帶電作業(yè)工具

1、絕緣材料在帶電作業(yè)中有著非常重要的地位，是確保作業(yè)人員人身安全和電氣設(shè)備安全的物質(zhì)基礎(chǔ)。它不僅起著將高電位對地隔離的作用，也起著承擔(dān)一定機械力的作用?？梢哉f，沒有優(yōu)良的絕緣材料，就不能開展帶電作業(yè)。 由于絕緣材料在不同溫度下的絕緣性能會有很大差異，所以國際電工委員會（簡稱IEC）按電氣設(shè)備正常運行所允許的最高工作溫度（即耐熱等級），把絕緣材料分為Y、A、E、B、F、H、C七個耐熱等級。其允許工作溫度分別為900C、1050C、1200C、1300C、1550C、1800C及1800C以上。以上絕緣材料等級符號中的Y、E、F和H還可以分別用DAB、BC和CB來表示。從絕緣材料的屬性上分，又分為絕

2、緣層壓制品、新型絕緣材料、塑料、絕緣粘結(jié)劑和涂料、絕緣繩索等。1.1.1、層壓制品、層壓制品（絕緣管材、絕緣板材）（絕緣管材、絕緣板材） 其中層壓制品包括各種層壓板、管、棒及有關(guān)層壓件，由于這類材料具有良好的電氣絕緣性能、機械及理化性能，因而廣泛用于電機電器和帶電作業(yè)中，特別是3240型環(huán)氧酚醛玻璃布板、3640型環(huán)氧酚醛玻璃布管和3840型環(huán)氧酚醛玻璃布棒在帶電作業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。目前國內(nèi)有哪些異型斷面的絕緣材料？說明他們的性能和用途？目前國內(nèi)有哪些異型斷面的絕緣材料？說明他們的性能和用途？ 所謂異型斷面的絕緣型材，是指不包括利用纏繞工藝生產(chǎn)地常規(guī)圓管、橢圓管、錐形管的新型絕緣材料。目前，國

3、內(nèi)異型絕緣型材大多應(yīng)用引拔工藝（拉擠工藝）生產(chǎn)，種類有“等邊角型材”、“異邊角型材”、“工字型材”、“方形實心棒”、“方形空心棒”、“槽型材”、“圓形實心棒”、“方型圓芯棒”、“矩形空心管”等。這類新型材料的縱向機械強度都比纏繞、層壓制品高許多。例如，抗張、抗彎強度（縱向）800Mpa，抗沖擊強度210kgfcm/cm2。其中，“圓形實心棒”可以制作絕緣吊線桿或緊線拉桿，其它型材可以制作絕緣梯、托瓶架、絕緣升降臺、絕緣操作臺等造型復(fù)雜的絕緣工器具。1.1.3、橡膠、橡膠 帶電作業(yè)中常用的橡膠有：天然橡膠、人造橡膠、硅橡膠等。主要用于個人防護和隔離帶電體等。硅橡膠的機電性能是否理想？它們適合制作

4、哪些帶電作業(yè)硅橡膠的機電性能是否理想？它們適合制作哪些帶電作業(yè)器具？器具？ 硅橡膠是一種人工合成材料，它具有良好的電性能。例如，工頻擊穿電壓達到28kV/mm，介質(zhì)損失角為0.018，體積電阻率達到1014cm，介電系數(shù)為4.35。它最大的特點是有非常突出的憎水性，如果將它覆蓋在其他絕緣材料的表面，它的污閃電壓可比瓷質(zhì)絕緣提高1倍。硅橡膠的機械性能一般。例如，拉伸強度為37MPa，撕裂強度為l2kNm。有鑒于此，硅橡膠通常只適合作為絕緣桿的表面覆蓋物，如制作“全天候”（含雨天）帶電作業(yè)工具。絕緣繩索在我國帶電作業(yè)中應(yīng)用得十分廣泛（1960年出現(xiàn)在鞍山電業(yè)局 ）。帶電作業(yè)工具向繩索化方向發(fā)展可以

