考虑装拆耗时的快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术研究

发表时间:2020/11/11   来源:《科学与技术》2020年28卷第19期   作者:林毅 王墨涵 李迪希 陈宇钊
[导读] 为解决快捷式绝缘棒在应用过程中转接头接口锈蚀面积比较大,耐锈蚀效果较差,绝缘棒拆装费时的问题,在考虑装拆耗时的前提下,提出快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术研究
        林毅 王墨涵 李迪希 陈宇钊
        湛江市赤坎供电局     524000

        摘要: 为解决快捷式绝缘棒在应用过程中转接头接口锈蚀面积比较大,耐锈蚀效果较差,绝缘棒拆装费时的问题,在考虑装拆耗时的前提下,提出快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术研究。整体设计卡扣接头的快捷式绝缘棒,内部设计凹槽轨道,转接头接口表面涂抹环氧树脂胶涂料,以此完成考虑装拆耗时的快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术设计。经实验证明,绝缘棒拆装工作效率为83.1%,转接头接口锈蚀面积为0.10cm2,相较于设计前效率明显提升,转接头接口锈蚀面积较低。
        关键词:快捷式绝缘棒;转接头接口;耐锈蚀技术;
        中图分类号: TM215 文献标识码:A
        
0引言
        绝缘棒的连接头通常使用螺纹接口,螺纹接口需要用较大的力气旋转绝缘棒才能使两根绝缘棒相连,同时由于螺纹接口与空气接触面积大,因而更容易锈蚀,从而更加大了连接两根绝缘棒的难度,浪费了更多的力气和时间,致使工作效率低下[1]。而绝缘棒在拆卸过程中最耗时的是转接口拆装阶段,其拆装时间可以占总耗时的75%以上,主要原因是绝缘棒转接头接口容易发生腐蚀,所以若能提高绝缘棒转接头接口耐锈蚀性能,缩短组装拆卸绝缘棒的时间,则能极大地提升操作效率,减少停电时间,因此,研制快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术,提高装拆效率成为一项亟待解决的问题[2]。传统技术主要是通过在绝缘棒转接头接口表面增加一层保护罩,防止接口腐蚀,但是这种方法在实际操作时,不仅增加了绝缘棒的装拆程序,而且耐锈蚀效果不够明显,采用技术后转接头接口腐蚀面积仍然比较大,为此提出考虑装拆耗时的快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术研究,从绝缘棒的卡扣接头、内部凹槽轨道、以及接口处的防锈蚀三个方面设计,以此实现考虑装拆耗时的快捷式绝缘棒设计,通过实验证明,设计的快捷式绝缘棒转接头具有实用性,可有效解决锈蚀面积比较大,耐锈蚀效果较差的问题。
1考虑装拆耗时的快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术
1.1卡扣接头设计
        在减小绝缘棒装拆时间的前提下,将快捷式绝缘棒转接口设计为卡扣接口形式,卡扣接口由固定卡口、定位卡口以及卡槽三部分组成,下图为快捷式绝缘棒卡口接头结构示意图。

