帶電作業(yè)工具課件

帶電作業(yè)工具華北電網(wǎng)有限公司培訓(xùn)中心1帶電作業(yè)工具華北電網(wǎng)有限公司培訓(xùn)中心1模塊1帶電作業(yè)工具材料的選用本模塊介紹帶電作業(yè)工具材料的分類(lèi)及選用。通過(guò)對(duì)絕緣材料的講解，熟悉各類(lèi)常用絕緣材料、掌握帶電作業(yè)工具絕緣材料的選擇原則。以下內(nèi)容還涉及了帶電作業(yè)工具金屬材料的選擇原則。2模塊1帶電作業(yè)工具材料的選用本模塊介紹帶電作業(yè)工具材料的一、常用絕緣材料的分類(lèi)絕緣材料，又稱(chēng)電介質(zhì)。它與導(dǎo)電材料相反，在一定電壓作用下，只有極微的泄漏電流通過(guò)，可以認(rèn)為是不導(dǎo)電的。帶電作業(yè)工具所用的絕緣材料必須是：絕緣電阻大，介質(zhì)損耗小，絕緣強(qiáng)度高的材料。絕緣材料的好壞，直接關(guān)系到帶電作業(yè)的安全，因此制作帶電作業(yè)工具的絕緣材料必須是電氣性能優(yōu)良、機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕、吸水性低、耐老化、且易于加工。雨天作業(yè)工具還要求材料的憎水性好。3一、常用絕緣材料的分類(lèi)絕緣材料，又稱(chēng)電介質(zhì)。它1.1、絕緣材料的分類(lèi)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(duì)地隔離的作用，也起著承擔(dān)一定機(jī)械力的作用?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有優(yōu)良的絕緣材料，就不能開(kāi)展帶電作業(yè)。由于絕緣材料在不同溫度下的絕緣性能會(huì)有很大差異，所以國(guó)際電工委員會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)IEC）按電氣設(shè)備正常運(yùn)行所允許的最高工作溫度（即耐熱等級(jí)），把絕緣材料分為Y、A、E、B、F、H、C七個(gè)耐熱等級(jí)。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(jí)符號(hào)中的Y、E、F和H還可以分別用DAB、BC和CB來(lái)表示。41.1、絕緣材料的分類(lèi)絕緣材料在帶電作業(yè)中有著我國(guó)目前帶電作業(yè)使用的絕緣材料大致有下列幾種：（1）絕緣板材。包括硬板（環(huán)氧酚醛玻璃布類(lèi)層壓板、硬質(zhì)工程塑料板等）和軟板（軟質(zhì)工程塑料板）。（2）絕緣管材。包括硬質(zhì)管材（環(huán)氧酚醛玻璃布管、絲或紙質(zhì)層壓管、橢圓管、矩形管、異型管、填充管和工程塑料管等）和軟質(zhì)管材（主要是工程塑料軟管）。（3）塑料薄膜：包括聚氯乙烯、聚丙烯等薄膜和工程塑料膜等。（4）橡膠：天然橡膠、人造橡膠、硅橡膠等。（5）絕緣繩索。包括尼龍繩（棕絲絞制繩、復(fù)絲絞制繩、編織繩等）和蠶絲繩（家蠶絲絞制繩及其索具）。（6）絕緣黏合劑及涂料。包括環(huán)氧樹(shù)脂黏合劑、環(huán)氧樹(shù)脂漆等。5我國(guó)目前帶電作業(yè)使用的絕緣材料大致有下列幾種：5從絕緣材料的屬性上分，又分為絕緣層壓制品、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（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(lèi)材料具有良好的電氣絕緣性能、機(jī)械及理化性能，因而廣泛用于電機(jī)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(guó)內(nèi)有哪些異型斷面的絕緣材料？說(shuō)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(guó)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(lèi)有“等邊角型材”、“異邊角型材”、“工字型材”、“方形實(shí)心棒”、“方形空心棒”、“槽型材”、“圓形實(shí)心棒”、“方型圓芯棒”、“矩形空心管”等。這類(lèi)新型材料的縱向機(jī)械強(qiáng)度都比纏繞、層壓制品高許多。例如，抗張、抗彎強(qiáng)度（縱向）≥800Mpa，抗沖擊強(qiáng)度≥210kgf·cm/cm2。其中，“圓形實(shí)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(tái)、絕緣操作臺(tái)等造型復(fù)雜的絕緣工器具。6從絕緣材料的屬性上分，又分為絕緣層壓制品、新型絕緣材料、塑料1.1.2、塑料帶電作業(yè)中常用的塑料有聚氯乙烯，聚乙烯、聚丙烯、尼龍1010、聚碳酸醋、有機(jī)玻璃、聚四氟乙烯等。塑料的機(jī)電性能是否理想，它們適合制作什么樣的帶電作業(yè)器具？塑料的種類(lèi)很多，大體上分為工程塑料、電工塑料兩類(lèi)。電工塑料又分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類(lèi)，它們的絕緣性能普遍較好。例如，表面電阻率和體積電阻率分別高達(dá)l012Ω和l015Ω·cm，擊穿強(qiáng)度也大于15kV/mm。塑料的機(jī)械強(qiáng)度普遍偏低，例如，熱固性塑料的抗彎強(qiáng)度只有50～150MPa，熱塑性塑料的抗張強(qiáng)度只有50～120MPa。有鑒于此，塑料不適合制作帶電作業(yè)承力工具（包括承載導(dǎo)線自重及張力，承載作業(yè)人員的工器具），只能制作類(lèi)似滑輪（熱固性塑料）、絕緣隔離工具（隔離罩、隔離套、擋板等）。71.1.2、塑料71.1.3、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(gè)人防護(hù)和隔離帶電體等。硅橡膠的機(jī)電性能是否理想？它們適合制作哪些帶電作業(yè)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(dá)到28kV/mm，介質(zhì)損失角為0.018，體積電阻率達(dá)到1014Ω·cm，介電系數(shù)為4.35。它最大的特點(diǎn)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(jī)械性能一般。例如，拉伸強(qiáng)度為37MPa，撕裂強(qiáng)度為l2kN／m。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。81.1.3、橡膠81.1.4、絕緣繩索

絕緣繩索在我國(guó)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)展可以說(shuō)是中國(guó)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(jī)械荷重、運(yùn)載工具、攀登工具、吊拉繩、連接套以及保安繩等。