5、說是中國帶電作業(yè)的一大特色。目前絕緣繩已被廣泛用于承擔(dān)機械荷重、運載工具、攀登工具、吊拉繩、連接套以及保安繩等。 當(dāng)前，中國繩索化的主流工具包括絕緣軟梯、絕緣滑車組兩大類。前者獨具中國特色，早在國內(nèi)各地域廣泛應(yīng)用，還屢屢展現(xiàn)于國際帶電作業(yè)表演中；后者盡管國外也在使用，但國外使用的滑車是木質(zhì)的，很少使用絕緣材料制作。所以，他們在應(yīng)用范圍和技術(shù)性能兩方面都不可能與中國媲美。繩索工具不具固定外形，可使用簡單的帆布袋包裝攜帶，從而衍生出帶電作業(yè)“背包化”這一特有名稱。 中國繩索化工具首先（1960年）出現(xiàn)在鞍山電業(yè)局，他們制作的第一套20cm絕緣軟梯總重量為23kg，當(dāng)時一架15m絕緣硬梯重量約50k

6、g，重量減輕一倍多；具有繩索化特色的“雙鉤吊支桿”總重量為16.3kg，比當(dāng)時總重量40.3kg的“支拉桿”工具也減輕一倍多；利用利用“繩索緊線法繩索緊線法”更換更換44kV耐張瓷瓶，耐張瓷瓶，工具的總重量也從工具的總重量也從48kg減輕到減輕到24.5kg。以上三件繩索化工具，。以上三件繩索化工具，很快在國內(nèi)推廣普及。很快在國內(nèi)推廣普及。帶電作業(yè)常用的絕緣繩索有幾種？說明它們的用途和優(yōu)缺帶電作業(yè)常用的絕緣繩索有幾種？說明它們的用途和優(yōu)缺點。點。 從材質(zhì)上分類，絕緣繩索有尼龍繩、蠶絲繩、塑料繩三類。從繩索結(jié)構(gòu)分類，又分為絞制圓繩、編織圓繩、編織帶、環(huán)型套及搭扣帶等。這三類絕緣繩都具有較好的絕緣

7、強度和機械強度（例如，尼龍繩和蠶絲繩的工頻干閃電壓都大于170kVO.5m，熟蠶絲繩的抗張強度大于800MPa,尼龍繩的抗張強度大于11OOMPa)。 絕緣繩在中國帶電作業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，“繩索化”是中國帶電作業(yè)工具的一大特色。絕緣繩已被制作成承重工具（如絕緣滑車組）、運載工具（如循環(huán)傳遞繩）、攀登工具（如絕緣軟梯）、接續(xù)器具（如編織繩套）、消弧器具（如消弧繩）等，還被廣泛用于確保人身和帶電設(shè)備安全的保護繩、控制繩、定位繩。 絕緣繩索的伸縮性較大，并隨繩索直徑加大而增高（直徑大，股數(shù)多，絞制次數(shù)越多，伸縮性越大）。其中，尼龍繩比蠶絲繩的伸縮率更大。例如，直徑218mm的桑蠶繩的伸縮率為20%4

8、4%；直徑218mm的尼龍繩的伸縮率為40%58%。 使用伸縮量過大的絕緣繩，往往會造成帶電體位置的失控，降低了帶電作業(yè)的安全可靠性。為了減少絕緣繩的伸縮量，應(yīng)對新購置的絕緣繩索施加2.5倍使用荷重，預(yù)先拉展它的初伸長量，卸載后的繩索在額定使用荷重下使用，伸縮率可望降低到10%20%。2.1.1、金屬的機械性能、金屬的機械性能 金屬材料受機械力作用，所表現(xiàn)出抵抗機械力破壞的能力，稱為機械性能。由于機械作用力的形式不同，一般主要表現(xiàn)用強度、硬度、塑性、韌性和抗疲勞性等指標(biāo)分別表示。 （1）抗拉強度 它是用材料在拉力試驗中所顯示的彈性變形和塑性變形的應(yīng)力與應(yīng)變指標(biāo)來表示的。其中包括比例極限、彈性極

9、限、屈服點、抗拉強度、斷裂強度、伸長率和斷面收縮率等指標(biāo)?？稍跈C械手冊中查閱。 （2）硬度 它是指金屬表面不大的體積內(nèi)抵抗變形或抵抗破裂的能力。常見硬度指標(biāo)用布氏（HB）、洛氏（HR）等表示。 （3）沖擊強度 它是表示材料在動彎曲負荷作用下折斷時的性能指標(biāo)，出是表示金屬材料韌性好壞的指標(biāo)。 （4）疲勞強度 它表示在對稱彎曲應(yīng)力作用下，經(jīng)受一定應(yīng)力循環(huán)數(shù)N而仍不發(fā)生斷裂時所能隨的最大應(yīng)力。12合格的帶電作業(yè)工具應(yīng)具備的技術(shù)條件：合格的帶電作業(yè)工具應(yīng)具備的技術(shù)條件： 帶電作業(yè)工具必須兼顧安全性、實用性和經(jīng)濟性，其中，安全是第一位的。 一般意義上的“合格工具”，往往都是指它的安全性而言的。安全性能取

