一种带后备保护装置的带电作业专用绝缘滑车研究

芦海，刘延超

（中国南方电网超高压输电公司广州局，海南 海口 570100）

近年来，随着经济的发展，用电量一直在稳步的提升中。一条特高压线路的停运，会造成很大的经济损失，所以在特高压线路运维过程中，一般采取带电作业。绝缘滑车就是一种在带电作业中常用的工具。在特高压和超高压输电线路运维过程中，特别是在等电位带电作业过程中，经常用到一些带电作业工器具，比如绝缘滑车。进行等电位带电作业使用的绝缘滑车直接影响作业人员和设备安全，现有绝缘滑车悬挂金属钩多数没有防脱保护或只有一个简单的防脱卡片，该安全卡片易损坏且不耐受不平衡力，一旦悬挂无极绳索从金属吊钩脱离，将发生较大安全隐患。

本项目提出发明一种改进型绝缘滑车，该绝缘滑车吊钩自带后备保护装置，在滑车受力不平衡时，使绑扎无极绳索不易从金属钩脱出，后备保护装置可起到保护滑车及绝缘绳索不会掉落，从而提高带电作业安全系数。

1 国内外研究现状

我国从1978年参加IEC/TC78的标准制定工作，从1980年开始制定我国的带电作业工具标准，至今已颁布了屏蔽服、绝缘绳、绝缘滑车、绝缘杆等40多个带电作业工器具标准，今后还将进一步加快标准的编制、修订工作，以指导工器具生产厂家的生产和检验。随着带电作业实践经验积累，技术理论研究也不断深入，一大批带电作业的研究论文发表在国内外和专业学术交流会议上，包括安全距离的研究、作业方式的研究、工器具的研究、新型绝缘材料的研究，涉及到带电作业的每一个领域。带电作业工器具的质量直接关系到带电作业的安全，带电作业工器具应逐步实现系列化、标准化、定型化生产。带电作业工器具质检中心将进一步加强对工器具产品的质量监督和检测，不让质量不合格的产品流入电力系统。各带电作业单位应加强带电作业工具的保管，按规程要求配备合格的工具房，并对工具定期进行预防性试验。

带电作业工具中，凡绝缘材料不能胜任的机械部件，必须用金属材料制作。带电作业用金属材料的好坏，直接关系到带电作业的安全，因此制作带电作业工具的金属材料必须是机械强度高、重量轻的优质材料。

在线路作业中，起吊绝缘子串、带电作业工器具，等电位作业人员进出电场，以及牵引索具转向、换向均需使用绝缘滑车，可以说绝缘滑车在带电作业工作中应用范围非常广。

国标GB13034-91《带电作业用绝缘滑车》中规定，绝缘滑车共分十五种型号。按滑轮数又分单轮、双轮、三轮、四轮四个类型。10kV以上的又分长、短两种钩型。长钩型可直接挂在横担上。

本项目需要针对带电作业滑车金属吊钩部分进行改进，改进后具备防脱和闭锁功能，可承受一定不平衡受力，防止绳索从吊钩中突然脱出，进而满足超高压输电线路常规带电作业作业对绝缘滑车使用的安全需求。

2 设计方向

2.1 研究要点

对现有常用带电作业用绝缘滑车的结构特点和力学特性进行研究。结合超高压输电线路常规带电作业现场工况，设计出一种带后备保护装置的带电作业专用绝缘滑车，同时必须满足绝缘滑车的相关标准的要求。

绝缘滑车吊钩后备保护装置和防脱装置的设计和制作研究。满足突发坠落和不平衡冲击受力使用要求。本绝缘滑车所使用的金属构件，在满足受力情况下，尽量使用轻便式材料及简便式易操作的结构。

2.2 设计特点

本项目设计依据标准为《带电作业用绝缘滑车》（GB13034—91），以单轮绝缘滑车作为参考对象，对其金属吊钩进行优化设计。设计出一种带后备保护装置的带电作业专用绝缘滑车，同时满足绝缘滑车的相关标准的要求。本绝缘滑车克服传统绝缘滑车不耐不平衡拉力冲击，防脱装置部分设有快拆、装后备保护功能，方便作业人员操作，后备保护装置能满足突发坠落时冲击受力要求。

2.3 设计参数

滑轮个数：1个；额定载荷：10kN；开口尺寸：不小于30mm。

3 设计内容

3.1 技术实施方案

本实用新型技术的目的是提供一种绝缘滑车用防脱挂钩，具备防脱和闭锁功能，保证绝缘滑车不会从无极绳索上掉落，提高带电作业安全系数。为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案如下。