當(dāng)前，中國(guó)繩索化的主流工具包括絕緣軟梯、絕緣滑車(chē)組兩大類(lèi)。前者獨(dú)具中國(guó)特色，早在國(guó)內(nèi)各地域廣泛應(yīng)用，還屢屢展現(xiàn)于國(guó)際帶電作業(yè)表演中；后者盡管?chē)?guó)外也在使用，但國(guó)外使用的滑車(chē)是木質(zhì)的，很少使用絕緣材料制作。所以，他們?cè)趹?yīng)用范圍和技術(shù)性能兩方面都不可能與中國(guó)媲美。繩索工具不具固定外形，可使用簡(jiǎn)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(chēng)。中國(guó)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(shí)一架15m絕緣硬梯重量約50kg，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(shí)總重量40.3kg的“支拉桿”工具也減輕一倍多；利用“繩索緊線法”更換44kV耐張瓷瓶，工具的總重量也從48kg減輕到24.5kg。以上三件繩索化工具，很快在國(guó)內(nèi)推廣普及。91.1.4、絕緣繩索9帶電作業(yè)常用的絕緣繩索有幾種？說(shuō)明它們的用途和優(yōu)缺點(diǎn)。從材質(zhì)上分類(lèi)，絕緣繩索有尼龍繩、蠶絲繩、塑料繩三類(lèi)。從繩索結(jié)構(gòu)分類(lèi)，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(lèi)絕緣繩都具有較好的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度（例如，尼龍繩和蠶絲繩的工頻干閃電壓都大于170kV／O.5m，熟蠶絲繩的抗張強(qiáng)度大于800MPa,尼龍繩的抗張強(qiáng)度大于11OOMPa)。絕緣繩在中國(guó)帶電作業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，“繩索化”是中國(guó)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(chē)組）、運(yùn)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(hù)繩、控制繩、定位繩。10帶電作業(yè)常用的絕緣繩索有幾種？說(shuō)明它們的用途和優(yōu)缺點(diǎn)。10尼龍繩的造價(jià)較低，但伸縮量較大，受潮后接觸帶電體易發(fā)生融斷（眾所周知，受潮或臟污后顯著降低絕緣材料和工具的電氣絕緣性能。絕緣繩受潮后，不但閃絡(luò)電壓明顯降低，而且泄漏電流顯著增加，導(dǎo)致繩索發(fā)熱，甚至產(chǎn)生明火，尼龍繩在這種情況下常常熔斷而失效）；蠶絲繩造價(jià)較高（比尼龍繩高2～3倍），伸縮量較小，潮濕、污穢的蠶絲繩接觸帶電體不會(huì)發(fā)生融斷。據(jù)此，作為主絕緣使用的承重滑車(chē)組和涉及人身安全的索具都要求用蠶絲繩制作。1992年國(guó)內(nèi)研發(fā)一種新型“阻燃絕緣繩”，以塑料繩經(jīng)阻燃劑處理獲得了離火自熄性能，它在90%相對(duì)濕度下受潮168h后，交流1OOkV的泄漏電流不大于20μA。它在淋雨?duì)顟B(tài)下的閃絡(luò)電壓也比蠶絲繩提高了一倍多，浸水后的泄漏電流小于1mA/30kV。阻燃繩的抗拉強(qiáng)度高于蠶絲繩，伸長(zhǎng)率與蠶絲繩相近，售價(jià)不到蠶絲繩的二分之一。近些年有個(gè)別單位使用“迪尼瑪”絲制成繩索及工具，其電氣性能達(dá)不到帶電作業(yè)要求，尤其是受潮后，其泄漏電流大大增長(zhǎng)，甚至閃絡(luò)，嚴(yán)禁在帶電作業(yè)中使用。11尼龍繩的造價(jià)較低，但伸縮量較大，受潮后接觸帶電體易發(fā)生融斷（絕緣繩索的伸長(zhǎng)率有多少？怎樣減少繩索在使用中的伸長(zhǎng)量?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2～18mm的桑蠶繩的伸縮率為20%～44%；直徑2～18mm的尼龍繩的伸縮率為40%～58%。使用伸縮量過(guò)大的絕緣繩，往往會(huì)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(duì)新購(gòu)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(zhǎng)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%。12絕緣繩索的伸長(zhǎng)率有多少？怎樣減少繩索在使用中的伸長(zhǎng)量?12何謂“捻向”和“捻距”？舉例說(shuō)明蠶絲繩和尼龍繩的型號(hào)。絕緣繩索在絞制過(guò)程中的捻緊方向，稱(chēng)為“捻向”，有“順捻”和“反捻”之分（見(jiàn)圖1-17）。從下往上看，自右向左捻緊的為“順捻”[以“S”表示，見(jiàn)圖1-17(b)]；反之為“反捻”[以“Z”表示，見(jiàn)圖1-17(a)]。為了防止繩索在使用中發(fā)生破股（或稱(chēng)松股）現(xiàn)象，繩索的捻制層次應(yīng)按照Z(yǔ)SZ方式進(jìn)行，即纖維捻制單紗線時(shí)按Z向，紗線捻成股線時(shí)按S向，股線合成繩索時(shí)再按Z向。帶電作業(yè)使用的繩索不宜過(guò)松、過(guò)緊。絕緣繩索的型號(hào)是按照材質(zhì)、絞制方式及繩索直徑制訂的。例如，型號(hào)為SCjS-14的繩索，表示它是直徑14mm的桑蠶絲(SC)絞制(j)絕緣繩(S)；型號(hào)為jCjS-20的繩索，表示它是直徑20mm的錦綸長(zhǎng)絲（jC）絞制(j)絕緣繩(S)。13何謂“捻向”和“捻距”？舉例說(shuō)明蠶絲繩和尼龍繩的型號(hào)。131.1.5、絕緣粘合劑及涂料在加工帶電作業(yè)工具時(shí)，往往由于結(jié)構(gòu)上的要求，需要把若干部件粘在一起。絕緣材料的鋸口、做過(guò)打磨的絕緣管內(nèi)、外壁都需要涂一層涂料來(lái)防潮。環(huán)氧樹(shù)脂加入硬化劑（又稱(chēng)固化劑、熱化劑）后變成為熱固化樹(shù)脂，是一種不溶于水的產(chǎn)物，具有下述性能：（1）耐化學(xué)穩(wěn)定性高，可以耐一般酸堿及有機(jī)溶劑的侵蝕，適于作各種設(shè)備的保護(hù)層涂料。（2）電氣絕緣性能較好，機(jī)械強(qiáng)度也較高。141.1.5、絕緣粘合劑及涂料141.1.6、新型絕緣材料新型絕緣材料、新工藝在帶電作業(yè)工作中的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)帶電作業(yè)工具的輕型化、防潮化和減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度具有重要意義。目前已有防潮絕緣桿、泡沫充填絕緣管（陜西秦川:其性能已達(dá)到IEC標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至超過(guò)美國(guó)強(qiáng)斯公司產(chǎn)品。）、防潮絕緣繩(浙江溫嶺:其性能已達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，超過(guò)國(guó)外公司產(chǎn)品。)、防潮防水絕緣毯（北京順達(dá):其性能已達(dá)到IEC標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，大大超過(guò)日本YS公司產(chǎn)品。）等材料。具體標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)GB-13398、GB/T-13035和DL/T803。151.1.6、新型絕緣材料15二、常用金屬材料帶電作業(yè)工具中，凡絕緣材料不能勝任的機(jī)械部件，必須用金屬材料制作。帶電作業(yè)用金屬材料的好壞，直接關(guān)系到帶電作業(yè)的安全，因此制作帶電作業(yè)工具的金屬材料必須是機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕優(yōu)質(zhì)材料。我國(guó)目前帶電作業(yè)使用的金屬材料大致有下列幾種：（1）鋁合金：航天使用的鋁合金材料，一般為板材。加工各種卡具等。（2）鈦合金：航天使用的鈦合金材料，強(qiáng)度比鋁合金更高、重量更輕。價(jià)格較高，適用于加工特高壓各種卡具。（3）高強(qiáng)合金鋼：高強(qiáng)度合金鋼，用于強(qiáng)度較高的工具部件。16二、常用金屬材料帶電作業(yè)工具中，凡絕緣材料不能金屬材料在帶電作業(yè)中的作用可概括為：（1）做絕緣部件的連接件，例如操作桿、吊線桿的接頭，共用工具座等；（2）承受較大機(jī)械荷重的承力部件或索引部件，例如緊線絲桿、液壓收緊器、卡具等；（3）作為導(dǎo)通電流的部件，例如接引線夾、分流線、消弧繩紡織帶，開(kāi)關(guān)導(dǎo)電桿等。因此，我們對(duì)各種金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度、韌性、硬度、比重以及導(dǎo)電性均應(yīng)有足夠的了解。17金屬材料在帶電作業(yè)中的作用可概括為：172.1、金屬材料的性能

