输电线路新型防振锤的研制.docx

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输电线路新型防振锤的研制

输电线路新型防振锤的研制

临汾输电

输电线路新型防振锤的研制

发表人：

武爱民师秋平

山西省电力公司临汾供电分公司

输电工区科技厂QC小组

二OO四年十二月

一、小组简介〔表1〕

小组名称

山西省电力公司临汾供电分公司输电工区科技厂QC小组

课题类型

创新型

注册日期

2004年6月26日

注册号

0414

成立时刻

1996年2月

活动时刻

2004年7月~12月

组长

吴万军

出勤率

100%

课题指导

李国光

活动课题

输电线路新型防振锤的研制

序号

姓名

年龄

文化程度

小组分工

1

吴万军

39

研究生

组长

2

卢钢

47

大专

技术指导、和谐

3

裴毅

38

大本

技术指导、和谐

4

李勇

41

大专

研制、分析实施

5

李霞

42

大专

研制、分析实施

6

武爱民

36

大本

研制、分析实施

7

李三虎

34

大专

研制、分析实施

8

师秋平

36

大专

资料整理、记录

9

李涛

31

大专

实施记录

二、设备简介

山西省临汾输电工区担负着临汾全区110kV—500kV高压输电线路的运行爱护和检修工作。

管辖66条1500km输电线路，4654基杆塔，防振锤的数量为54300个。

防振锤要紧适用于35kV—500kV输电线路导线和架空地线上，它的作用是当导线或架空地线振动时，悬挂在导线或架空地线上的防振锤相对运动吸取了导线的振动能量，从而爱护导线可不能因外力振动而发生故障。

由此可见，防振锤是保证输电线路安全运行的一种重要金具。

〔见图1〕

〔图1〕导线或架空地线防振锤外观简图

三、选题理由

〔一〕问题的提出

目前输电线路上使用的铸铁式防振锤在长期运行中，由于各区域环境污染因素以及工农业遗留物件等缘故，使防振锤的氧化速度加快，从而产生锈蚀、掉头、挂异物等缺陷〔见图2、3、4〕，导致防振锤作用消逝，检修率和故障率上升。

〔图2〕锈蚀

〔图3〕掉头〔图4〕挂异物

〔二〕铸铁式防振锤缺陷情形的调查分析

2004年7月3—5日，我小组抽查了6条输电线路〔5月3日-6月30日〕的缺陷报告记录并调查分类汇总：

输电线路缺陷调查统计表〔表2〕

线路名称

杆塔数

防振锤数

缺陷类型

锈蚀

掉头

挂异物

辛村I支线

68

680

181

37

9

刘北线

37

370

67

22

14

霍洪线

139

1390

253

35

16

刘台线

109

1090

272

42

2

维焦线

58

580

170

-

8

九王线

83

830

144

14

-

合计

494

4940

1087

150

49

1286

百分比

22%

3%

1%

缺陷率

26%

完好率

74%

依据统计表画出饼分图：

〔图5〕

完好率

四、设定课题目标

（一）目标值的确定

防振锤的完好率由74%提高到98%

由柱图显示：

〔图6〕

〔二〕目标值分析

1、公司要求输电线路防振锤完好率≥98%；

2、假如能研制出一种表面光滑且不生锈的防振锤，即可解决防振锤的锈蚀、掉头、挂异物缺陷，使防振锤完好率＞98%。

五、提出方案并确定最正确方案

〔一〕选择新型防振锤材料

1、我小组在图书馆、网上查询和市场调查，没有新型防振锤可借鉴的资料。

2、经市场调查，选择出不锈钢材、铝材、瓷材、塑钢、玻璃钢5种材料，为研制新型防振锤的材料。

3、经对以上5种材料的试验分析〔表面光滑、不生锈、价格比〕初步选定研制新型防振锤材料为不锈钢材、铝材和瓷材。

〔二〕新型防振锤材料选择试验分析

〔图7〕

1、研制不锈钢材料防振锤的试验分析〔表3〕

试验测算

特点

分析结论

1、制作不锈钢锤体，并进行试验；

2、按三种型号防振锤单个重量与不锈钢材质的价格比运算25元/kg

①FG-351.8kg×25＝45元；

②FD-34.5kg×25＝112.5元；

③FD-45.6kg×25＝140元。

优点：

1、能从全然上解决问题;

2、不生锈,外部光滑.

