10kV配电线路带电更换隔离开关绝缘隔离罩的设计

1、10kV配电线路带电更换隔离开关绝缘隔离罩的设计 前 言随着我国电力工业的快速发展，电网的规模不断扩大，而我国配电网与用户主要采用隔离开关联网，大量的隔离开关在运行过程中，经常发生绝缘老化、金具松动、脱落，桩头发热等现象，因为不能影响电力供应，需要开展带电作业处理。按目前的作业操作方法对作业人员劳动强度有很大的要求，而且耗时长，作业触电风险较高，因此针对这一情况，根据设备状况及人员作业的安全保障，设计一种绝缘隔离罩。设计此绝缘隔离罩保障作业人员在带电的情况下安全更换隔离开关，降低触电及其他作业风险，让作业人员在安全的作业环境下高效率低强度完成更换隔离开关的工作任务。本设计针对隔离开关上的绝缘隔

2、离罩进行改进，降低使用该装置的作业人员的劳动强度，提高工作效率，保障作业人员安全作业。本文主要以绝缘隔离罩的设计为主题，主要从绝缘隔离罩的设计准备、设计思路、技术总结等几个方面介绍。摘 要绝缘隔离罩是配电线路上更换隔离开关作业中的必备装置，随着对线路作业要求的日益提高，可靠 安全 稳定是绝缘隔离罩的三大特点，必须考虑到绝缘隔离罩在线路上的安设对作业人员在线路上的运行检修的安全和效率的影响，本次设计决定研制一种能在带电的情况下保障作业人员安全低强度高效率的完成更换隔离开关作业任务的的绝缘隔离罩。本设计要以绝缘隔离罩为主题，全设计分七部分，第一部分绝缘隔离罩的意义和目的，第二部分绝缘隔离罩的设计项

3、目。第三部分对绝缘隔离罩的信息咨询，第四部分制定绝缘隔离罩设计工作计划，第五部分是实施绝缘隔离罩设计工作计划，第六部分为绝缘隔离罩的过程检查与控制，第七部分是绝缘隔离罩的技术总结。 关键词：配电线路；安全；更换；绝缘隔离2目 录前 言1摘 要2第1章 10kV配电线路绝缘隔离罩的项目任务31.1任务描述31.2任务要求3第2章 信息咨询42.1研究背景42.2绝缘隔离罩52.2.1绝缘隔离罩分类52.2.2绝缘隔离罩的要求5第3章 制定10kV配电线路隔离罩设计计划63.1设计进度计划63.2设计任务划分63.3设计必备工具73.4计划实施步骤7第4章 实施配电线路绝缘隔离罩设计计划74.1设

4、计思路74.2设计原则74.3实施与准备84.4具体实施84.5现场操作实验及结果94.5.1现场操作实验94.5.2操作实验结果11第5章 过程检查与控制125.1过程检查125.2使用注意事项12第6章 技术总结136.1设计目标136.2设计思路136.3成果机构设计136.4设计小结14致谢15参考文献1612第1章 10kV配电线路绝缘隔离罩的项目任务1.1任务描述设计一款能够在110kV配电线路更换隔离开关作业过程中快速与线路绝缘的绝缘隔离罩，本次设计是适用于对110kV配电线路更换隔离开关的作业。首先了解绝缘隔离罩的各种部件，对各个部件进行分析，并对所选绝缘隔离罩进行性能测试。1

5、.2任务要求在110kV配电线路带电的情况下更换隔离开关中设计一种安全，可靠，稳定性强，操作方便能够快速将隔离开关与其他相或电杆进行快速隔离绝缘罩。第2章 信息咨询2.1研究背景目前，在110kV配电线路中，不停电检修或更换隔离开关的方法，主要是采用绝缘毯、横担遮蔽罩等常规工具作为绝缘遮蔽工具进行更换隔离开关。这在作业中存在不少问题及安全隐患。需要大量的遮蔽用具对隔离开关进行更换中所需大量的绝缘毯、绝缘毯夹、绝缘遮蔽罩，装拆大量的绝缘遮蔽用具过程中，操作十分麻烦，工作效率低，作业安全性也难以保障，尤其在作业过程作业人员容易碰触接地体或带电体，导致事故。遮蔽不严实由于隔离开关的带电体与接地体之间

6、距离小，且设备形状不规则，当作业人员采用不同的绝缘遮蔽工具对隔离开关进行遮蔽时，会出现遮蔽不严实情况，极容易发生安全隐患。用时过长采用目前常规方法带负荷更换一相隔离开关，从作业开始到作业结束需要将近一个小时的时间。尤其在炎热夏天，作业人员身穿绝缘服长时间进行杆上作业，易造成人员中暑。总结以上带电作业方法中存在的不足，并结合自身的作业经验，总结出绝缘隔离罩必须满足的条件：一是携带方便，高空作业携带物品空间不可以太大，否则会加大作业人员的操作难度，降低效率。二是质量轻便，高空作业携带物品质量不可以太大，否则会加大作业人员的劳动强度，降低效率。三是操作方便，绝缘隔离罩的安装和拆卸不可以太过于复杂，否

