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摘要 输电线路运行中使用的各种绝缘子,长期暴露在大气中,受到雷击、污秽等各种因素的作用,失去绝缘性能,造成线路短路故障,给线路运行带来很大隐患。针对旧型闭式卡只适用于更换一种规格绝缘子的情况，本文提出一种改进方法，使闭式卡适用于不同规格的绝缘子的更换，以实现闭式卡的通用性。
关键词：闭式卡 绝缘子 通用性
0引言
目前国内电力行业普遍采用的耐张绝缘子的更换方法为闭式卡具更换作业法，在日常检修作业过程中，由于受到绝缘子型号、尺寸不同的影响，在使用闭式卡前首先要确认绝缘子钢帽直径尺寸，选择相应的闭式卡模具进行操作，在检修中增加了核对模具尺寸的工序，影响了检修作业进度，甚至导致无法按时完工，一种可变径玻璃绝缘子更换卡具可克服这些不利因素。
1 卡具概述
结构如图1所示，可变径玻璃绝缘子更换卡具简图，材料是铝合金，一种冷处理锻压合金材具有强度高、重量轻、微小结构控制好、加工性良好，以及改良的胁强腐蚀控制等特点，宜于用于高压结构零件的高强度材料。
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图1可变径玻璃绝缘子更换卡具整体图
该工器具一种可变径绝缘子更换卡具，包括：上卡抱箍，上卡抱箍包括两块上箍板及连接两上箍板的上连接螺栓；下卡抱箍，下卡抱箍包括两块下箍板、若干内衬板、及连接两下箍板的下连接螺栓，所述下箍板上还设有至少一个径向调节螺栓，径向调节螺栓沿下箍板的径向延伸，所述内衬板与径向调节螺栓一一对应，内衬板转动设置在对应的径向调节螺栓的端部，内衬板上还设有往下箍板中心延伸的下卡板；以及紧线丝杆，紧线丝杆连接上卡抱箍与下卡抱箍。
2 作业工序
当确定所需更换绝缘子的位置为第n片玻璃绝缘子4后；将上卡抱箍安装到第n-1片玻璃绝缘子（第n-1片玻璃绝缘子位于第n片玻璃绝缘子的上方）上，具体的，通过两块上箍板抱紧第n-1片玻璃绝缘子的钢帽4.1；将下卡抱箍安装到第n+1片玻璃绝缘子上，具体的，将两块下箍板抱紧在第n+1片玻璃绝缘子的钢帽上，并使内衬板上的下卡板插入第n+1片玻璃绝缘子的钢帽4.1与玻璃部分4.2之间的间隙内，然后通过锁紧径向调节螺栓，使内衬板压紧在钢帽上；接着，收紧紧线丝杆，在紧线丝杆收紧的过程中，由于玻璃绝缘子的钢帽的外径自上而下逐渐增大，因而上卡抱箍能够可靠的套挂在第n-1片玻璃绝缘子的钢帽上；同时，下卡抱箍的下卡板插入第n+1片玻璃绝缘子的钢帽与玻璃部分之间的间隙内，并且内衬板压紧在钢帽上，以将第n+1片玻璃绝缘子及其下方的玻璃绝缘子的重力作用在下卡抱箍上，从而将第n片玻璃绝缘子的受力转移到可变径绝缘子更换卡具上，使需要更换的第n片玻璃绝缘子不受力；再接着，更换第n片玻璃绝缘子；最后，松开紧线丝杆，并拆卸可变径绝缘子更换卡具。本方案的可变径绝缘子更换卡具，其通用性好，能够适应多种不同型号大小的钢帽，以提高作业的便捷性和作业效率。
3.理论计算依据
（1）主架体强度计算
设计时参考原固定式闭式卡尺寸，设计为截面60*55 mm2平方，中间螺孔至边缘卡座直线距离L=80 mm,孔径d=50mm，按静态试验荷载150 kN，主体材料为LC4，其屈服强度6,=430 MPa，故其所受应力为:
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，其中
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=
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主架体没空所能承受最大荷载：
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=170.36kN；符合额定载荷为120KN的要求。
（2）内衬卡子强度校核计算
螺栓端头为Φ20圆钢，材质为40Cr,σp = 640MPa，受纯剪切力:
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=2.01
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N，也满足载荷为120KN的要求。
（3）连接螺栓刚度校核
螺栓规格为M24,按最大伸出长度10 mm计算，受压力按37.5 kN计算其挠度:
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m=
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m=0.01125mm，符合相关标准。
3.实验证明理论计算值
设卡具额定拉力P为70kN，芯具摩擦角
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=14，摩擦系数
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=0.85，试求芯具及销钉在给定面积下的计算强度。
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卡具底部剪切强度
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，
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螺栓双面受剪强度计算 R=6mm,
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(折算到额定荷重时受力值）
4 结论
本项目所研制出的可变径玻璃绝缘子更换卡具重量合适，操作简单，不需要额外携带工器具，便于在输电杆塔上作业，能够适应35-220kV不同型号的玻璃绝缘子的钢帽尺寸，提高了作业的便捷性和作业效率。
1.排除了重新测量选取卡具的可能性，平均作业时间减少2小时。
2.减少了更换玻璃绝缘子时由于操作不当造成绝缘子表面损伤，实现了降低劳动强度、减少操作时间。
3.使用一种可变径玻璃绝缘子更换卡具工作流程更加简单。
5.参考文献
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