缺点：

1、制作难度大，需铸件技术人员协作；

2、需车床技术人员协作；

3、外委费开支大。

造价高、制作难度大，不适合批量生产

试验时刻：

2004年7月20—21日试验地点：

临汾铸造厂责任人：

李勇

2、研制纯铝材料防振锤的试验分析〔表4〕

试验测算

特点

分析结论

1、制作铝材锤体，并进行试验；

2、按三种型号防振锤的重量与纯铝材质的价格比运算18元/kg

①FG-351.8kg×18＝32.4元；

②FD-34.5kg×18＝81元；

③FD-45.6kg×18＝100.8元。

优点：

1、能从全然上解决问题;

2、不生锈,外部光滑.

缺点：

1、制作难度大；

2、需铸件和车床技术人员协作；

3、外委费开支大。

造价高、制作难度大，不适合批量生产。

试验时刻：

2004年7月22—23日试验地点：

临汾铝制品厂责任人：

李霞

3、研制瓷质材料防振锤的试验分析〔表5〕

试验测算

特点

分析结论

1、制作瓷质锤体，并进行试验；

2、从绝缘子〔悬瓶〕受到启发，并按三种型号的重量与瓷材质的价格比运算

1.2元/kg

①FG-351.8kg×1.2＝2.16元；

②FD-34.5kg×1.2＝5.4元；

③FD-45.6kg×1.2＝6.72元。

优点：

1、能从全然上解决问题；

2、不生锈，外部光滑。

缺点：

1、需烧瓷技术人员协作；

2、重量轻需采取新措施；

1、外委费开支大。

造价低廉生产周期短，易批量生产，更具有价格优势；

试验时刻：

2004年7月24—25日试验地点：

临汾电瓷厂责任人：

李三虎

通过对防振锤的不同

材料进行实验对比分析后，

瓷质防振锤在制作和价格

上更具有优势，为此我们

把此案做为可行方案。

〔三〕新型瓷质防振锤方案选择试验分析〔图8〕

〔表6〕

试验时刻：

2004年7月27日-30日试验地点：

临汾电瓷厂负责人：

吴万军

方案选择

试验分析

特点

结论

锤体为

单一色彩

我小组去临汾电瓷厂实地试验：

1、一套模具5000元；

2、白瓷釉2元/件；

3、制作材料4元/件；

4、烧瓷协作费0.5元/件。

5、

优点：

1、表面光滑；

2、制作程序简单；

3、便于组装；

4、价格廉价。

缺点：

巡视或检修人员不易观看。

功能单一巡视或检修人员不易观看。

锤体为

彩釉三色

征求生产人员意见，受导线相序的启发，锤体为黄绿红三色；

1、一套模具5000元；

2、彩瓷釉5元/件；

3、制作材料4元/件；

4、烧瓷协作费0.5元/件。

优点：

1、表面光滑；

2、制作程序简单；

3、便于组装；

4、价格相对廉价。

缺点：

制作程序相对复杂。

巡视或检修人员可直观观看并能分清导线相序。

经试验分析，我们确定新型瓷质防振锤锤体为彩色，并对填充物进行选择。

〔四〕瓷质防振锤内部填充物方案试验选择

在以上试验的基础上小组成员对内部填充物提出了以下方案：

〔图9〕

1、第一方案的试验分析〔图10、图11〕

图10强化水泥填充剖面图

〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

图11防振锤在导线上的振动过程

试验验证：

〔表7〕

试验时刻：

2004年8月2日—4日地点：

科技工房检查人：

裴毅

试验分析

特点

结论

1、单个锤体内装强化水泥〔略〕、强化水泥0.4元/kg；

2、工人组装时刻2分钟/个，务工费0.2元/人，技术人员协作费0.5元/个；

3、人为对导线进行摆动或振动5次，防振锤也随之吸取导线的振动力；

4、防振的吸取作用时刻为30〃；

5、破坏性拉力试验480kg时2次，500kg时2次，钢绞线2次脱出。

优点：

填充容易；费用低。

缺点：

防振成效不明显。

1、重量轻；

2、锤体容易脱出。

2、第二方案的试验分析〔图12、图13〕

图12铁粉填充剖面图

