（1金华送变电工程有限公司 浙江金华 321017；2 浙江诺和机电股份有限公司 浙江金华 321017）
摘要：在电网的架设过程中，紧线是一道重要的工序，目前靠人工操作手板紧线器来完成，工作量大，效率低下。因此新开发一种电动、手扳两用紧线器十分有必要。本文就简要地介绍我们开发的这种紧线器的结构、优势与应用。
关键词：电动、紧线器
Developement and Application in Electric Power Transimssion of a Electric-powered & Manual-turning Cable Tightener
Xu Jian，Tang Liangdao，Zheng Guangjing，Zhang Renyi，Zhang Chunxiang
［Abstract］During the process of the electric power cable lining，it’s an important procedure to tightening the cable.It is now finished by manual-turning calbe tighteners with which the work costs a lot of work and long time.Thus it is very nessary to develope a new kind of cable tigtener with both electric-powered & manual-turning structure.This article will simply introduce you with the cable tnghtener we newly developed of its structure，advantages and application.
［Keywords］electric-powered；cable tightener
引言
在电力系统架空高压线路铺设施工时，高压线路是否拉紧直接关系到整个电力线路的正常使用，如果电力线路过松，会因垂度过大而发生摆动，相互碰撞发生短路，如果电力线路过紧，则容易发生断线或将线杆拉断，紧线器是一种在架空线路敷设施工中拉紧导线的装置，它能将电力线路保持在合适的紧度下。现有的紧线器大多采用手扳动方式进行紧线操作，在收紧线路时需要花费较大气力，电动紧线器能降低使用者（操作人员）的工作强度，但在无电源或是电源耗尽时无法持续工作，因此研究出一种便携性好、省力、电动手扳两用的紧线器具有现实意义。
1 总体结构
针对目前市场上紧线器的便携性差、适用性差、费力、费时的不足之处，设计开发一种新型电动、手扳两用紧线器。图1为新型电动手扳两用紧线器总体结构示意图，由棘轮手柄、锂电池盒、电动减速模块、防脱装置、锁定装置、张紧力显示与报警装置、卸扣等组成。该装置以既可以手柄扳动，又可以电动驱动。电动驱动时以锂电池为能源，以直流永磁高速电动机作动力源，经过齿轮传动系统减速，带动环形链条拉动电力电缆，实现紧线。
电动机与减速箱相连接，防脱装置安装在减速箱上，减速箱通过防脱装置与连接架连接，离合锁定装置安装在紧线器主体输入轴上，棘轮手柄通过离合锁定装置与紧线器主体连接。紧线器驱动方式可在电动、手动之间切换。
图1 电动手扳两用紧线器总体结构示意图
1.1 工作原理
紧线器电动操作时，电动机、减速箱通过防脱装置与连接架连接，拉动锁定块使得离合拉杆带动离合花键移动，离合花键同时与减速箱输出轴、传动轴连接，将动力传递给输入轴，此时通过遥控器或控制模块按钮控制电动机的正、反转来控制紧线器的收绳与放绳。
紧线器需手动操作时，将棘轮手柄通过离合锁定装置安装在输入轴上，此时，离合花键与减速箱输出轴断开连接，无法将动力传递给输入轴，通过手扳动棘轮手柄把手转动就能实现紧线器收绳与放绳。
图2 离合锁定原理图
1.2采用锂电池供电
电力系统作业，多数在野外，不一定有方便的电源供电，为此采用新能源锂电池作为电源输入，可以单独携带，即插即用，也可以备份充电，方便又轻巧。