10、決于選材恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理兩方面。確保在電氣、機械兩方面都具有足夠的強度。 實用性也是不可忽視的。實用性主要側(cè)重于工具的通用性、便攜性、輕量化三個方面，是它決定了工具的推廣、普及程度。 經(jīng)濟性也應(yīng)予足夠重視。經(jīng)濟性側(cè)重于工具的耐用性、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化三個方面，在某種程度上是它決定了工具商品化、市場生產(chǎn)的前景。 目前，國內(nèi)真正具備“三性”的帶電作業(yè)工具只占小數(shù)。 （1）用于承力絕緣工具的層壓絕緣材料，其縱向和橫向都應(yīng)具有較高的抗張強度，但橫向強度可略低于縱向，兩者之間比可控制在1.5：1以內(nèi)。 （2）用于承力絕緣工具的絕緣材料，應(yīng)具有較好的縱向機械加工和接續(xù)性能，在連接方式確定后，材料應(yīng)具有相應(yīng)抗剪、

11、抗擠壓及抗沖擊強度。 （3）絕緣承力部件只能選用縱向有纖維骨架（玻璃纖維或其他高強度不導(dǎo)電纖維）的層壓及模壓、卷制及引拔工藝生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。嚴禁使用無纖維骨架的純合成樹脂材料（例如塑料硬板）制作承力部件。 （4）用于承力工具的金屬材料，除高強度鋁合金、鈦合金外，不允許使用其他脆性金屬材料（例如一般鑄鐵）。 3.2、載人器具、載人器具 （1）承受垂直荷重的部件（例如掛梯、軟梯、蜈蚣梯）應(yīng)選用有較高抗張強度（抗壓強度）的絕緣材料制作，承受水平荷重的橫直梁型部件（例如水平梯、轉(zhuǎn)臂梯）則應(yīng)選用具有較高抗彎強度的絕緣材料制作。 （2）硬制載人工具，推薦采用環(huán)氧樹脂玻璃布層壓板、矩形管以及其他模壓

12、異形材料制作，嚴禁使用無纖維骨架的絕緣材料制作載人工具。 （3）軟制載人工具及其配套索具，推薦采用具有一定阻燃性、防水性的蠶桑繩索、錦綸繩索及錦綸帆布制作。 （4）載人工具的承力金屬部件也應(yīng)按用于承力工具的金屬材料要求選材。 （5）斗臂車的絕緣臂應(yīng)選擇絕緣性能優(yōu)良、吸水性低的整體玻璃鋼管（圓形或矩形）制作；在高原地區(qū)使用的斗臂車，當(dāng)海拔高于1000米時，隨著海拔的增加整體絕緣水平應(yīng)相應(yīng)增加，具體規(guī)定參見DL878之規(guī)定。 3.3、托瓶工具、托瓶工具 托瓶工具制作材料的選用原則，可參照載人器具的第一條有關(guān)要求。 3.4、牽引機具、牽引機具 （1）金屬機具的承力部件（例如絲桿的螺旋體和螺線；液壓工

13、具的活塞桿）應(yīng)選用擴張強度高，有一定沖擊韌性的優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，其他非承力部件（例如外殼、手柄），可選用較輕便的鋁合金制作。 （2）絕緣機具應(yīng)按其承力方式（例如杠桿裝置、滑車組），選用有相應(yīng)機械強度的絕緣材料制作主要承力部件（例如滑車的承力板及帶環(huán)板應(yīng)用3240絕緣扳制作）。 3.5、固定器（卡具）、固定器（卡具） （1）凡具有雙翼力臂的卡具，除個別荷載較小的允許使用絕緣材料制作外，一般都應(yīng)選用高強度鋁合金或合金鋼制作。 （2）由塔上電工和等電位電工安裝使用的卡具，應(yīng)優(yōu)先選用輕合金材料（例如高強度鋁合金、鈦合金）制作。 （3）無強力臂作用或塔下電工安裝使用的各類固定器，可選用一般金屬材料制作，但