7、则会加大作业人员的操作难度，降低作业效率。四是经济条件，即要求绝缘隔离罩的制作消耗需要与效率达到最高的性价比，根据以上需求进行研制110kV配电线路带电更换隔离开关绝缘罩。2.2绝缘隔离罩（1）绝缘隔离罩：通过徒手操作或使用绝缘杆操作在10kV配电线路快速绝缘隔离的工具。 （2）绝缘构建：由绝缘材料构成，为使用者与带电设备之间提供足够的距离和绝缘强度。用于操作传动的绝缘杆可分为外置式和内置式。 （3）连接体：用于将绝缘隔离罩各部件连接组装起来的部件。 （4）警示标志：在绝缘杆上标注的一种醒目安全警告标志。（5）握把：提起绝缘隔离罩的部件，此部件由绝缘材料制成。 2.2.1绝缘隔离罩分类1、绝缘

8、隔离罩按操作方式可以分为绝缘杆式、徒手式等。2、绝缘隔离罩按连接方式可以分为整体式（绝缘隔离罩与绝缘杆固定连接）、分体组装式（绝缘隔离罩与绝缘构件可以拆卸组装)如3-1所示： 图3-110kV配电线路上作业人员正在安装绝缘隔离罩2.2.2绝缘隔离罩的要求1 一般要求：如果绝缘隔离罩带有绝缘构件，那么所有的操作作业都应在带有该绝缘构件的情况下进行。安全性：绝缘隔离罩的设计和制造应保障使用者在按正确的操作方式的人身和设备安全。2 功能要求：绝缘隔离罩应通过绝缘构件实现现场快速安装、拆卸功能。内置固定的拉杆，应具有现场快速拆解并且能在拉杆绝缘表面进行清擦的功能。用户在按正确的操作方法使用时，应能顺畅

9、的完成提取安装稳固拆卸等操作，绝缘隔离罩安装过程中不得对线路造成损伤。在10kV配电线路上拆卸绝缘隔离罩应顺畅与线路分离，不得出现卡在线路上的问题。第3章 制定10kV配电线路隔离罩设计计划3.1设计进度计划第一步：对市场上现有的绝缘隔离罩使用情况进行调查、分析第二步：针对现有绝缘隔离罩存在的问题以及原因进行整理、归纳和总结。并提出改进的设计方案第三步：结合常规绝缘遮蔽工具在作业过程中存在的一系列问题，以设计规范为依据。确定绝缘隔离罩的设计方向。第四步：对设计方案进行论证选出最优设计方案确定绝缘隔离罩的尺寸，草图绘制。第五步：对新设计的绝缘隔离罩进行试验，通过试验分析评价验证绝缘隔离罩设计的合

10、理性、实用性。3.2设计任务划分（1）负责对市场上现有绝缘遮蔽工具进行调查分析、整理、归纳和总结。（2）负责制定设计方案（3）负责绘制绝缘隔离罩设计图，通过试验分析评价验证绝缘隔离罩是否设计合理,是否具有实用性。3.3设计必备工具电脑一台、工程制图工具一套、设计稿纸3.4计划实施步骤原因分析制定方案方案分析方案商讨方案确定方案实施设计评估分析设计效果总结设计第4章 实施配电线路绝缘隔离罩设计计划4.1设计思路通过査阅相关资料和咨询老师,根据国家相关标准和相关资料确定绝缘隔离罩的选材和规格,依据本文上述内容去确定绝缘隔离罩的适用性广,结构简单，操作方便的设计,绝缘隔离罩的设计主要以国家电力行业标

11、准中华人民共和国电力行业标准(DL/T9712005):绝缘隔离罩作为设计标准去设计绝缘隔离罩要具备适用性广结构简单，操作方便的功能,检测绝缘隔离罩的各项数据,保证绝缘隔离罩的参数正常,保证绝缘隔离罩可以正常使用,消除作业人员检修时因安全距离不够所存在的危险性，使作业人员能在高效，低劳动强度，安全的前提下完成更换隔离开关的工作。4.2设计原则（1）通用性强更换隔离开关的绝缘隔离装置的绝缘插接座其宽度方向为开口设计，左右对称，可以根据杆上隔离开关的安装位置，从横担任意两侧端头插入，完成隔离开关底座及横担的绝缘隔离。（2）操作简便更换隔离开关的绝缘隔离装置对杆上隔离开关更换时绝缘隔离其底座及安装横