2.1.1、金屬的機(jī)械性能金屬材料受機(jī)械力作用，所表現(xiàn)出抵抗機(jī)械力破壞的能力，稱(chēng)為機(jī)械性能。由于機(jī)械作用力的形式不同，一般主要表現(xiàn)用強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性和抗疲勞性等指標(biāo)分別表示。

（1）抗拉強(qiáng)度它是用材料在拉力試驗(yàn)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(lái)表示的。其中包括比例極限、彈性極限、屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和斷面收縮率等指標(biāo)?？稍跈C(jī)械手冊(cè)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(jiàn)硬度指標(biāo)用布氏（HB）、洛氏（HR）等表示。

（3）沖擊強(qiáng)度它是表示材料在動(dòng)彎曲負(fù)荷作用下折斷時(shí)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(qiáng)度它表示在對(duì)稱(chēng)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(shí)所能隨的最大應(yīng)力。182.1、金屬材料的性能2.1.1、金屬的機(jī)械性2.1.2、金屬的理化性能及使用性能金屬的理化性能是指比重、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、、磁性、經(jīng)及耐腐蝕性等。耐磨性也是一種綜合性的使用性能。（1）比重選擇帶電作業(yè)工具的金屬材料，不但需要強(qiáng)度高，也要求重量輕。因?yàn)閹щ娮鳂I(yè)大多數(shù)在交通不便的地區(qū)進(jìn)行，各種操作也都處在高空。因此，工具的重量不能過(guò)于笨重。（2）導(dǎo)電性帶電作業(yè)通過(guò)電流的設(shè)備，要求有高的導(dǎo)電性，例如：接引線夾采用導(dǎo)電性較好的銅或鋁及其合金制作，制作屏蔽服的金屬絲也是使用銅或不銹鋼甚至有用銀線（鍍銀）制作的。（3）抗腐蝕性帶電作業(yè)的金屬部件須有良好的抗腐蝕性，特別是超硬鋁合金材料在空氣中極易氧化腐蝕，因此須要重視其表面處理（一般采用陽(yáng)極化處理）。（4）耐磨性帶電作業(yè)的操作桿接頭，是使用最頻繁的工具之一，應(yīng)選擇耐磨性好的金屬材料制作，否則影響接頭配合，使絕緣桿變形。192.1.2、金屬的理化性能及使用性能192.1.3、金屬材料的工藝性能

帶電作業(yè)工具的外形和結(jié)構(gòu)常常很復(fù)雜，制作中經(jīng)常需經(jīng)鑄造、焊接、切削加工。因此在選擇材料時(shí)，應(yīng)使材料的工藝性能滿足要求。

（1）鑄造性帶電作業(yè)使用的接引線夾，通常使用鑄造工藝。制作材質(zhì)限于銅和鋁材料。

（2）可鍛性外形復(fù)雜的工具（如卡具）常常需經(jīng)鍛造加工，因此應(yīng)選擇可鍛性好的材料制作。注：承力卡具的材料不可只簡(jiǎn)單車(chē)、鉗、鉚、焊等單工藝，必須經(jīng)過(guò)鍛造，否則，卡具的彈性變形和塑性變形的應(yīng)力減小，韌性較差、強(qiáng)度降低，在使用中突然出現(xiàn)斷裂，造成帶電作業(yè)事故。

（3）可焊接性可焊接性好壞是指材料是否易于用一般焊接方法和工藝焊接。

（4）切削性切削性好壞，主要取決材料的硬度。超硬鋁合金有良好的切削性能。202.1.3、金屬材料的工藝性能202.2、黑色金屬及其合金目前，帶電作業(yè)中經(jīng)常使用的黑色金屬及合金材料有普通碳素鋼（A1、A2、A3和A4）、普通含錳鋼、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼等。

2.2.1、普通碳素鋼普通碳素鋼是含碳量較低的一般鋼材，一般用于不經(jīng)熱處理而直接應(yīng)用的場(chǎng)合。其中甲類(lèi)鋼用A1、A2T和A3等表示。其抗拉強(qiáng)度、硬度隨標(biāo)號(hào)的增加而提高；塑性和韌性卻隨標(biāo)號(hào)的增高而降低。一般用來(lái)制作承受荷重不大的零件，如墊圈、開(kāi)口銷(xiāo)等；A2、A3和A4可制作金屬結(jié)構(gòu)件，例如軸、吊鉤、齒輪、螺母等。甲類(lèi)鋼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只保證機(jī)械性能，不保證化學(xué)成分。這是因?yàn)榧最?lèi)鋼用戶買(mǎi)來(lái)可以直接加工成零件，不經(jīng)過(guò)熱處理就可以使用，故機(jī)械性能是重要的。由于化學(xué)成分不保證，這類(lèi)鋼是不能熱處理的。212.2、黑色金屬及其合金目前，帶電作業(yè)中經(jīng)常使2.2.2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

優(yōu)質(zhì)鋼的硫、磷含量比普通鋼低，其化學(xué)成分也有些差異，優(yōu)質(zhì)鋼在供應(yīng)時(shí)其化學(xué)成分和機(jī)械性能都是驗(yàn)收依據(jù)。因此，它們的機(jī)械性能比普通結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)良，即可經(jīng)熱處理后使用，亦可不經(jīng)熱處理直接使用。優(yōu)質(zhì)鋼的牌號(hào)以鋼中平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)表示，含其它元素量較高的優(yōu)質(zhì)鋼在牌號(hào)的后面加注元素的名稱(chēng)，例如，16Mn（或表為16錳鋼），表示的是含碳量為萬(wàn)分之十六的普通含錳低合金鋼。222.2.2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼222.3、有色金屬及其合金有色金屬在帶電作業(yè)中經(jīng)常使用的品種有鋁及合金和銅及合金?，F(xiàn)在航空用鈦合金也應(yīng)用工具制作。2.3.1、鋁鋁是輕金屬，比重2.7（為鋼材的1/3），因此，鋁是制作各種輕結(jié)構(gòu)材料的基本金屬。鋁在大氣中耐腐蝕性很高，因?yàn)樗c氧化合能生成致密的Al2O3膜，能防止進(jìn)一步氧化。鋁的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性均高，但強(qiáng)度不高（σ0=8～10kg/mm2），硬度也很低，塑性很好（ψ=80%）。因此，鋁在帶電作業(yè)中只能制作承力很小的工具。例如掛軟梯用的走線滑輪，軟梯架上的走線輪，主要是期硬度和鋁導(dǎo)線相近不易磨傷導(dǎo)線，現(xiàn)就是利用其導(dǎo)電性來(lái)保持等電位狀態(tài)。工業(yè)純鋁的牌號(hào)為L(zhǎng)1、L2……L6等6類(lèi)。232.3、有色金屬及其合金有色金屬在帶電作業(yè)中經(jīng)2.3.2、鋁合金鋁合金可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類(lèi)。

（1）鑄造鋁合金鑄造鋁合金用牌號(hào)ZL表示，一般是銅鋁合金為多。帶電作業(yè)鋁質(zhì)接引線夾一般采用鑄造鋁合金，以得到足夠好的強(qiáng)度、硬度及切削性。