        图1快捷式绝缘棒卡扣接头结构示意图
        卡扣接头卡槽用于连接绝缘棒的首端,固定卡口与定位卡口用于连接另一个绝缘棒的尾端[3]。卡扣接头类似于雨伞伞柄,装拆容易,固定性强,最主要的是卡扣接头的关键部位都在接头内部,不与空气直接接触,所以也就不会发生锈蚀的问题[4]。卡扣接口在设计时需要重点注意卡槽面积以及定位卡口直径等参数,该两个参数设计要结合绝缘棒实际情况,卡槽面积计算公式如下:
(1)
        公式(1)中,为卡扣接头卡槽的面积;为绝缘棒长度;为绝缘棒的宽度。定位卡口直径计算公式如下:
(2)
        公式(2)中,为卡扣接头定位卡口直径;为绝缘棒尾端外围直径;为绝缘棒尾端内围直径。利用公式(1)与公式(2)计算出卡扣接头的卡槽面积以及定位卡口直径,以此完成卡扣接头设计。
1.2转接头内部设计凹槽轨道
        通常情况下,绝缘棒转接头接口内部表面比较光滑,在雨天雨水容易灌入到接口内部,因此在卡扣接头的设计基础上,在转接头内部设计凹槽轨道,凹槽轨道设计的目的是为了防止雨水或者蒸汽进入到绝缘棒转接头接口内部,同时还能省去旋转的力气与时间,减少绝缘棒耗时时间,并且还可以使转接头能够更轻易与绝缘棒相扣,省事省力省心。转接头接口内部凹槽轨道与轨道之间的间距不得低于0.2mm,同时也不能超过0.4mm,因为轨道间距过大容易与空气发生接触,且接口与绝缘棒连接后容易松动。除此之外,结合实际情况来定凹槽轨道,数量过多不利于绝缘棒装拆。
1.3转接头接口处涂抹防氧化涂料
        为了更有效地防止快捷式绝缘棒转接头接口发生锈蚀,在设计完卡扣接口和凹槽轨道之后,还需要在接口处涂抹一层防氧化涂料,防氧化涂料起到保护膜的作用,将接口的金属与空气、水分隔离。材料选用环氧树脂胶涂料,该涂料环保,而且具有良好的耐溶剂性和附着力,涂抹后不容易脱落,耐温可达到280℃,涂料透明、无色无味。在涂抹时,要将转接头接口表面温度控制到10℃-40℃范围内,温度过低或者温度过高不利于涂料凝结,涂抹方式采用喷涂或者刷涂,涂抹完2小时后再涂抹一次[5]。将涂抹后的转接头接口放在通风处12小时。涂抹防氧化涂料可以增加接口的光滑度,绝缘棒在拆装时更加方便,提高拆装效率,以此完成考虑装拆耗时的快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术研究。
2实验
2.1实验过程设计
        实验选取5个绝缘棒转接头接口作为实验对象,运用此次设计技术与传统技术对转接头接口进行耐锈蚀加工。运用公式(1)计算得到绝缘棒卡扣接头的卡槽面积为15.45cm2,利用公式(2)计算得到绝缘棒定位卡口直径为10.63cm,转接头接口内部凹槽轨道间距为0.15mm,凹槽轨道数量为21道。实验分为两部分,首先将应用两种技术的绝缘棒转接头接口分别进行组装和拆卸,记录拆卸和组装绝缘棒的时间;然后再将两组绝缘棒转接口接口放置在潮湿的环境中,每七天记录转接头接口锈蚀面积,对两种技术进行对比。
2.2实验结果分析
        通过实验记录的数据信息,绘制了以下两组绝缘棒组装和拆卸所消耗的时间表。

        从表1可以得到,应用设计技术快捷式绝缘棒装拆效率利用设计的卡扣接头以及接口表面涂抹防氧化涂料可以有效提高操作效率,组装效率提高83.1%,拆卸效率提高87.3%。实验以快捷式绝缘棒转接头接口的锈蚀面积为实验结果,根据统计得到的接口锈蚀面积,对比两种技术,实验结果如图2所示。

图2 应用两种技术后接口锈蚀面积/cm2
        从图2可以看出,应用此次设计技术,快捷式绝缘棒转接头利用设计的内部凹槽轨道,接口锈蚀面积低于传统技术,实验证明了此次设计技术可以满足快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀需求。
3结束语
        本文对考虑装拆耗时的快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术进行了研究,针对传统技术的缺陷和不足,以及绝缘棒转接头接口耐锈蚀性能需求,专门设计了符合现场操作简单快捷的新型快捷式绝缘棒转接头接口耐锈蚀技术。耐锈蚀技术是根据快捷式绝缘棒转接头结构特点,用卡扣接口代替螺纹接口与其他绝缘棒相连,并在转接头内部设计凹槽轨道,减少接口与空气的接触面积,转接头接口处涂抹防氧化涂料。此次设计的技术既能够满足绝缘棒转接头接口耐锈蚀需求,也有效提高了绝缘棒转接口装拆效率,具有良好的现实意义。
参考文献
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[2] 陈伦陟,李勇,梁维尧. 配电网架空线路跌落式避雷器绝缘防护屏罩的设计[J]. 机电信息,2020(27):12-13.
[3] 宛国良,唐忠斌,徐少波,等. 采用绝缘横担提高10 kV架空线路耐雷水平的研究[J]. 广东电力,2019,32(05):112-117.
[4] 张施令,何永胜,李乃一,等. 1100kV GIS用SF_6气体绝缘复合套管结构有限元仿真分析[J]. 绝缘材料,2019,52(04):050-056.
[5] 姜文涛,刘荣海,杨迎春,万书亭. 基于有限元分析和DR检测的110 kV GIS ZF4-126型环氧树脂支撑绝缘杆缺陷分析[J]. 电瓷避雷器,2020(01):228-233.
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