12、担的遮蔽都是一次性到位，不需要别的工具辅助，操作简便，可省去大量的绝缘遮蔽工具，节省大量的作业时间，安全可靠的完成隔离开关更换作业。（3）安全可靠在绝缘隔离装置的绝缘插接座下部装设绝缘插板，将作业相与邻相或其它不同电位物体隔离开，用以限制作业人员和操作工具以及设备构件的活动范围，消除作业人员进入作业点操作时因安全距离不够所存在的危险性。4.3实施与准备为了检验更换隔离开关的绝缘隔离装置的现场实用情况，我们在配网线路模拟场进行了现场安装及使用。更换单相隔离开关的绝缘隔离步骤如下：将绝缘隔离装置的绝缘插接座从单相隔离开关横担的端头插入，使其底板上的U型插槽卡住隔离开关的绝缘支柱，快速完成作业相隔离

13、开关的接地部分及横担的绝缘隔离；将活动封板连接于绝缘插接座长度方向的受电侧，将该侧横担绝缘隔离；将绝缘插板连接于绝缘插接座的底板下侧，完成作业相隔离开关与电杆或者邻相间的绝缘更换两相隔离开关的绝缘隔离步骤如下：将绝缘隔离装置的绝缘插接座从两相隔离开关横担的端头插入，使其底板上的U型插槽卡住两相隔离开关的绝缘支柱，快速完成两相隔离开关的接地部分及横担的绝缘隔离；将活动封板连接于绝缘插接座长度方向的受电侧，将该侧横担绝缘隔离；将绝缘插板连接于绝缘插接座的底板下侧对应两组绝缘支柱之间，完成相邻两相隔离开关之间的绝缘隔离4.4具体实施隔离开关的绝缘隔离装置，主要包括绝缘插接座，绝缘插接座为长方体型的框

14、式结构，其宽度方向内侧和长度方向均为开口侧，其长度方向的一侧连接有绝缘的活动封板，其底板从隔离开关的绝缘支柱处插入，底板上沿长度方向开设有与绝缘支柱对应的两平行插槽，底板的下侧连接有与其垂直的绝缘插板。绝缘插接座上设置有包围其顶板、宽度方向外侧板和底板的U型围框，该围框平行位于所述两插槽的外侧。活动封板的端面形状为C型，其对称内弯的两短边分别与所述绝缘插接座相应侧的所述U围框平行边卡接。活动封板的外壁设置有与其端面形状配套的加强框。绝缘插接座的底板下侧有用于连接所述绝缘插板的连接条，连接条沿底板的长度方向设置，位于所述U型围框的外侧，其长度方向中点处开设有沿其长度方向的T型槽。绝缘插板的端面形

15、状为T型，其上端的翼板与所述连接条上端的T型槽卡接，其上端对应所述U型围框处开设有便于与连接条卡接的长条形缺口。设计好的电线路绝缘隔离罩如图4-1所示： 图4-1更换隔离开关绝缘装置构成图4.5现场操作实验及结果4.5.1现场操作实验为了检验更换隔离开关的绝缘隔离装置的现场实用情况，我们在配网线路模拟场进行了现场安装及使用。更换单相隔离开关的绝缘隔离步骤如下：将绝缘隔离装置的绝缘插接座从单相隔离开关横担的端头插入，使其底板上的U型插槽卡住隔离开关的绝缘支柱，快速完成作业相隔离开关的接地部分及横担的绝缘隔离；将活动封板连接于绝缘插接座长度方向的受电侧，将该侧横担绝缘隔离；将绝缘插板连接于绝缘插接

16、座的底板下侧，完成作业相隔离开关与电杆或者邻相间的绝缘隔离。单相隔离开关绝缘隔离装置现场组装如图4-2所示：图4-2单相隔离开关绝缘隔离装置现场组装图更换两相隔离开关的绝缘隔离步骤如下：将绝缘隔离装置的绝缘插接座从两相隔离开关横担的端头插入，使其底板上的U型插槽卡住两相隔离开关的绝缘支柱，快速完成两相隔离开关的接地部分及横担的绝缘隔离；将活动封板连接于绝缘插接座长度方向的受电侧，将该侧横担绝缘隔离；将绝缘插板连接于绝缘插接座的底板下侧对应两组绝缘支柱之间，完成相邻两相隔离开关之间的绝缘隔离。两相隔离开关绝缘隔离装置现场组装如图4-3图4-3两相隔离开关绝缘隔离装置现场组装图4.5.2操作实验结