一种绝缘滑车用防脱挂钩，包括钩体、U型限位板、定位销和板弹簧，所述U型限位板包括中间板和两侧的侧板，所述侧板上部设有弧形的滑动槽，下部通过销轴与钩体铰接，所述板弹簧设置在钩体下部，一端与钩体连接，另一端与中间板连接，所述定位销通过压缩弹簧活动连接在钩体上部，所述滑动槽开口设有尺寸大于滑动槽的限位槽，所述定位销中段和其中一端设有与限位槽相配合的限位部，所述限位部在按压定位销时脱离限位槽使得定位销可在滑动槽中滑动，并在松开后复位以使U型限位板无法被转动，当所述中间板顶部抵接钩尖以封闭钩体开口时，所述限位部位于限位槽中。

本实用新型的防脱挂钩，通过U型限位板、定位销、压缩弹簧和板弹簧的配合，同时具备防脱和闭锁功能，提高带电作业安全系数，具有结构简单，拆装方便，可单手操作的优点。

3.2 材料选取及工艺

吊钩主体采用40Cr优质合金钢板材切割成型，并进行热处理，提高强度。U型限位板采用不锈钢板材折弯成型，能够承受不平衡拉力冲击。材料进行镀铬处理，表面光滑，有很好的防腐性能。

4 功能原理

参照图1和图2所示，本实用新型的一种绝缘滑车用防脱挂钩，包括钩体1、U型限位板2、定位销3、板弹簧4、压缩弹簧5和销轴6。钩体1采用40Cr优质合金钢板材切割成型，并进行热处理，提高强度。U型限位板2采用不锈钢板材折弯成型，能够承受不平衡拉力冲击，包括中间板和两侧的侧板，竖直布置，中间板上端位于钩尖内侧，侧板位于钩体1两侧。在U型限位板2侧板上部设有弧形的滑动槽7，滑动槽7开口设有尺寸大于滑动槽7的限位槽8，U型限位板2侧板下部通过销轴6与钩体1铰接，销轴6的位置刚好位于在滑动槽7圆心。板弹簧4设置在钩体1下部，一端与钩体1连接，另一端与U型限位板2中间板连接，用于挤压U型限位板2使其封闭钩体1的开口。定位销3一端设有按压部10，中段和另一端设有与限位槽8相配合的限位部9，钩体1上设有相对应的阶梯孔，压缩弹簧5套在限位部9与钩体1之间，定位销3的直径略小于滑动槽7的直径，便于在滑动槽7中滑动，限位部9的直径大于滑动槽7的直径，从而阻止U型限位板2的转动。

图1

图2

图1是本实用新型防脱挂钩的正面示意图；图2是本实用新型防脱挂钩的侧面示意图。

图中：1为钩体，2为U型限位板，3为定位销，4为板弹簧，5为压缩弹簧，6为销轴，7为滑动槽，8为限位槽，9为限位部，10为按压部。

正常使用时，U型限位板2的位置如图1所示，U型限位板2在板弹簧4的弹力下抵住钩尖内侧，定位销3上的两个限位部9刚好位于U型限位板2两个侧板上的限位槽8中，此时U型限位板2左右都不能转动，钩体1处于自锁状态。当要套入无极绳索时，作业人员用拇指按下定位销3的按压部10，压缩弹簧5被压缩，两个限位部9脱离U型限位板2的限位槽8，使得定位销3不再阻挡U型限位板2的转动，同时握紧U型限位板2，U型限位板2克服板弹簧4的弹力转动，张开合适的缺口，悬挂无极绳索。闭合时，松开手，U型限位板2在板弹簧4弹力下自动返回原位，此时，压缩弹簧5自身的弹力也使得定位销3回到原位，限位部9又回限位槽8中，挡住U型限位板2的转动，即自锁。

5 主要技术经济指标

本项目实施后，将针对带电作业安全风险方面，提供科学合理的管控措施，500kV常规线路带电检修中使用的带后备保护装置的带电作业专用绝缘滑车在国内还属于空白。本项目实施后，可为防止带电作业过程中绝缘滑车吊钩脱钩提供有力的安全保障。本项目成果可以为带电作业中直接应用，有效的解决实际问题，项目具有良好的直接效益及间接效益。

6 结语

本实用新型涉及电力检修设备技术领域，具体涉及一种绝缘滑车用防脱挂钩。本绝缘滑车中设计出一种新的防脱挂钩，符合相关标准要求。该绝缘滑车含有防脱装置，能够快速装入拆除，方便作业人员单手操作。同时设有后备保护功能，后备保护装置能满足突发坠落时冲击受力标准要求。