图13试验后该锤体成效图

试验验证：

〔表8〕

试验时刻：

2004年8月6日—9日地点：

科技工房检查人：

卢钢

试验分析

特点

结论

1、在防振锤瓷外壳内填装铁粉，用强化水泥封口2、单个锤体内装铁粉〔略〕、铁粉1.8元/kg；

3、工人组装时刻2分钟/个，务工费0.2元/人，技术人员协作费0.5元/个；

4、人为对导线进行5次摆动或振动时，防振锤也随之吸取导线的振动力；

5、防振的吸取作用时刻为25〃；

6、破坏性拉力试验150kg时2次，165kg时2次钢绞线脱出。

优点：

1、防振成效明显；

2、费用低。

缺点：

锤体容易脱出。

1、重量能满足标准要求；

2、锤体易脱出。

3、第三方案的试验分析〔图14〕

图14强化水泥和铁粉填充剖面图

试验验证〔表9〕

试验时刻：

2004年8月10—14日地点：

科技工房检查人：

李勇

试验分析

特点

结论

1、在防振锤瓷外壳内填装强化水泥和铁粉；

2、强化水泥与铁粉进行5次混合比填充试验，选用最正确方案对锤体内部进行填充；

3、单个锤体内装填充物数量〔略〕〔图14〕；

4、工人组装时刻3.5分钟/个，务工费0.3元/人，技术人员协作费0.6元/个；

5、人为对导线进行5次摆动或振动时，防振锤也随之吸取导线的振动力；

6、防振的吸取作用时刻为27〃；

7、破坏拉力试验500kg时2次，锤体内壁与填充物均有松动。

优点：

防振成效明显。

缺点：

1、粘合剂选型不易把握；

2、填充物与锤体内壁粘合有松动。

1、配比重量符合要求；

2、填充物与锤体内壁粘结不牢固。

经以上方案选择分析试验说明：

1、采纳瓷质彩色外壳防振锤方案经济可行，适于批量生产；

2、内部填充强化水泥与铁粉混合，可满足重量要求；

3、试验说明，填充物与锤体内壁粘结不牢固。

为此小组人员运行〝头脑风暴法〞进行分析，导致填充物松动的要紧问题是：

锤体内部结构需进一步改进，选用粘合剂还需作进一步试验。

第一在科技工房内对粘合剂选择配比进行试验，我们先后选择粘合剂5种，进行了26次配比试验，从而选择出适宜锤体内部填充物的粘合剂，试验中达到了金具拉力标准要求。

〔五〕接着提出锤体内部结构改进方案，并对方案进行试验分析选择〔图15〕

〔表10〕

试验时刻：

2004年8月16-22日地点：

科技工房检查人：

吴万军

方案

试验分析

特点

结论

内部为螺旋状

1、制作内部为螺旋状锤体；

2、将强化水泥和铁粉用试验合格的粘合剂按配比填充；

3、进行3次破坏性拉力试验。

优点：

1、锤体重量达到要求；

2、锤体制作相对简单。

缺点：

3次破坏性拉力试验，填充物与内壁结合面仍有轻微松动。

填充物与内壁结合面有轻微松动。

内部为凹凸状

1、制作内部为凹凸状锤体；

2、将强化水泥和铁粉用试验合格的粘合剂按配比填充；

3、进行4次破坏性拉力试验。

优点：

锤体重量达到要求；

填充物与锤体粘结牢固并成为一体。

缺点：

对模具要求精度高。

填充物与锤体粘结牢固

〔六〕确定最正确方案〔图16〕

六、制定计策

〔表11〕

方案

计策

目标

措施

地点

责任人

完成时刻

研制新型瓷质防振锤

锤体

外壳分三色

1、表面光滑不锈蚀；2、区分导

线相序。

1、设计锤体外形尺寸形状；

2、锤体外壳为瓷质材料；

3、彩釉三色〔黄绿红〕。

临

汾

电

瓷

厂

吴万军

2004年

8月26日

锤体

内壁采纳防滑槽

内壁与填充物不松

动、不掉头

设计锤体

内壁凹凸

防滑槽。

临

汾

电

瓷

厂

卢钢

2004年

8月26日

锤体

填充

强化水泥和铁粉

连接牢固

重量达到

金具标准

按比例对

防振锤内

部进行填

充、夯实。

科

技

工

房

裴毅

2004年

8月28日

安装

不锈蚀、不掉头、不挂异物

在线路上按标准安装

110kV辛村I支线

李勇

2004年

9月12日