,导致延时送电。
3)当跌开保险负荷侧发生电缆接地,保险管在来开前与跌开保险的上静触头电弧灼烧焊在一起,现有令克棒操作钩承受拉力小,易产生非弹性形变,使用能力明显下降。
2技术难点
新型旋扣式连接结构的令克棒主要解决的技术问题是:
1)传统螺旋式连接的令克棒螺旋丝口损坏或因丝口有砂土、颗粒造成连接、拆卸困难,令克棒使用造成不便;
2)保险管在操作钩钩背上滑落;
3)拉不开生锈腐蚀的刀闸;
4)操作方便、灵活、省力。
3设计原理
1)利用杠杆原理和令克棒现有连接结构,将传统螺旋式连接的令克棒改进为插接旋扣连接式令克棒,解决传统令克棒螺旋丝口损坏或因丝口有砂土、颗粒造成连接、拆卸困难问题;
2)将操作钩钩背由近似半抛物线型改进为凹槽型,在凹槽内设计10个小凹槽,增大操作钩直径,确保操作钩不发生非弹性形变,保证正常操作。
4旋扣式连接结构令克棒的设计
旋扣式令克棒连接件包括旋转头和卡扣头,如图1、2、3所示,旋转头和卡扣头均用2个3毫米的自攻螺丝固定在令克棒上;令克棒连接时将旋转头沿着导向槽插入卡扣头内部,然后旋转对准上下两个螺纹孔,其中一个螺纹孔拧入M5的螺丝,用螺丝将旋转头和卡扣头固定在一起,防止旋转头在卡扣头内部转动。旋转头外部有4个导向块,均匀分布在旋转头,卡扣头内部有4个导向槽,宽度与旋转头外部4个导向块宽度一致,卡扣头底部有一凹槽,凹槽深度直径与旋转头4个导向块外部直径一致,凹槽宽度与旋转头4个导向块的长度一致。在旋转头导向块上对称攻有2个M5深8毫米的螺纹孔,在与卡扣头对应位置钻有2个直径为5.5毫米的通孔。
5令克棒材料的选择
令克棒采用优质玻璃纤维布、环氧树脂、306树脂苯酐、玻璃钢纤维布以及固化剂等几大绝缘材料制成,经过第一次高温,然后在模具上初次定形,然后取下模具,经过第二次高温打磨,一次粗打磨,两次细打磨,然后再上漆,即制作成玻璃钢材质的令克棒。
6电气性能测试要求
令克棒耐压电压等级有:10kV,35kV,110kV,220kV,500kV;其中6-10kV的需加44kV电压试验时间为5分钟不击穿;35-110kV的需加四倍的相电压试验时间为5分钟不击穿;220-500kV的加三倍相电压试验时间为5分钟不击穿,令克棒的试验周期为1年一次。
7机械强度设计要求
一般情况下,刀闸受到令克棒操作机构的机械阻力不大于350N,设计的令克棒阻力臂为65.2mm,使用时最小动力臂为1500mm,设想隔离刀闸因自锁固定轴锈蚀等原因,需要令克棒操作钩的最大机械力为350N的2倍时,根据杠杆原理,则动力=(阻力X阻力臂)/动力臂=30.4N,人力仅需原来的十一分之一左右,最大承载弯曲力矩M为45.64Nm,小于GB13398-921《带电作业用绝缘杆通用技术条件》中允许弯曲力矩110Nm,绝缘杆壁厚满足GB13398-921《带电作业用绝缘杆通用技术条件》附录A2中空心管的规定,绝缘杆可以使用。
8结论
令克棒是较为常用的电气绝缘工具,特别是在10kV配电网络中使用较为广泛,本文在分析传统令克棒在实际使用中存在螺旋丝口易损坏或因丝口有砂土、颗粒造成连接、拆卸困难等问题基础上,提出并设计了一种插接旋扣连接式新型连接结构的令克棒,成功解决了其在现场应用中存在的问题,该令克棒的使用可节省操作时间,提高了效率,并大大提高了安全系数,具有很好的实际应用价值和推广意义。
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