（2）形變鋁合金形變鋁合金又分為鍛鋁、硬鋁、超硬鋁三種。它們都是鋁合金經(jīng)過(guò)一定的熱處理品產(chǎn)品，還有防銹鋁合金，但不能做強(qiáng)化處理。鍛鋁用LD表示、硬鋁用LY表示、超硬鋁用LC表示、防銹鋁用LF表示。促使鋁合金硬度增大、強(qiáng)度升高的強(qiáng)化熱處理，叫做時(shí)效。淬火后由于在室溫下放置而自發(fā)產(chǎn)生的時(shí)效硬化叫自然時(shí)效，用CZ表示。在溫度升高情況下進(jìn)行時(shí)效，叫人工時(shí)效，用CS表示。超硬鋁合金就是經(jīng)過(guò)人工時(shí)效處理后的形變鋁合金，常用的牌號(hào)為L(zhǎng)C4CS。242.3.2、鋁合金242.3.3、銅工業(yè)純銅又稱(chēng)紫銅。具有良好的導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性，強(qiáng)度也較高（σ0=20～24kg/mm2），塑性也不差（ψ=80%）。純銅工業(yè)上分為四級(jí)：T1、T2、T3及T4。帶電作業(yè)中除制作導(dǎo)電元件（例如，臨時(shí)過(guò)引線及消弧繩的導(dǎo)電層）外，很少用銅。制作消弧繩的撓性銅線一般由2—3層構(gòu)成。每一層均可供外徑不同的繩索套用，其規(guī)范可查有關(guān)手冊(cè)或《安規(guī)》斷接空載線路時(shí)消弧繩的選取。2.3.4、銅的合金銅的合金有黃銅、青銅、鋁青銅等。前者為銅鋅合金、次者為銅錫合金、后者為銅鋁合金。帶電作業(yè)過(guò)引線夾一般使用鋁青銅，消弧設(shè)備的導(dǎo)電桿一般用黃銅制作。252.3.3、銅25帶電作業(yè)中使用哪些金屬材料制作工具？舉例說(shuō)明它們的用途。由于硬度、強(qiáng)度、造型等原因，絕緣材料不能勝任的帶電作業(yè)工具或部分機(jī)械零件(如各種卡具、通用型小器具)都必須使用金屬材料制作。帶電作業(yè)工具常用的金屬材料有兩大類(lèi)，一類(lèi)是具備良好機(jī)械強(qiáng)度的普通碳素鋼（如A3F低碳鋼，用以制作一般零部件）、普通含錳鋼（如45號(hào)鋼，用以制作一般結(jié)構(gòu)件）、普通低合金鋼（如16Mn，用以制作卡具）、合金結(jié)構(gòu)鋼（如40CrMnTi，用以制作絲杠）、鑄鋼（如可鍛鑄鐵，用以制作固定器具），另一類(lèi)金屬材料是密度小、強(qiáng)度高的有色金屬材料，其中，特別青睞于LC4CS超硬鋁合金型材、LY12CZ形變鋁合金管材和鈦合金型材，常用它們制作絕緣子卡具及其他固定器具。具備良好導(dǎo)電性能的鑄造銅合金、鑄造鋁合金也廣泛用以制作帶電作業(yè)專(zhuān)用線夾和過(guò)引導(dǎo)流器具。26帶電作業(yè)中使用哪些金屬材料制作工具？舉例說(shuō)明它們的用途。26何謂“比強(qiáng)度”？列舉鋼材、鋁合金和玻璃鋼的比強(qiáng)度進(jìn)行分析比較。材料的機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)與材料自身比重（密度）之比，稱(chēng)為材料的“比強(qiáng)度”，它是不同材料橫向比較綜合性能的技術(shù)指標(biāo)。例如，合金結(jié)構(gòu)鋼30CrMnTi的破壞強(qiáng)度σb=1500MPa，比重（密度）為7.8，它的比強(qiáng)度為192.30；LC4CS鋁合金的破壞強(qiáng)度σb=550MPa，比重為2.7，它的比強(qiáng)度為203.70；引拔玻璃鋼棒材的破壞強(qiáng)度σb=800MPa，比重為1.9，它的比強(qiáng)度為421.05。由此可見(jiàn)，玻璃鋼的比強(qiáng)度是最高的，鋁合金次之，鋼材最低，這正是帶電工具推薦使用LC4CS鋁合金和玻璃鋼材料制作的原因之一。27何謂“比強(qiáng)度”？列舉鋼材、鋁合金和玻璃鋼的比強(qiáng)度進(jìn)行分析比較3、帶電作業(yè)工具材料的選擇原則

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(shí)用性和經(jīng)濟(jì)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。安全性能取決于選材恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理兩方面。確保在電氣、機(jī)械兩方面都具有足夠的強(qiáng)度。實(shí)用性也是不可忽視的。實(shí)用性主要側(cè)重于工具的通用性、便攜性、輕量化三個(gè)方面，是它決定了工具的推廣、普及程度。經(jīng)濟(jì)性也應(yīng)予足夠重視。經(jīng)濟(jì)性側(cè)重于工具的耐用性、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化三個(gè)方面，在某種程度上是它決定了工具商品化、市場(chǎng)生產(chǎn)的前景。目前，國(guó)內(nèi)真正具備“三性”的帶電作業(yè)工具只占小數(shù)。283、帶電作業(yè)工具材料的選擇原則合格的帶電作業(yè)工分類(lèi)方法:習(xí)慣上，帶電作業(yè)工具可從不同側(cè)面分類(lèi)。①按照工具材質(zhì)分類(lèi)。可將工具分為絕緣工具、金屬工具兩大類(lèi)。②按工具使用氣候條件分類(lèi)。可將工具分為晴天工具、雨天工具（或全天候工具）兩大類(lèi)。③按絕緣材料軟硬屬性分類(lèi)。可將絕緣工具分為硬質(zhì)絕緣工具、軟質(zhì)絕緣工具兩大類(lèi)。④按工具技術(shù)功能分類(lèi)?？蓪⑺泄ぞ叻譃閭鬟f工具、手持功能器具、絕緣承力工具、載人工具、屏蔽用具、牽引機(jī)具、錨固器具、絕緣隔離用具、火工器具、水沖洗工具、機(jī)械清掃工具、載流及滅弧工具、帶電測(cè)試工具、保護(hù)裝置等14個(gè)類(lèi)別。還可以按照電壓等級(jí)、使用范圍等側(cè)面進(jìn)行分類(lèi)（例如：10kV帶電作業(yè)工具、送電帶電作業(yè)工具等）。顯然，按工具技術(shù)功能分類(lèi)方法即確切又具體，便于性能特征、設(shè)計(jì)制作、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的歸納與詮釋。29分類(lèi)方法:習(xí)慣上，帶電作業(yè)工具可從不同側(cè)面分類(lèi)。