14、不允許使用鑄鐵等脆性材料（可鍛鑄鐵除外）。 3.6、絕緣操作桿（含絕緣夾鉗）、絕緣操作桿（含絕緣夾鉗） （1）較長的操作桿可選用不等徑錐型連接方式的環(huán)氧樹脂玻璃布空心管及泡沫填充管制作，短的操作桿則可用等徑圓管制作。 （2）絕緣操作桿的接頭及堵頭應(yīng)盡可能使用絕緣材料（例如環(huán)氧樹脂玻璃布棒）制作。一般也允許使用金屬制作活動接頭，其選材應(yīng)注意重耐磨性及防銹蝕性。 3.7、通用小工具、通用小工具 一般小工具應(yīng)根據(jù)工具的功能選用金屬或絕緣材料制作。有沖擊性操作的小工具（例如開口銷拔出器）應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作。 3.8、載流工具、載流工具 （1）接觸線夾應(yīng)按其接觸導(dǎo)線的材質(zhì)分別采用鑄造鋁合金或鑄造銅合金

15、制作，接觸線夾的螺栓部件可選用防腐蝕性較好的結(jié)構(gòu)鋼制作。 （2）載流導(dǎo)體通常選用編織型軟銅線或多股撓性裸銅線制作，10kV及以下載流引線應(yīng)使用有絕緣外皮的多股軟銅線制作。 3.9、消弧工具、消弧工具 （1）消弧繩一般選用具有阻燃性、防潮性的桑蠶或錦綸繩制作，其引流段應(yīng)選用編織軟銅線制作，導(dǎo)電滑車應(yīng)全部選用導(dǎo)電性良好的金屬材料制作。 （2）自產(chǎn)氣消弧棒的產(chǎn)氣管體一般選用有機玻璃管或其他產(chǎn)氣管制作。依靠外施壓縮空氣消弧者，應(yīng)采用耐內(nèi)壓高強度的絕緣管材制作絕緣儲氣缸。 3.10、索具、索具 做主絕緣的索具應(yīng)選用蠶絲或錦綸復(fù)絲繩索制作，濕度在80%以上的地區(qū)應(yīng)采用防潮繩索，近期很多地區(qū)使用迪尼瑪繩，雖

16、然該繩的強度很高，但在潮濕天氣時泄漏電流巨增，所以在電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T878中規(guī)定嚴禁使用。專用絕緣滑車套推薦選用編織定型圓繩制作。 3.13、絕緣防護用具、絕緣防護用具 絕緣防護用具主要用于35kV及以下帶電作業(yè)中，用以絕緣防護作業(yè)人員。主要考慮柔軟性和重量，一般可采用絕緣橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料薄膜制作。潮濕天氣應(yīng)選擇具有防潮功能的絕緣遮蔽用具。 3.14、電場屏蔽用具、電場屏蔽用具 （1）屏蔽服及防靜電服應(yīng)選用不銹鋼（或其他導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電細金屬絲）與阻燃性良好的天然纖維或合成纖維的衣料制作。 （2）屏蔽服的上衣、褲子、帽子、手套、襪子及導(dǎo)電鞋墊，均應(yīng)選用屏蔽效率高、電阻小、

17、有足夠載流量的屏蔽衣料制作。導(dǎo)電鞋的鞋底應(yīng)采用導(dǎo)電橡膠制作。 （3）屏蔽服各部的導(dǎo)電連接線應(yīng)采用有足夠機械強度、足夠載流量及防銹蝕性良好的多股軟銅線制作。 由于工具受到疲勞強度影響，長期使用后，其機械強度會降低，甚至達不到使用要求，所以規(guī)程要求每兩年要做一次機械試驗強度試驗，以檢查其機械強度是否滿足使用要求。 但長時間多次數(shù)的機械試驗也會對工具疲勞強度產(chǎn)生影響，尤其是每次試驗都做到設(shè)計值荷載范圍的試驗，每次基本上都達到工具材料的機械強度極限值，這樣可能使工具材料在試驗中產(chǎn)生機械疲勞，甚至機械損傷，而這些疲勞、損傷又是肉眼很難發(fā)現(xiàn)，長期這樣的疲勞、損傷記憶的積累，至使工具機械強度下降，甚至在工作

