一种新型10kV带电拆装安普楔形线夹专用液压工具的研制

一种新型10kV带电拆装安普楔形线夹专用液压工具的研制

叶健波冯星培李传进

（广州南方电安科技有限公司广州511493）

摘要：本文主要针对普通安普枪（使用火药射芯）在10kV配网带电作业中使用出现的风险危险点进行分析、总结，并提出一款新型10kV带电拆装安普楔形线夹专用液压工具的研制，通过方案结构的设计、样机试制，同时经过模拟验证、耐压试验和实际运行线路使用等，确定项目研制成果满足预期目标，解决了在10kV带电作业中使用普通安普枪的缺点，具有一定的推广使用价值。

关键词：10kV带电作业；安普楔形线夹；安普枪；液压工具

Thedesignofspecialhydraulictoolsofanew10kVampwedgeclampandcharged

JianboYe,XingpeiFeng,ChuanjinLi

（GuangzhouNanfangElectricTechnologyCo.,Ltd.，Guangzhou511493,China）

Abstract：Thisarticlemainlyaimsattheordinarygun(AMPgunpowdercore)usingtheriskpointappearsinthe10kVdistributionnetworkforliveworkingwereanalyzedandsummarized,andputforwardthedevelopmentofspecialhydraulictoolisanewtypeof10kVandchargedampwedgeclamp,throughprototypedesign,structuretesting,andthroughsimulationandverification,andpressuretesttheactualoperationline,determinetheprojectdevelopmentresultsmeettheexpectedgoal,solvedusingordinaryampguninthe10kVliveworkingshortcomings,havecertainapplicationvalue.

Keywords：10kVchargedoperation;wedgeclampamp;ampgun;hydraulictools

引言

随着安普楔形线夹的普及，在配网工程中也得到了大量的使用，于是在10kV配网带电作业断、接引线时就出现了在带电作业情况下进行安装与拆除安普楔形线夹的情况。目前10kV带电作业安装与拆除安普楔形线夹是利用停电线路施工用的普通安普枪（使用火药射芯），运用在高空带电作业项目中，会存在一定的安全风险。在充分分析现有作业方式的危险点和调研国内外相关作业方式后，决定采用液压动力来代替火药弹射作用，并通过多方验证和试用，证明其既可以降低高空带电作业的风险，减小劳动强度，又满足安普线夹安装要求。

1现状分析

安普楔形线夹是一种用于电力工程中非承力的连接金具，它主要用于铝绞线或钢芯铝绞线的连接、铝绞线与铜绞线的连接，以及在非严重污染地区的铜绞线间的连接。最早是1993年从美国安普公司引进的，至今已有20多年的运行经验，在全国一百多所供电局使用，是弥补传统并沟线夹缺点的最好替代品。

安普楔形线夹是由“C”形元件和楔块两部分组成的，“C”形元件弹簧作用和楔块的独特结构使之一改过去金具与导线的连接概念，而与所连接的导线共同构成一个“同呼吸”的能量存储系统。采用安普先进的设计思想和生产工艺的楔形线夹大大地提高了线夹的过载能力和热循环能力，有效地降低了能量损耗，使由于线夹接触不良而引起的线路故障率降低到零。

但是在现实10kV带电安装与拆除安普楔形线夹过程中也暴露出了以下问题：

（1）使用普通安普枪时，有一步骤需要使用铁锤锤击击发撞针的动作，铁锤的扬起需要一定的行程，而10kV配网线路装置本身净空距离就小，这样会引起相间短路事故，甚至将人体串入带电回路，造成人身伤亡事故；

（2）火药爆炸会使线路强烈震动，在运行多年的旧线路或有缺陷的线路上使用时，可能会引起导线绑扎线断而造成导线脱落，进而引起相间短路或接地事故；

（3）普通安普枪针对不同线夹使用不同的火药射芯，一旦混用，就会造成工具故障或设备损坏，甚至人身伤害，有一定的危害性；

（4）实践中，火药射芯很容易受潮，保管不当就会形成哑弹，影响施工效率；

（5）普通安普枪约重5.0公斤，较为沉重，不适宜高空作业。

2设计思路

2.1通过对国内先进带电作业企业和电力工具市场进行调研和分析，结合市场上流行的电动液压工具，我们提出研制一种利用电动液压动力安装与拆除安普楔形线夹的专用工具，并且适用于带电作业中使用，以克服上述普通安普枪在10kV带电作业操作中会引起的安全隐患和事故危害。

2.2以普通安普枪结构为基础，只要把尾部火药弹射装置改成液压推动即可。目前先进的液压机构均采用可充电式锂电池驱动，为了减轻整体重量，最好进行分开设计。

3结构设计

按照初步的设计思路，整体分为油缸嵌体部分和选配充电式绝缘液压泵两部分，主要部分就是油缸嵌体部分，初步设计出样机及操作示意图（如图1所示）：

3.1油缸嵌体部分又分为嵌体、油缸和快速公接头三部分组成，其中嵌体是在普通安普枪嵌体的基础上进行材料、制造工艺和重量上改进。普通安普枪嵌体是采用特种钢材，进行铸造加工而成，重量可达5.0kg。本文新研制的嵌体则采用优质合金结构钢，进行数控机械锻造而成，并经特殊热处理工艺处理，在机械性能上抗张力性优异，提高使用寿命。同时设计加工了减重孔和双侧梅花齿（方便与绝缘操作杆连接），重量减至3.0kg和2.5kg（加工制作大、小两个嵌体），并且可以适合绝缘杆间接作业法操作。