3.1、承力工具（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(qiáng)度，但橫向強(qiáng)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(jī)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、抗擠壓及抗沖擊強(qiáng)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(qiáng)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(shù)脂復(fù)合材料。嚴(yán)禁使用無(wú)纖維骨架的純合成樹(shù)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(qiáng)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）。303.1、承力工具303.2、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(qiáng)度（抗壓強(qiáng)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(qiáng)度的絕緣材料制作。（2）硬制載人工具，推薦采用環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布層壓板、矩形管以及其他模壓異形材料制作，嚴(yán)禁使用無(wú)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(chē)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(chē)，當(dāng)海拔高于1000米時(shí)，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(jiàn)DL878之規(guī)定。313.2、載人器具313.3、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(jī)具（1）金屬機(jī)具的承力部件（例如絲桿的螺旋體和螺線；液壓工具的活塞桿）應(yīng)選用擴(kuò)張強(qiáng)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(jī)具應(yīng)按其承力方式（例如杠桿裝置、滑車(chē)組），選用有相應(yīng)機(jī)械強(qiáng)度的絕緣材料制作主要承力部件（例如滑車(chē)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）（1）凡具有雙翼力臂的卡具，除個(gè)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(qiáng)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(qiáng)度鋁合金、鈦合金）制作。（3）無(wú)強(qiáng)力臂作用或塔下電工安裝使用的各類(lèi)固定器，可選用一般金屬材料制作，但不允許使用鑄鐵等脆性材料（可鍛鑄鐵除外）。323.3、托瓶工具323.6、絕緣操作桿（含絕緣夾鉗）（1）較長(zhǎng)的操作桿可選用不等徑錐型連接方式的環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂玻璃布棒）制作。一般也允許使用金屬制作活動(dòng)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(kāi)口銷(xiāo)拔出器）應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作。333.6、絕緣操作桿（含絕緣夾鉗）333.8、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（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(chē)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(jī)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(qiáng)度的絕緣管材制作絕緣儲(chǔ)氣缸。3.10、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，雖然該繩的強(qiáng)度很高，但在潮濕天氣時(shí)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(yán)禁使用。專(zhuān)用絕緣滑車(chē)套推薦選用編織定型圓繩制作。343.8、載流工具343.11、水沖洗工具及雨天作業(yè)工具一般選用憎水性較好的工程塑料（例如聚碳酸脂塑料）制作工具主體，也可使用玻璃纖維引拔棒---硅橡膠復(fù)合型絕緣管制作工具主體，主體工具上的防雨罩可選用聚乙烯或硅橡膠等材料制作。3.12、絕緣遮蔽用具絕緣遮蔽用具主要用于35kV及以下帶電作業(yè)中，用以絕緣隔離帶電體和接地體。硬質(zhì)絕緣隔板推薦采用環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布層壓板及玻璃纖維模壓定型制作。軟質(zhì)絕緣隔板、罩及覆蓋物，推薦采用絕緣性能良好、非脆性、耐老化的工程塑料模壓件、層壓件或橡膠制作。低壓（35kV及以下）隔離套可用一般絕緣橡膠制作，包裹導(dǎo)電體的不規(guī)則覆蓋物，可采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料軟板或薄膜制作。潮濕天氣應(yīng)選擇具有防潮功能的絕緣遮蔽用具。353.11、水沖洗工具及雨天作業(yè)工具353.13、絕緣防護(hù)用具絕緣防護(hù)用具主要用于35kV及以下帶電作業(yè)中，用以絕緣防護(hù)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(chǎng)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(xì)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、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(jī)械強(qiáng)度、足夠載流量及防銹蝕性良好的多股軟銅線制作。363.13、絕緣防護(hù)用具36中國(guó)的屏蔽服經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：①第一代網(wǎng)格均壓服，1958年生產(chǎn)，它是將軟銅線編成5～10cm網(wǎng)狀方格，縫綴在普通工作服表面。此種均壓服的屏蔽效果很差，穿孔機(jī)在身上也不舒服，但使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年之久；②第二代針織及電鍍均壓服，1968年，由0.05mm紫銅線與6股32支棉紗線合成紗線織造而成，穿著舒適、透氣性好、屏蔽效率高，穿透率1.5%，使用20年；③從1987年開(kāi)始使用第三代“導(dǎo)電纖維”不銹鋼纖維或更細(xì)小的銀線與天然纖維混紡，織布裁衣，納米技術(shù)，不僅屏蔽效率高，舒適柔軟，造型美觀，而且各種性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，目前已在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用。