18、中出現(xiàn)事故。這就要求長期的預(yù)防性機械試驗要適當(dāng)降低要求，以免過多的人為產(chǎn)生機械疲勞、損傷記憶的積累。為保證帶電作業(yè)工具在機械試驗時不發(fā)生永久變形，設(shè)計制作帶電作業(yè)工具時，絕緣材料和金屬材料的安全系數(shù)都應(yīng)當(dāng)比靜負荷試驗荷載系數(shù)（2.5）適當(dāng)高一些。一般選取工具的設(shè)計安全系數(shù)n3，但考慮到塑性材料（延伸率5的材料）發(fā)生破壞前有明顯的征兆，安全系數(shù)可適當(dāng)降低一些（例如，對一般鋼材選取n=2.53）；脆性材料（延伸率5的材料）在破壞前無明顯征兆，安全系數(shù)可選取得高一些（無明顯屈服極限的鋁合金材料及環(huán)氧樹脂玻璃布層材料，取n=3.55，鋁合金取上限值）。對絕緣繩索而言，因其延伸率很高，安全系數(shù)可選取得更

19、高一些（n5）。 必須注意的是，計算材料許用應(yīng)力時，材料的極限應(yīng)力應(yīng)按設(shè)計原則標(biāo)準(zhǔn)選取，才能保證工具在靜負荷機械試驗中不發(fā)生永久變形。通俗地說，絕緣配合是按系統(tǒng)內(nèi)各種過電壓水平和設(shè)備自身耐壓強度選擇設(shè)備絕緣的做法，以便把過電壓引起絕緣損壞或影響連續(xù)運行的可能性（即概率）降低到技術(shù)上、經(jīng)濟上都能夠接受的水平。 如果把帶電作業(yè)中使用的絕緣工具（或作業(yè)者身邊的一段空氣間隙）作為系統(tǒng)中的一種設(shè)備看待，那么它也同樣存在絕緣配合問題。假如把工具（或間隙）的絕緣水平選得很低，安全水平就會很低，事故率就會很高，帶電作業(yè)就很不安全；反之，把工具（或間隙）的絕緣水平選得很高，作業(yè)的安全雖然得到了保障，但與作業(yè)設(shè)備

20、有關(guān)的技術(shù)條件也許就不能夠滿足，經(jīng)濟上也不合算。所以，必須有一種恰如其分地選擇，使得安全與經(jīng)濟都能夠得到兼顧，這就是絕緣配合工作要完成的使命。kVU964315. 135kVU964315. 135kVU2193315. 1110kVU4383315. 12202310KKKKUUxg640kV,63491. 031 . 11 . 15 . 1055取kVUkV805,57691. 030 . 11 . 15 . 1550取kVUkV204,41991. 031 . 11 . 15 . 1363取kVUkVU38091. 030 . 11 . 15 . 13632102KKKUUxgkV175

21、1,118191. 0321 . 118. 2055取kVUkV900,89491. 0321 . 15 . 2363取kVU絕緣工具的試驗項目和標(biāo)準(zhǔn)絕緣工具的試驗項目和標(biāo)準(zhǔn)額定電壓（kV）試驗長度（m）1min工頻耐壓（kV） 3min工頻耐壓（kV）15次操作沖擊耐壓（kV）（正極性）出廠及型式試驗預(yù)防性試驗出廠及型式試驗預(yù)防性試驗出廠及型式試驗預(yù)防性試驗100.410045/350.615095/63（66）0.7175175/1101.0250220/2201.8450440/3302.8/4203809008005003.7/640580117510507504.7/780/1300

22、10006.3/12701150186516955003.2/565/970660/820745148013458006.6/98589516851530運行中檢查性試驗0.3交流耐壓75 kV /1min試品規(guī)格試驗電極距離mm1min工頻耐受電壓（kV）（r.m.s）泄漏電流干試驗（I1） 受潮后試驗（I2）不大于A空心管306030及以下3001001030填充管大于3015352040絕緣板標(biāo)稱截面mm2600及以下2040序號試驗項目標(biāo)準(zhǔn)試品有效長度布置方式1高濕度下交流泄漏電流（相對濕度 90 % ，溫度 20 24h )100kV時不大于 300A0.5m垂直布置2工頻干閃電壓不小于170kV0.5m垂直布置序號試驗項