3.2通过测试普通安普枪不同颜色射芯达到的推力，确定油缸的最大液压推力，并根据实际使用情况分大、小油缸，并在油缸活塞杆头配备安装模块和拆卸模块，方便在不同工况下使用。

3.3油缸尾部设计成快速插接头，方便与选配的充电式绝缘液压泵快速连接，操作简便，并带有自封自锁功能，实现连接牢固，不易脱落。

3.4根据实测最大液压推力，以及方便携带、轻便可靠、经济实惠和具有绝缘功能的要求，我们选配BHP-L14-kV便携型充电式绝缘液压泵作为液压动力，额定压强70MPa，最大出力6.8t，重2.0kg，使用绝缘液压油，通过2m长绝缘油管与油缸连接，实现油缸嵌体部分和充电式绝缘液压泵两部分有2m的有效绝缘长度，满足高空带电作业的需要。

4设计实现与测试

4.1根据上述结构设计思路，确定油缸嵌体部分形状和各部件构成如图2所示：

图5耐压检测试验合格报告

5操作方法和注意事项

5.1操作方法主要步骤

(1）将液压泵高压油管与拆装工具通过快速接头相互连接。

a.液压油管应舒展放置且不会受到挤压。

b.初次使用本机时应进行油缸排气作业：连接完成后将拆装工具直立，快速接头朝上，使活塞空载（不能上压）来回运动五次以上，之后可正常使用。

c.下图所示母接头的圆环向左推即可插入公接头，放开后即可自动锁住。

d.液压油管中有压力时，接头将无法连接，可卸压后再试。

e.确认活塞或钳头上清洁且无任何异物！

(2)选择安装模块或拆卸模块安装在卡槽内。

(3)选择对应的拆装压钳放入需要拆装的线夹上，并保持线夹活动块与钳头面相贴合。

(4）压接过程前一定要仔细检查拆装压钳是否到位、可靠。

(5）启动液压泵，安装模块（拆卸模块）将推动楔块（C型线夹）向钳头定位处运动，直到安装模块与C型线夹端面接触或快要接触为止即完成安装可卸压，拆卸模块推动C型线夹与楔块脱离即可完成拆卸。

(6)操作液压泵使活塞退回。必要时重复上一步骤。

5.2注意事项

（1）全部工作完成后，务必将液压泵完全卸压，确认活塞完全退回，然后将高压液压油管接头拆下，拆下安装或拆卸模块并将本机存放于干燥安全地点。

（2）严禁不装安装模块（拆卸模块）或未安装到位加压操作。

（3）确保模块正确安装，确认模块与活塞牢固可靠定位。

（4）确保快速接头清洁后连接到位，否则可能无法完全回油。

（5）工作完成后，必须确保完全卸压。

（6）随时随地保持压钳清洁，特别是保持钳头和活塞清洁，灰尘沙土是密封圈的大敌。

（7）液压泵的压强应在680-720kgf/cm2之间。

（8）钳体上所有零件切勿随意拆卸，若发现某个螺钉有松动应及时拧紧。

（9）为安全起见，压接过程中身体任何部位切勿靠近压钳的压模部位。

（10）使用完成后将压钳擦拭干净存放在工具箱内，存放工具的地点必须清洁干燥。

存取、移动本机时勿使快速接头受力，以防损坏。

6实际应用情况

6.1本文研制成果在2015年底第一次应用于实际10kV带电作业线路中，安装与拆卸安普线夹均能达到预期效果，并得到一线班组和领导的充分认可。据统计，2016年全年使用新型10kV带电拆装安普线夹专用液压工具进行作业次数共120次，根据公司现有班组数量，已向领导申请增加生产数量，标配到每个带电作业班组。（现场作业如图6所示）

6.2该项目研制成果已向国家知识产权局申请了国家实用新型发明专利（安普线夹拆装压钳201621100149.8），可进一步应用推广。

7结论

7.1该项目成果结构简单、操作方便，使用液压推力，稳定性强，操作平顺，安装效果满足现行标准要求，避免了普通安普枪（使用火药射芯）的缺点，具有一定的推广使用价值。

7.2该成果在嵌体上设计的两侧梅花齿，可根据以后带电作业发展方向，配合绝缘操作杆进行间接作业。

7.3根据实际应用效果，可以开发出更多的液压工具头应用在10kV带电作业项目中，如液压断线剪、螺帽切除器等，可共用一个充电式绝缘液压泵，形成10kV带电作业用的专用液压套装工具，以减轻带电作业操作人员劳动强度，提高作业效率，同时降低作业安全风险。

参考文献

[1]陈杰.安普楔形线夹及其新型液压安装金具[J].电力金具，2011年第1期，28-30.

[2]陈永往.安普楔形线夹的性能与应用[J].农村电气化，2012（9）：:55-56.

[3]胡毅.配电带电作业技术[M].北京:中国电力出版社,2004.

作者简介：

叶健波（1976年9月——），男，高级技师，从事配网带电作业施工技术指导及带电作业新项目、新技术和新工具的开发研究。

冯星培（1968年8月——），男，高级工程师，具有多年配电网运行管理经验，现主要从事配网带电作业施工及工器具研发管理工作。

李传进（1985年6月——），男，大学本科，工程师，主要从事配网带电作业技术及工器具研究；