37中國(guó)的屏蔽服經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：37模塊2帶電作業(yè)工具的分類(lèi)本模塊介紹帶電作業(yè)工具的分類(lèi)。通過(guò)介紹各類(lèi)別的作業(yè)工具，熟悉進(jìn)入電場(chǎng)的工具、更換絕緣子的工具、檢測(cè)絕緣子的工具和個(gè)人防護(hù)裝備等各種帶電作業(yè)工具，掌握帶電作業(yè)工具的選用方法。38模塊2帶電作業(yè)工具的分類(lèi)本模塊介紹帶電作業(yè)工具的分類(lèi)。通一、輸電線路帶電作業(yè)工具1、輸電線路帶電作業(yè)工具概述我國(guó)帶電作業(yè)工作到目前已開(kāi)展多年，工器具基本做到了標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化，確保了工器具的質(zhì)量。從目前帶電作業(yè)項(xiàng)目和使用的工器具看，按使用類(lèi)型將工器具大致可以按工作性質(zhì)和內(nèi)容分為以下幾類(lèi):（1）進(jìn)入電場(chǎng)類(lèi)：主要工器具有絕緣小座梯（座椅、吊籃）、絕緣軟梯、絕緣掛梯、絕緣平梯、獨(dú)腳梯、直立豎梯、電位轉(zhuǎn)移桿、跟斗滑車(chē)、絕緣繩索等。（2）更換絕緣子類(lèi)：主要有：牽引裝置（包括液壓或螺栓緊線器、絕緣滑車(chē)和輕型機(jī)動(dòng)絞磨），絕緣承力拉板（桿），各種卡具、托（吊）瓶裝置，撥銷(xiāo)器、鉤瓶桿等。（3）絕緣子檢測(cè)類(lèi)：主要有火花間隙、定性自爬式絕緣子檢測(cè)器、定量自爬式絕緣子檢測(cè)儀、桿上檢測(cè)地面打印定量或絕緣子檢測(cè)儀、絕緣子檢測(cè)搖表（不帶電）。（4）個(gè)人防護(hù)類(lèi)：主要有屏蔽服、靜電防護(hù)服、導(dǎo)電鞋、導(dǎo)電電眼鏡等。（5）絕緣清潔類(lèi)：主要有絕緣子清掃刷、帶電水沖洗設(shè)備等。（6）其它：主要有操作桿、導(dǎo)線飛車(chē)、推拉器、導(dǎo)線保險(xiǎn)鉤、射繩槍、消弧繩、對(duì)講機(jī)、帶電作業(yè)工程車(chē)等。39一、輸電線路帶電作業(yè)工具1、輸電線路帶電作業(yè)工具概述392、進(jìn)入電場(chǎng)的工具（1）絕緣小吊梯（座椅、吊籃）絕緣小吊梯是目前等電位工進(jìn)人電場(chǎng)的一種輕便的裝置，座椅和吊籃的用途與之相同，但從重量輕方面看，小吊梯較好，目前使用較多。等電位工坐乘在小吊梯的中間橫梁上，由固定在橫擔(dān)上的絕緣滑車(chē)組，通過(guò)絕緣繩的收放將其放至導(dǎo)線處，或?qū)⑵涿撾x導(dǎo)線退出電場(chǎng)。402、進(jìn)入電場(chǎng)的工具（1）絕緣小吊梯（座椅、吊籃）40小吊梯一般高l.2米，寬0.5米，由環(huán)氧絕緣材料或絕緣繩制成，也可不用絕緣材料，因其不起絕緣作用。它因體積小，重量輕、易攜帶而廣受歡迎。等電位工利用它在進(jìn)入和退出電場(chǎng)時(shí)，不需自身行動(dòng)，因而大大減少等電位工的勞動(dòng)強(qiáng)度。小梯子如圖所示。41小吊梯一般高l.2米，寬0.5米，由環(huán)氧絕（2）絕緣軟梯絕緣軟梯是由絕緣繩、絕緣管制成，端部與軟梯架（頭）連接。軟梯架的作用是將軟梯掛在導(dǎo)線或橫擔(dān)上。通過(guò)軟梯等電位工進(jìn)出強(qiáng)電場(chǎng)。軟梯適應(yīng)強(qiáng)、重量輕、便于攜帶。長(zhǎng)短不受限制，廣泛應(yīng)用于進(jìn)入電場(chǎng)作業(yè)。絕緣軟梯的加工工藝對(duì)作業(yè)人員安全非常重要，在選用時(shí)必須高度重視。我國(guó)已有因軟梯掛環(huán)脫落造成的事故，因此絕緣軟梯的加工工藝對(duì)作業(yè)人員安全非常重要，在選用時(shí)必須高度重視。42（2）絕緣軟梯42（3）絕緣掛梯掛梯是用3640環(huán)氧材料的空芯圓管制成的。在更換直線絕緣子時(shí)，將其掛在靠橫擔(dān)側(cè)組裝的滑滑軌上，利用此梯頂端安裝的掛鉤和滑輪，沿滑軌滑至導(dǎo)線側(cè)，使等電位電工進(jìn)入電場(chǎng)。（4）絕緣平梯此梯是以桿塔為依托，一端用鉤直接掛導(dǎo)線，或用絕緣繩懸吊塔上適當(dāng)位置，使其端部接近導(dǎo)線；另一端或梯的尾部用絕緣繩或固定裝置固定在桿塔的牢固部件上。其材料為橢圓形、圓形絕緣管或槽形絕緣板。此梯長(zhǎng)度可為6~7m，但不便攜帶，可做成多節(jié)組合梯。43（3）絕緣掛梯43（5）獨(dú)腳梯（或直立豎梯）獨(dú)腳梯可由2~3節(jié)圓形絕緣管組成，全長(zhǎng)7~8m。直立豎梯可由2~3節(jié)絕緣梯組成，全長(zhǎng)7~8m，功能與獨(dú)腳梯相同。由于有些獨(dú)腳梯下面安裝多對(duì)踏腳釘，其整體又似蜈蚣，故又稱(chēng)蜈蚣梯。將獨(dú)腳梯頂端裝在橫擔(dān)的絕緣子串掛點(diǎn)附近或橫擔(dān)與塔身相聯(lián)處，等電位電工站在梯的下端，在地電位電工的配合下，以獨(dú)腳梯頂端為圓心，以梯長(zhǎng)為半徑，通過(guò)絕緣繩控制，使等電位電工沿?cái)[動(dòng)軌跡進(jìn)出電場(chǎng)。（6）電位轉(zhuǎn)移桿等電位工人在進(jìn)入或退出電場(chǎng)時(shí)，有一個(gè)電位轉(zhuǎn)移過(guò)程，電位轉(zhuǎn)移桿就是實(shí)現(xiàn)電位轉(zhuǎn)移用的。使用電位轉(zhuǎn)移桿時(shí)，要特別注意軟銅線盡量短，嚴(yán)防因軟銅線縮短安全距離，造成事故。如果屏蔽服質(zhì)量可靠，也可用戴屏蔽服手套的手直接完成電位轉(zhuǎn)移。但在750kV電壓等級(jí)以上時(shí)，須使用這種電位轉(zhuǎn)位方式。44（5）獨(dú)腳梯（或直立豎梯）44（7）絕緣繩索絕緣繩索現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于帶電作業(yè)工作中，是帶電作業(yè)中常用的重要的絕緣材料之一。目前使用的絕緣繩索主要分天然蠶絲繩和化纖（錦綸）繩兩類(lèi)，絕緣繩均為多股單紗捻制而成。2002年以后，又有通過(guò)表面處理的防潮絕緣繩，防潮絕緣繩較普通絕緣繩增加了防潮功能，可以在潮濕的天氣中使用。絕緣繩又可按用途分為傳遞繩、承力繩、吊拉繩、控制繩、測(cè)距繩、保護(hù)繩等。45（7）絕緣繩索453．更換絕緣子的工具（1）牽引裝置在更換線路上的絕緣子時(shí)，牽引裝置主要起兩個(gè)作用，一是收緊導(dǎo)線，使絕緣子串松馳，以便更換，二是將更換的絕緣子串放至的地面或傳至塔上復(fù)原。這兩種設(shè)備分別稱(chēng)為緊線裝置和提升裝置。牽引裝置的還可應(yīng)用于其他工作。①緊線裝置緊線裝置又稱(chēng)緊線器，它分絲桿緊線器和液壓緊線器兩種。單行程螺桿緊線器，它主要用來(lái)更換直線塔整串絕緣子。它與絕緣承力拉扳（桿）相聯(lián)，固定在橫擔(dān)上，利用絕緣承力拉扳（桿）另一端的金屬卡具或?qū)Ь€鉤與聯(lián)扳或?qū)Ь€相聯(lián)來(lái)提升導(dǎo)線。463．更換絕緣子的工具（1）牽引裝置46雙行程絲桿緊線器，它主要用來(lái)更換耐張整串或耐張、直線單片絕緣子。用它與卡具和絕緣承力拉板（桿）組裝在一起，可用來(lái)更換耐張整串絕緣子。如與閉式卡具組裝在一起，可用于更換的單片絕緣子。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，絲桿的手柄設(shè)計(jì)得較長(zhǎng)，最長(zhǎng)達(dá)400mm。也有將絲桿的螺旋升角適當(dāng)改小，并加裝了軸承，從而有效地減輕手柄扭力，稱(chēng)為省力絲桿或軸承絲桿。