17、果通过现场安装绝缘隔离罩，可快速完成隔离开关底座、横担的绝缘遮蔽，并将作业相与邻相或电杆进行有效绝缘隔离，大大提高了作业人员的安全，取得良好效果。（1）实用性进行带电更换隔离开关时，使用常规绝缘工具对隔离开关进行绝缘遮蔽需使用大量的绝缘遮蔽工具，耗费的时间长、工效低，而研制的绝缘隔离罩能实现对隔离开关底座、横担进行快速遮蔽，并可对邻相进行有效的绝缘隔离；同时不受设备结构影响，可从横担任意一端进行安装，使用方便，实用性强。（2）安全性作业过程中减少绝缘遮蔽用具的使用，节约了作业时间，大大减轻了作业人员的劳动强度。将作业相与邻相或其它不同电位物体隔离开，用以限制作业人员的活动范围，消除作业人员进入

18、作业点操作时因安全距离不够所存在的危险性，提高了作业人员的安全性。尤其对在夏季高温及冬季严寒的作业条件下开展工作极为有利，提高作业安全性。第5章 过程检查与控制5.1过程检查（1）设计资料检查，审查其中包括对设计图纸修改以及受力分析检查，对于方案进行多方面进行验证。（2）材料检查：对制作10kV配电线路隔离罩的合金材料进行调查。（3）工艺检查：对于制作工艺进行检测，并且对于施工工艺不断的改进。（4）连接部位检查：各连接部位牢固可靠，整体调节灵活，方便，并且保证两边进行对称。（5）外观检查：表面色泽应均匀，没有被损毁等。（6）功能检查：进行现实使用进行验证10kV配电线路隔离罩的功能性。5.2使

19、用注意事项本次所设计的绝缘隔离罩适用于10kV配电线路带电更换隔离开关或隔离开关设备线夹工作，起绝缘遮蔽、隔离作用。使用的过程中应该注意以下事项：（1）绝缘隔离罩要定期进行电气试验以及机械试验。（2）应按照带电作业工器具要求进行保存，现场使用前还应进行现场检测。（3）绝缘隔离装置安装牢固。在安装过程中，作业人员动作幅度不能太大。第6章 技术总结6.1设计目标绝缘隔离罩是配电线路上更换隔离开关作业中的必备装置，随着对线路作业要求的日益提高，可靠 安全 稳定是绝缘隔离罩的三大特点，必须考虑到绝缘隔离罩在线路上的安设对作业人员在线路上的运行检修的安全和效率的影响，本次设计决定研制一种能在带电的情况下

20、保障作业人员安全低强度高效率的完成更换隔离开关作业任务的的绝缘隔离罩。6.2设计思路通过査阅相关资料和咨询老师,根据国家相关标准和相关资料确定绝缘隔离罩的选材和规格,依据本文上述内容去确定绝缘隔离罩的适用性广,结构简单，操作方便的设计,绝缘隔离罩的设计主要以国家电力行业标准中华人民共和国电力行业标准(DL/T9712005):绝缘隔离罩作为设计标准去设计绝缘隔离罩要具备适用性广结构简单，操作方便的功能,检测绝缘隔离罩的各项数据,保证绝缘隔离罩的参数正常,保证绝缘隔离罩可以正常使用,消除作业人员检修时因安全距离不够所存在的危险性，使作业人员能在高效，低劳动强度，安全的前提下完成更换隔离开关的工作

21、。6.3成果机构设计（1）实用性进行带电更换隔离开关时，使用常规绝缘工具对隔离开关进行绝缘遮蔽需使用大量的绝缘遮蔽工具，耗费的时间长、工效低，而研制的绝缘隔离罩能实现对隔离开关底座、横担进行快速遮蔽，并可对邻相进行有效的绝缘隔离；同时不受设备结构影响，可从横担任意一端进行安装，使用方便，实用性强。（2）安全性作业过程中减少绝缘遮蔽用具的使用，节约了作业时间，大大减轻了作业人员的劳动强度。将作业相与邻相或其它不同电位物体隔离开，用以限制作业人员的活动范围，消除作业人员进入作业点操作时因安全距离不够所存在的危险性，提高了作业人员的安全性。尤其对在夏季高温及冬季严寒的作业条件下开展工作极为有利，提高作业安全性。6.4设计小结该项目研制10千伏绝缘隔离罩，在不改变设备状态和安装位置的情况下，将作业相与其它不同电位物体绝缘隔离开，用以限制作业人员的活动范围，消除作业人员进入作业点操作时因安全距离不够所存在的危险性，使作业人员能在高效、安全的前提下完成作业。具有很高的推广价值。致谢本毕业设计是在我的指导老师温智慧老师的指导精心完成的，温老师学识渊博，对工作态度非常严谨、精益求精，他的教学方式生动有趣，而且很有实际意义。从开始的课题选择到任务的完成，每一步都是在