一、课题背景
1.1、R销概述
架空输电线路长期露置在自然环境中，易受各种气象条件（如大风、冰雪、气温变化、雷击等）及其他外界不良因素的侵袭，输电线路的每一个部件对线路安全都十分重要。
然而，最近线路巡视人员在巡视过程中发现部分线路上R销有脱落、严重变形的现象，输电线路上R销虽小，但其作用却非同一般，R销又叫“锁紧销”，锁字是一切的关键，以悬垂线夹上的R销为例，如若脱落或失效，将会造成悬垂线夹脱开，导线掉落的严重后果。
1.2传统补销方法
目前来看，补装R销的检修任务，通常是结合线路停电检修进行处理，或者在条件允许的情况下，开展等电位消缺作业。
结合实际工作任务，对两种方式下缺陷处理所需要的时间进行了统计。
表1-1 作业完成时间统计
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根据实际工作，对影响工作效率的主要症结进行了分析：
（1）停电检修时，必须将线路停电并做好安全措施后方可开始工作，补装R销需要作业人员下导线至绝缘子端部，危险性较高；
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图1-1 停电检修R销消缺
（2）等电位消缺时，一般采用软梯法，现场应干燥并合理布置作业场地，从而保证作业人员的安全距离。作业时需要地电位人员首先登塔配合悬挂软梯，等电位人员攀登软梯至缺陷位置，所需人员多，工作准备时间长，危险性大，攀登软梯费时费力。
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图1-2 等电位R销消缺
1.3新型补销工具的研发
随着社会的快速发展，电网对电能质量的要求越来越高，而传统的补销方法中都存在一些弊端，如何即可以保证不停电，又可以在短时间内完成补销工作则成为了本课题研究的重点。因此现需要研制出一款专门用于补销工作的新型补销工具。
二、方案设计
研制新型补销工具的基本思路是摒弃以往停电消缺、等电位消缺的作业方法，制造专用工具，在绝缘杆的辅助下，地电位完成消缺任务。
根据R销的结构，设计了一个可固定R销的模具，如图2-1所示，将该模具与绝缘杆端部相连。操作前，用该模具将R销固定，操动绝缘杆使R销穿入螺栓销孔中，R销开口处的鼓肚可以将其卡在螺栓销孔中，然后调整绝缘杆使模具转向，这样就可以使R销与模具脱离，将R销留在销孔中，以达到补销的目的。
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图2-1 新型补销工具初步设计方案
在实际实验中发现，模具和R销的尺寸都存在误差，不能满足每一个R销都能顺利的卡在模具中。针对这一问题，在模具底部加装螺杆制成R销固定装置，模具就相当于螺筒，两者中间的可调空间可以满足各种尺寸开口销的固定，适用性得到大大提升，如图2-2所示。同时在模具与绝缘杆之间加装可转动拐臂，使得作业过程中可以用于补装朝向不同的各个销孔，如图2-3所示。
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同时，工具的适用性、使用寿命以及安全性等性能也是至关重要的因素，要想达到理想的工作效果，必须适当选取工具材料。实际工作中常见的材料分为两种：绝缘材料和铁质材料，本文对这两种材料进行了对比分析，如图表2-1所示：
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综上所述，本文选择的工具材料为铁质材料。
三、参数选择
3.1校核标准数据
对实际工作中用到的R销进行实际测量，R销的实物图和解刨图如图3-1和3-2所示，R销安装范围及化学成分如表3-1和3-2所示；同时查找了大量资料，并联系了电力金具生产厂家，得到了电力金具的基本要求及技术规范：
1．产品采用标准规定程序批准的图样制造；
2．补销器的破坏载荷及连接或尺寸符合GB2315的规定；
3．产品能承受安装，维修及运行中可能出现的有关机械载荷，工作强度及环境条件的考验；
4.产品表面应光洁，平整，不允许有裂纹，锌渣、锌瘤。
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3.2图纸设计
根据R销结构，设计了一个R销固定装置，R销固定装置设计图如图3-3所示，该装置模具为高22mm、底面直径13mm的半壳体圆柱结构，上端中央位置开凿一条宽4mm、高10mm的槽沟，顶部也凿出一个直径为5mm的圆缺，以便于R销的固定。装置内部有螺纹，其下端与螺杆相连，螺杆下端固定于与绝缘杆端部相连的可转动拐臂上，如图3-4所示。
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四、实际应用
4.1操作原理
新型补销工具的工作原理如图4-1所示：
（1）先将R销顺着上部的缺口推入模具轴线位置，如图4-1(a)所示；
（2）然后将R销沿轴线旋转90度，使头部鼓肚卡在轴线处的圆形缺口处，如图4-1(b)所示；
（3）拧紧底部螺杆，使R销开口闭合，同时将其固定，如图4-1(c)所示；
（4）操动绝缘杆将R销插入到螺栓的销孔中后，如图4-1(d)所示；
（5）操动绝缘杆调整模具转向，使R销脱离模具，如图4-1(e)所示。
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4.2模拟实验
对新型补销工具进行了模拟实验，按照图4-2(a)~(f)所示步骤，先将R销侧面沿槽沟推入固定装置内，然后沿轴线旋转90°将其卡住，拧紧底部螺杆将其固定，然后操动绝缘杆使R销穿入螺栓的销孔中，最后调整装置将其转向，使R销与补销器脱离。
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4.3现场实践
结合现场实际工作情况，在110kV东胜线、110kV胜青线、110kV胜泉线等线路使用新型补销工具进行了现场实践，如图4-3所示，并进行效果检查，新型补销工具可以快速将R销补装，使用方便。
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图4-3地电位R销补缺实地作业
使用新型补销工具进行工作时，对作业总时间进行统计，如表4-1所示：
表4-1攀登杆塔及补装R销用时统计表
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通过与传统补销方法进行对比可以发现，新型补销工具的应用，使作业人员消缺作业的时间由原来的40min以上，缩短到20min左右，作业时间有效缩短了35%，如图4-4所示。经过多次实践，作业人员完成工作时间可以缩短至30min以内。
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图4-4 目标完成情况柱状图
新型补销工具具有携带轻便，操作简单等优点，它的研制成功可以大大的缩短了R销补装时间，提高线路消缺效率，对电网安全稳定运行有着重要的作用。