锂电池盒采用技术成熟的18650电芯，配有过流、过充电、过放电的保护线路，有效提高锂电池包的保护功能和安全性。
1.3 直流永磁高速电动机驱动
为了缩小体积、减轻重量，开发使用直流永磁高速电动机，通过高转速、小扭矩的电机特性并通过减速机构实现减速增扭，提高装置的效率和使用时间。
1.3 电动、手动两用的联接机构及防脱装置
电动、手动两用紧线器可以电动模式工作，也可以方便地切换到手动模式工作，即用手扳动棘轮手柄把手转动就能缓慢地紧线。
电动减速模块包括电动机、控制模块（内置）、连接架、电池盒、减速箱，减速箱上设有防脱销与防脱孔；电动机通过螺栓与减速箱相连，控制模块、电池盒通过连接架与减速箱相连，电动减速模块安装时位置与紧线器主体互为垂直。
1.4 具有离合、锁定装置
离合锁定装置输入轴包括离合头、中间齿轮、离合拉杆、传动轴、离合花键、弹簧；离合拉杆安装在传动轴内部，一端通过螺纹与离合头连接，另一端与离合花键连接，离合拉杆可在传动轴内部移动，离合花键与传动轴通过花键连接；离合头与锁定装置用滑槽连接；中间齿轮与传动轴过盈配合。
当拉动离合拉杆并扳上锁定装置时，离合花键一起拉动，脱出与行星轮之间的联接，缩入传动轴内部，实现与电动部分脱开，开启手动功能；
当拉动离合拉杆并反平锁定装置时，带动离合花键一半伸出传动轴，并有一半与行星轮之间联接，实现与电动部分联接，开启电动功能。
1.5制动装置
对于电动紧线器，安全可靠地在张紧过程中进行制动十分重要。本装置设计了可靠的棘轮摩擦式制动装置，如图3。主要包括驱动轮、棘爪、棘轮等，通电后驱动轮顺时针旋转，停电后驱动轮逆时针旋转，被棘爪卡住，停止反转，这种结构能够确保制动安全、可靠。
图3 制动装置
1.6 张紧力显示与报警装置
在目前电力系统架空高压线路紧线时，对紧线张紧力无法知晓、没有报警的空白，容易造成张力不够或张力过大的现象。
本装置在电动、手扳紧线器的环形链条中，串入一个拉力传感器，如图4，拉力传感器产生的电信号传到控制线路，通过设计的线路，装置能显示当时的张紧力数值；电子线路中设有张紧力阈值预置，可以事先设置额定张紧力数值，一旦张紧力达到或超过这一预设值，线路就会触发蜂鸣器报警，从而停止继续紧线，任务结束。
采用本装置进行紧线，能精准地设置、控制电缆的张紧力，从而避免造成张力不够垂弧过大或张力超过损害电线的现象。
2 优势
与现有手扳紧线器相比，电动手扳两用紧线器具有如下优点：
a.适应性强，可根据不同情况选择电动、手动操作，切换时电动减速模块不需要与紧线器主体分离；
b.便携性好，电池采用锂电池使得电动减速模块重量大大减轻，方便携带；
c.安全性高，采用棘轮制动系统；
d. 具有张紧力显示与报警装置，避免造成张力不够垂弧过大或张力超大损害电线的现象；
e.便捷性好，电动、手动模块可方便拆装、速度快且部件结合牢固。
图4 张紧力显示与报警装置
3 现场实验
为验证产品在实际紧线工作中的效果，将手扳电动两用紧线器在井塔上进行了现声试验，试验得出性能参数如表1所示。
4 结论
电力系统架空高压线路铺设施工中紧线工作是一道必须的工序，用现有手扳紧线器工作量大，效率低。本文通过对该装置的总体结构、工作原理、各部分结构的研究，提出一种新型的电力系统架空高压线路铺设施工用紧线器，以电动代替手扳，提高效率，省力、省时，缺电或电池用完后也可以用手扳操作，不耽误工作。同时锂电池盒重量轻，还可以带备用电池即插即用，轻巧方便。采用以上装置后，首先能在本地区范围内的电力供电系统中推广，能够极大地提高工作效率，初步估计每年能够节约人工90000（人.日），产生3000万元以上的经济效益，效益十分可观。
作者简介：许剑1978年，男浙江金华人，高级工程师，本科，研究方向是输电线路施工运行及维修 金华送变电工程有限公司。
论文作者:许,剑1,汤良道2,郑广晶1,张人怡2,张春香2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
标签：离合论文; 装置论文; 花键论文; 棘轮论文; 传动轴论文; 线路论文; 电动机论文; 《电力设备》2019年第12期论文;