47雙行程絲桿緊線器，它主要用來(lái)更換耐張整串或耐張、直線單片絕緣大機(jī)械荷載帶電作業(yè)常用的液壓緊線器由缸體、手壓泵和活塞桿三部分組成。缸體是儲(chǔ)油和連接后叉的部件，由缸筒、端蓋、膠囊、外筒等組成。手壓泵是推動(dòng)活塞桿工作的主要部件，由殼件、柱塞筒、手柄、缸壓活門(mén)等組成?；钊麠U的前叉與固定在電力金具上的卡具相聯(lián)，通過(guò)高壓油產(chǎn)生拉力，達(dá)到收緊導(dǎo)線的目的。液壓緊線器的金屬件大都選用高強(qiáng)度的金屬材料，以減輕重量。液壓緊線器代替螺栓緊線器的原因是因?yàn)椋翰僮魅藛T用很小的力可獲得很大的力，有效地減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。但是目前國(guó)產(chǎn)的液壓傳動(dòng)的最大缺點(diǎn)是漏油，而漏油又與壓力有關(guān)，壓力越大，漏油越多，因此在使用時(shí)要注意。48大機(jī)械荷載帶電作業(yè)常用的液壓緊線器48②提升裝置1）絕緣滑車(chē)在線路作業(yè)中，起吊絕緣子串、帶電作業(yè)工器具，等電位作業(yè)人員進(jìn)出電場(chǎng)，以及牽引索具轉(zhuǎn)向、換向均需使用絕緣滑車(chē)，可以說(shuō)絕緣滑車(chē)在帶電作業(yè)工作中應(yīng)用范圍非常廣。國(guó)標(biāo)GB13034-91《帶電作業(yè)用絕緣滑車(chē)》中規(guī)定，絕緣滑車(chē)共分十五種型號(hào)。按滑輪數(shù)又分單輪、雙輪、三輪、四輪四個(gè)類(lèi)型。10kV以上的又分長(zhǎng)、短兩種鉤型。長(zhǎng)鉤型直接掛在橫擔(dān)上。49②提升裝置492）機(jī)動(dòng)絞磨：機(jī)動(dòng)絞磨主要用于提升500kV級(jí)以上整串絕緣子以及大重物。目前使用的機(jī)動(dòng)絞磨，主要有FM型和仿制國(guó)外的QTJ—250和750型兩種。這兩種輕型機(jī)動(dòng)絞磨都是由汽輪機(jī)作動(dòng)力，通過(guò)離合器變速器將高速小扭動(dòng)力傳給絞磨芯（或稱(chēng)卷圈），以輸出低轉(zhuǎn)速大扭矩動(dòng)力，使動(dòng)力傳遞給繩及重物之上。QTJ—250和750型機(jī)動(dòng)絞磨的特點(diǎn)是可直接裝在工作點(diǎn)的物體上（如桿塔、管道、墻面、樹(shù)木等），并可根據(jù)需要拆散和臨時(shí)組裝、使用較方便。502）機(jī)動(dòng)絞磨：50（2）絕緣承力拉桿（板）絕緣承力拉桿（板）是臨時(shí)代替絕緣子串承受機(jī)械負(fù)荷的承力工具，可與緊線工具配合更換直線或耐張絕緣子，除了滿足電氣性能外，其機(jī)械強(qiáng)度亦須達(dá)到要求。絕緣承力拉桿（板）使用的材料通常有絕緣管材、板材和引拔棒三種；現(xiàn)在也采用合成絕緣子生產(chǎn)工藝制作成拉桿或泡沫填充的絕緣管材。這種泡沫填充的絕緣管拉桿較傳統(tǒng)工藝的絕緣管材、板材在外絕緣性能和防潮能力方面都有很大改善，是目前輸電線路絕緣承力拉桿（板）的首選。絕緣拉桿（板）需具有便于攜帶、可分段、便于調(diào)節(jié)長(zhǎng)度等特點(diǎn)，尤其是用于500kV線路作業(yè)時(shí)，由于500kV絕緣子串加上兩端金具長(zhǎng)約4~5m；同時(shí)不同組裝型式的絕緣子串長(zhǎng)短也不一樣，為了使用方便常將3240絕緣板材加工成三段組合方式，中段采用兩塊板材按照一定距離設(shè)置多個(gè)調(diào)節(jié)孔，兩端與另外兩塊板材以螺栓相聯(lián)，以這樣方式制成的絕緣拉板，既可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度又可分拆成數(shù)段，使用、運(yùn)輸和保管均很方便。51（2）絕緣承力拉桿（板）51（3）提線金屬工具將導(dǎo)線提升或收緊的工具有導(dǎo)線鉤和各種卡具。這些卡具的主要材料是選用超硬鋁LC4。它的特點(diǎn)是比強(qiáng)率高、重量輕、以及良好的工藝性。導(dǎo)線鉤的頂端與絕緣拉桿（板）連成整體。為了防止損傷導(dǎo)線，接觸導(dǎo)線的鉤子均加工有圓滑過(guò)渡弧。52（3）提線金屬工具52（4）卡具卡具有閉式卡具、耐張端頭卡具、直線卡具、大刀卡具和通用卡具。1）閉式卡具：與雙行程的普通絲桿或省力絲桿配套，可更換耐張或直線絕緣子串間的單片絕緣子。其前后卡具分別與耐張端頭卡具的后、前卡配套，則可更換耐張或直線絕緣子串兩端的絕緣子。2）耐張卡具：耐張卡具一般分為前卡與后卡，分別安裝在絕緣子串兩端連接金具上起錨固作用，兩側(cè)通過(guò)絲桿、絕緣拉桿（板）現(xiàn)連，作業(yè)時(shí)收緊絲桿使耐張絕緣子串松弛，既可對(duì)絕緣子串進(jìn)行更換。3）直線卡具：卡在橫擔(dān)或直線聯(lián)板上，兩側(cè)通過(guò)絲桿、絕緣拉桿（板）、吊線鉤，提升導(dǎo)線，實(shí)現(xiàn)直線整串絕緣子更換。4）大刀卡具：兩側(cè)卡卡在雙串絕緣子串的兩端聯(lián)板上，與絲桿、絕緣承力拉桿（板）串聯(lián)來(lái)更換雙串絕緣子中的一串絕緣子。5）通用卡具：此卡是根據(jù)500kV線路絕緣子兩端連接金具的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。它適用于直線不同的聯(lián)板，也適用于耐張絕緣子兩端聯(lián)結(jié)的金具。因此，只使用此種工具便可代替更換直線絕緣子的導(dǎo)線鉤和上述耐張卡具，故稱(chēng)通用卡具。這樣可以簡(jiǎn)化更換絕緣子的金屬工具。53（4）卡具535454應(yīng)該注意的是，鋁合金材料LC4雖然機(jī)械強(qiáng)度和機(jī)械加工性能較好，但其抗疲勞性能、耐熱性等較差，并且有明顯的應(yīng)力集中和應(yīng)力敏感性。所以在設(shè)計(jì)加工及使用中應(yīng)注意：安全系數(shù)宜取大些；工具的工作截面過(guò)渡部分的設(shè)計(jì)力求平緩過(guò)渡，半徑R應(yīng)大于2mm，使用溫度不得超過(guò)120℃。另外在例行機(jī)械試驗(yàn)時(shí)，不得多次加超過(guò)規(guī)定的荷載。為了提高工具表面耐腐蝕性能，帶電作業(yè)工具在出廠前均進(jìn)行了陽(yáng)極化處理，在表面上形成了一層人工氧化膜。因此在使用中應(yīng)妥善保管，嚴(yán)防碰撞。55應(yīng)該注意的是，鋁合金材料LC4雖然機(jī)械強(qiáng)度和（4）托（吊）瓶裝置在更換絕緣子過(guò)程中，需將不受荷載的絕緣子串托住或吊起，以便更換。這種托住和吊起絕緣子串的工器具便稱(chēng)托（吊）瓶裝置。隨著不同的作業(yè)方法產(chǎn)生以下幾種結(jié)構(gòu)形式。1）托瓶架托瓶架用于托住整串絕緣子。由于500kV絕緣子串長(zhǎng)且重，為了減輕撓度，增大剛性，托瓶架的兩側(cè)主材大都選用橢圓形空心管或矩形絕緣板，主材用多根弧形板連接，再在弧形板上固定兩至三根絕緣管，以利絕緣子串的滑動(dòng)。各電壓等級(jí)托瓶架的結(jié)構(gòu)是大致一樣的，僅長(zhǎng)度與尺寸有所不同。56（4）托（吊）瓶裝置562）插板插板是專(zhuān)門(mén)為帶電更換500kV等級(jí)以上的直線單片絕緣子而設(shè)計(jì)的。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便等特點(diǎn)。更換絕緣子過(guò)程中將絕緣子串從分裂導(dǎo)線中間松下，將插板插入待更換的絕緣子的下一片，將待更換絕緣子以下的絕緣子串自重轉(zhuǎn)移到插板上，即可對(duì)絕緣子進(jìn)行更換。572）插板574．