摘要：目前，电力系统运行检修工作中，通常会用到验电器（高压发生器）、核相仪、叉式测流仪等小型检测装置，此类装置有一个共同点就是设备要与操作杆配套使用，本文通过对比不同检测装置连接部分使用的材料以及连接方式，查找连接部分发生断裂或损坏的原因，提出改进措施，有效的减少了装置损坏率，提高小型电力检测装置连接部位的可靠性，同时优化了操作杆的电气性能，降低作业风险。
关键词：电力；检测装置；连接部位；可靠性
1 前言
电力线路运检工作中，通常会用到一些小型辅助电力检测装置，通常用来间接检测运行线路电压、电流、核相等，作业时，检测装置受较小的作用力，作业人员与设备保持一定的安全距离通过绝缘操作杆间接使检测装置与被检测带电位置或接地位置接触，通过液晶数字或可见光或可识别的声音等反馈所需信息，为安全、高效开展电力运检作业提供保障。
2 小型电力检测装置的特点
目前，在电力生产作业过程中，通常会用到像验电器（高压发生器）、核相仪、叉式测流仪等小型工具，此类工具有一个共同点就是其螺栓式连接口要与对应绝缘操作杆配套使用，但不同厂家提供的工具的接口螺栓长度和直径不同，和绝缘操作杆的连接方式也不尽相同。在使用时，连接部分在受到外力后常常会发生断裂或损坏，加上绝缘操作杆的电气性能差次不齐，但又无法与其他电气性能优良的绝缘操作杆进行匹配使用，严重时造成小型螺栓式连接口损坏而影响装置正常使用。
调查发现，现有电力线路运检常用小型检测装置与绝缘操作杆的连接方式主要分为一下三种形式。型式一：检测装置为塑料材质的内螺纹/杆、操作杆为金属材质螺杆/纹的螺栓式连接方式（图1所示）；型式二：检测装置为金属材质的内螺纹、操作杆为塑料材质螺杆的螺栓式连接方式（图2所示）；型式三：检测装置和操作杆均为金属材质的螺栓式连接方式（图3所示）；其特点在于检测装置连接部位螺杆/母直径与操作杆连接部位螺杆/母直径差距较大，工作过程中检测装置受较小外力作用时，连接部分将会产生较大的横向剪切力，循环作用下造成连接部位内螺纹/杆发生滑丝、断杆现象，导致检测装置难以有效固定在绝缘操作杆上，甚至造成检测装置与操作杆脱离，无法继续使用，给检测工作带来较大影响。
3 连接部位可靠性分析
3.1 结构对可靠性的影响
对于螺栓式连接方式的小型电力检测装置，其连接部位的可靠性主要取决于螺栓预紧力，即在拧紧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被连接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的作用力，对于一个特定的螺栓而言，其预紧力的大小与螺栓拧紧力矩、螺栓与对应螺母之间的摩擦力等有关，但使用过程中，该部分往往还会受到一定的横向剪切力，整个螺栓连接部位如果连接不紧密或不牢靠，就会在螺栓的某个位置出现局部受力，如若螺栓较细，或使用的材料强度不足，就会引起局部螺纹受损出现滑丝，严重时发生断裂。
3.2 操作方式对可靠性的影响
小型电力检测装置在实际电力运检工作中起到辅助检测的作用，一般情况下受力较小，但不同的使用人员在操作过程中会因操作方式的不同而改变连接部位受力的大小，但此类检测装置在加工制作时只考虑了理想条件下的操作方式，小型电力检测装置与被连接的绝缘操作杆呈同一直线，工作时，一定程度上限定了使用者的操作方式，对于越来越复杂的电网结构和越来越高的作业安全要求，单一的操作方式很难满足，稍有不慎，就会损坏连接部位，无法保证连接部位的受力可靠性。
4 改进及措施
4.1 改进思路
通过改进连接部位，使小型螺栓式连接口的检测装置与现有电气性能优良的绝缘操作杆配套使用，在作业过程中只需更换对应的转接装置，就可以将绝缘操作杆和小型螺栓式连接口有效连接，提出的梅花式转接设计思路，可实现连接部位的多角度调节，且保证连接部分受力良好、通用性强，该连接部位的使用范围还可以延伸到所有小型螺栓式连接口的装置与绝缘操作杆的连接。
4.2 具体措施
针对电力线路运检用小型检测装置与配套操作杆连接方式，研制通用型组合转接装置，既能满足不同尺寸螺杆（母）式连接方式，又能与现有电气性能优良的通用型绝缘操作杆配套使用。
提出一种螺栓式组合转接装置，其特征在于，包括螺栓式/套筒式梅花转接杆、螺栓式转接装置，之间通过梅花连接头连接并调整连接角度。其中螺栓式/套筒式梅花转接杆由梅花连接头、螺杆/套筒组成；螺栓式转接装置由梅花连接头、螺杆/螺母、填充部分组成。
4.3 操作要领
首先通用性绝缘操作杆的结构选择螺栓式梅花转接杆，通过螺栓进行连接、固定；
其次小型检测装置螺栓式连接口的结构，选择对应直径、长短的螺杆/螺母与螺栓式组合转接装置进行连接，填充部分可以对小型螺栓式连接口的空余部分进行补充，起到辅助受力的作用；
最后梅花转接杆与螺栓式组合转接装置连接，该部分可根据实际需要对连接角度进行调整。
4.4 应用与效果分析
为检验改进后的螺栓式连接方式及螺栓式组合转接装置的结构性能，选择在南方电网有限责任公司昆明带电作业培训基地开展的输配电线路带电作业取复证培训中应用、验证，分别将现有的小型检测装置（包括验电器、核相仪、叉式测流仪等）与绝缘性能优良的通用性绝缘操作杆连接使用，使用情况如下。
表一 对2018年22期输配电线路带电作业培训班使用效果统计表
现场应用效果分析，针对电力线路运检用小型检测装置结构，改进后的连接方式既能满足不同尺寸螺栓/杆式连接要求，又能实现检测装置角度调整，保证连接部位受力良好，固定牢靠，应用效果较好。
参考文献
[1]成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2004年9月.
[2]童辉云.包珺.螺栓连接的可靠性研究.船电技术应用研究，2011.7.
[3]机械零部件测绘/李月琴，何培英，段红杰编,—北京：中国电力出版社，2007.
论文作者:孙逊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签：螺栓论文; 装置论文; 操作论文; 作业论文; 部位论文; 方式论文; 螺杆论文; 《防护工程》2018年第35期论文;