绝缘杆快速试验装置的研制

0 引言

绝缘杆作为电力部门变电运行、试验检修专业最为常用的安全工器具，其绝缘性能的优劣关系到日常安全生产。绝缘杆的绝缘性能试验一般为工频耐压试验：将高压试验电极布置于绝缘杆的工作部分，高压试验电极和接地极间的长度即为试验长度，根据相关规定确定两电极间距离，两试验电极间的距离还应在此值上再加上金属部件的长度，绝缘杆间应保持一定距离，以便于观察试验情况。接地极和高压试验电极以金属箔或用金属线包绕，在包绕的过程中，因使用金属线包绕时间过长或包绕疏松，影响了试验效率和可靠性。因此，有必要对现在的绕线方式进行改进，以提高工频耐压试验的效率和可靠性，使试验质量更高。

1 绝缘杆快速试验装置总体设计思路

绝缘杆是电力系统操作和检修必备的安全工器具。根据DL/T 1476—2015《电力安全工器具预防性试验规程》规定，绝缘杆需按上述规程中试验方法定期做预防性试验，以检测其安全的有效性。传统的绝缘杆试验方法为：按电压等级测量绝缘杆要做耐压的长度，测量时要从绝缘杆端尾开始，在规定的长度处用金属线包绕，接上接地线。绝缘杆的端尾放在绝缘支架上，连接试验变压器的高压引出线，试验时调节输入电压缓慢升压，达到额定电压时开始计时，耐压时间为1 min，试验结束后无明显发热，未击穿的绝缘杆为合格。针对金属线包绕疏松的问题，考虑用另外一种导电体对绝缘杆进行夹持，提高试验的可靠性。导电海绵采用聚氨基甲酸乙脂作为海绵芯，具有优异的弹性和阻燃性；外包材料为含有镍铜金属镀层的结构，具有良好的导电性[1]。在新研制的的试验装置中考虑用导电海绵作为导电媒介，使用该材料具有接触面积大、结构简单、拆装速度快的优点。配合一种新式的机构装置，在操作过程中，一次开合可以完成多个绝缘杆的电极连接任务，操作简便，可以大大提高工作效率，降低工人劳动强度。

2 绝缘杆快速试验装置整体设计

绝缘杆快速试验装置分为试验支架及电极夹式装置两部分，试验支架用于支撑电极夹式装置，有绝缘底座，为固定支撑绝缘杆的绝缘支架，具有良好的绝缘性能，提供移动及伸缩功能。当进行绝缘杆试验时，将3组电极固定在支架上，中间电极接高压为固定式主电极，两侧为辅助电极接地。辅助电极可以向两侧同步伸缩，便于对不同长度的绝缘杆进行试验。电极夹式装置为绝缘杆快速试验装置的主要部分，用于夹持绝缘杆进行耐压试验，电极夹式装置可作为主电极加高压或为辅助电极接地使用[2]。

3 试验电极夹式装置设计

试验电极夹式装置分夹式机构及联动机构两个部分，夹式机构包含活动夹爪、固定夹爪、导电海绵三部分。活动夹爪与固定夹爪为金属结构，活动夹爪有活动机构能够摆动，此外，活动夹爪连通联动拉杆，实现多个活动夹爪联动。固定夹爪固定在电极上，不能摆动，用来配合活动夹爪夹住绝缘杆。导电海绵有导电性能，镶嵌在活动夹爪及固定夹爪上，用来包裹绝缘杆，使绝缘杆周围不产生空隙，实现环抱接触效果[3]。图1所示为夹式装置夹式机构图。

图1 夹式装置夹式机构图

联动机构包含推拉法兰板、弹簧、联动拉杆、螺母等元件。夹式装置上有8个活动夹爪，通过转动联动拉杆，使推拉法兰板上的8个活动夹爪同时联动，活动夹爪打开，绝缘杆可以放置在活动夹爪上。夹式装置后端有一个螺母，用于固定弹簧，弹簧能够使活动夹爪闭合，使活动夹爪夹持绝缘杆[4]。图2所示为夹式装置联动机构图。

图2 夹式装置联动机构图

4 底座设计

试验装置底座分为三个支架，包括固定测试支架、左移动测试支架、右移动测试支架，两组支架之间的距离可以很方便地调整，以适应不同长度的绝缘杆。第二、三个支架下部有一个固定的底板，固定底板上有滑杆，支架可以在滑杆上滑动。

试验支架分四个部分：（1）等高固定板，用于固定试验电极的位置；（2）支架上板，用于支撑试验电极；（3）支架立杆，为绝缘材质，用于支撑支架上板及提供对地绝缘；（4）支架下板，用于固定支架立杆的位置。

支架底盘分三个部分：（1）滑杆，提供支架下板滑动轨道；（2）固定底板，用于固定滑杆；（3）脚轮，使整个支架底盘能够滑动[5]。

5 绝缘杆快速试验装置试验的操作过程

使用绝缘杆快速试验装置进行耐压试验，首先确认各电压等级绝缘杆要进行分段或不分段加压的有效长度（10 kV：0.7 m；35 kV：0.9 m；110 kV：1.3 m…），调节左右移动测试支架，使试验电极的距离满足规定的长度。使用联动机构打开8个电极夹式装置的活动夹爪，然后将同一电压等级的一组8支绝缘杆放置在试验电极夹式装置上，再使用联动机构闭合活动夹爪，使夹爪锁紧绝缘杆。将耐压试验仪的高压引线连接到第一个支架的试验电极上，在末端支架的试验电极连接接地线，确认试验电极闭合情况及接线情况良好后，人员离开绝缘杆试验装置进行加压试验。

6 绝缘杆快速试验装置的优点

电极夹式装置夹持绝缘杆时紧密度高，在施加电压的过程中电场分布均匀，减少了表面悬浮放电现象，保证了试验质量和安全性。夹式装置可随时更换，损坏时只需更换一个夹式机构，不需整套进行更换。装置操作简单，人员不需要特别的培训就可以轻松掌握，适用于不同电压等级的绝缘杆，应用范围广。

7 结语

综上所述，随着高压试验技术的发展，更多更便捷的试验装置正不断应用于实践。随着效率、可靠性、安全性要求的日渐提高，传统的试验方式已经不能满足逐渐发展的试验需求。本文所述绝缘杆快速试验装置作为一个小改善，为绝缘工具试验技术能够更进一步发展做出了微小的贡献。绝缘工具试验装置必然会逐步完善，向智能化的方向发展。