檢測(cè)絕緣子的工具（1）定性式零值絕緣子檢測(cè)裝置1）火花間隙火花間隙又稱(chēng)短路叉，分固定式和可變式兩種。固定式火花間隙，其火花間隙是固定不變的，在檢測(cè)過(guò)程中，短路叉的一側(cè)金屬探針與被測(cè)絕緣子的鋼帽接觸，另一側(cè)的金屬探針跨過(guò)被測(cè)絕緣子裙邊與相鄰絕緣子的鋼帽接觸。若被測(cè)絕緣子是良好的，則分布在該絕緣子兩端的電位差將擊穿所整定兩極間的固定間隙，發(fā)生“噼啪”的放電響聲。若被測(cè)絕緣子是不良的（低值或零值），則分布在該絕緣子上的電位差很小或等于零），就不可能擊穿固定間隙而放電，因而也就聽(tīng)不到響聲。2）自爬式零值絕緣子檢出器目前使用的有ZP—l型零值絕緣子檢出器，主要用于耐張絕緣子串；ZZ—1型零值絕緣子檢出器，主要用于直線絕緣子串。584．檢測(cè)絕緣子的工具（1）定性式零值絕緣子檢測(cè)裝置58（2）定量式絕緣子分布電壓檢測(cè)裝置目前使用的有：靜電式絕緣子檢測(cè)儀；絕緣子分布電壓自動(dòng)檢測(cè)儀；絕緣子分布電壓地面打印檢測(cè)儀等。1）靜電式絕緣子檢測(cè)儀這種檢測(cè)儀是利用高壓電容分壓器的靜電電壓表，從運(yùn)行絕緣子上引下電壓，經(jīng)高壓電容分壓器分壓，利用靜電電壓表測(cè)量原理來(lái)測(cè)量相應(yīng)的電壓值。此儀器與火花間隙一樣，操作時(shí)需較長(zhǎng)的絕緣操作桿，故在500kV設(shè)備上使用受到限制。2）絕緣子分布電壓自動(dòng)檢測(cè)儀GFC—1型，僅適用于耐張串絕緣子檢測(cè)。3）絕緣子分布電壓地面打印檢測(cè)儀絕緣子分布電壓地面打印檢測(cè)儀，分直線和耐張兩種，型號(hào)為：直線為旋轉(zhuǎn)自落式XGC—I型，耐張為推拉式XGC—III型。59（2）定量式絕緣子分布電壓檢測(cè)裝置595．絕緣子清掃工具（1）絕緣子帶電清掃刷既可以對(duì)輸電線路絕緣子串清掃，又可以對(duì)變電絕緣設(shè)備清掃（2）絕緣子帶電水沖洗設(shè)備沖洗分小水沖、中水沖和大水沖。小水沖是水槍噴嘴直徑為3mm及以下的水沖洗方式，主要適用于輸電線路絕緣子串帶電清洗；中水沖是水槍噴嘴直徑為4--8mm之間的水沖洗方式，主要適用于輸變電絕緣設(shè)備帶電清洗；大水沖是水槍噴嘴直徑為9mm以上的水沖洗方式，主要適用于變電絕緣設(shè)備帶電清洗。605．絕緣子清掃工具60目前最新的是直升機(jī)帶電水沖洗，2008年華北電網(wǎng)率先研究并引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)，成功的在500kV超高壓輸電線路上進(jìn)行帶電水沖洗絕緣子串，解決了崇山峻嶺上超高壓輸電線路絕緣子串清掃問(wèn)題。61目前最新的是直升機(jī)帶電水沖洗，2008年華北電網(wǎng)率先研究并引6．個(gè)人防護(hù)裝備（1）屏蔽服1）種類(lèi)根據(jù)GB6568.1—2000《帶電作業(yè)用屏蔽服》中規(guī)定，帶電作業(yè)用屏蔽服分我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定屏蔽服分二種類(lèi)型，其特點(diǎn)是：I型，屏蔽效率高，載流容量??；II型，有與I型同樣的屏蔽效率，但載流容量大。500kV帶電作業(yè)用屏蔽服，主要起屏蔽作用，故選I型即可。2）屏蔽服的性能指標(biāo)根據(jù)GB6568.1《帶電作業(yè)屏蔽服》規(guī)定，屏蔽服的成衣性能指標(biāo)：I：上衣、褲子、手套、短襪，分別測(cè)量任意兩個(gè)最遠(yuǎn)點(diǎn)之間的電阻，均不得大于15Ω。II：整套服裝：各最遠(yuǎn)端點(diǎn)之間的電阻不得大于20Ω;在規(guī)定的使用電壓等級(jí)下，衣內(nèi)胸前，背后處以及帽內(nèi)頭頂處等三個(gè)部位的體表場(chǎng)強(qiáng)均不得大于15kV/m;人體外露部位（如面部）的體表局部場(chǎng)強(qiáng)不得大于240kV/m;屏蔽服內(nèi)流經(jīng)人體的電流不得大于50μA;III：對(duì)屏蔽服通以規(guī)定的工頻電流，并待一定時(shí)間的熱穩(wěn)定后，其任何部位的溫升不得超過(guò)50℃。626．個(gè)人防護(hù)裝備（1）屏蔽服62（2）導(dǎo)電鞋和導(dǎo)電眼鏡導(dǎo)電鞋是用導(dǎo)電膠做底，底面襯以屏蔽布料，再引出一根金屬線與屏蔽褲的加筋線相連，使屏蔽服對(duì)人體形成一個(gè)完整的屏蔽面，并實(shí)現(xiàn)了有效的接地。按照國(guó)標(biāo)規(guī)定，導(dǎo)電鞋的電阻值不應(yīng)大于500Ω。導(dǎo)電眼鏡是在鏡片上噴鏡一層透明的導(dǎo)電膜。需注意的是：眼鏡的鏡架、鏡片必須全部噴鍍，使其連成一體，以免出現(xiàn)電位差，造成對(duì)臉部或耳部的電擊。63（2）導(dǎo)電鞋和導(dǎo)電眼鏡63（3）靜電防護(hù)服靜電防護(hù)服比屏蔽服防護(hù)等級(jí)要低，它所用的金屬纖維較屏蔽服少，經(jīng)緯密度稀，屏蔽效率也較低。它主要用于登塔、巡視（變電和線路）人員，對(duì)高壓帶電體周?chē)鳂I(yè)人員進(jìn)行靜電感應(yīng)防護(hù)。根據(jù)從保護(hù)人身安全要求，推薦采用下列指標(biāo)的靜電防護(hù)服：布料：屏蔽效率28dB電阻：300Ω成衣：整套衣服電阻1000Ω衣內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度≤15kV/m衣內(nèi)流經(jīng)人體電流≤5μA64（3）靜電防護(hù)服64二、配電線路帶電作業(yè)工具我國(guó)配電帶電作業(yè)開(kāi)展已有50多年了，作業(yè)方式主要分為操作桿法和絕緣手套法，其相應(yīng)的工具各有不同。操作桿法工具大部分是國(guó)產(chǎn)工具，絕緣手套法工具大部分是近幾年引進(jìn)的國(guó)外工具。根據(jù)工具的工作性質(zhì)和內(nèi)容主要可以分為：遮蔽用工具、個(gè)人防護(hù)用工具、操作工具、絕緣斗臂車(chē)、絕緣平臺(tái)。65二、配電線路帶電作業(yè)工具我國(guó)配電帶電作業(yè)開(kāi)展已模塊3、帶電作業(yè)承力工具的疲勞特性一、疲勞特性的概念承力工具主要指承受重力、荷載的帶電作業(yè)工具。常用的承力工具有絕緣滑車(chē)組、絕緣拉桿裝置（包括托瓶裝置）、絕緣支撐工具（有緊線、吊線、收線裝置等）。承力工具一般使用金屬材料和絕緣材料（玻璃鋼材料）制成。用這兩種材料制成的工具按照靜態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，達(dá)到安全要求。但是由于工作應(yīng)力是變化的，在這種交變載荷長(zhǎng)期作用下，部件仍然會(huì)發(fā)生損壞，這種現(xiàn)象稱(chēng)為疲勞破壞，據(jù)統(tǒng)計(jì)約有80％的部件失效均歸咎于疲勞破壞。通常把材料所受交變荷載與該荷載下所能承受的循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系曲線稱(chēng)作該材料的“疲勞特性”。66模塊3、帶電作業(yè)承力工具的疲勞特性一、疲勞特性的概念66二、常用帶電作業(yè)承力工具材料的疲勞特性1、金屬材料的疲勞特性影響金屬材料疲勞特性的因素很多，除受成分、夾雜物和熱處理的影響外，還有其他因素。（1）金屬材料表面加工、尺寸和應(yīng)力集中的影響工具部件承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷時(shí)表面應(yīng)力最大，疲勞破壞多數(shù)自表面開(kāi)始。粗糙的表面狀態(tài)相當(dāng)于存在很多微缺口，由缺口應(yīng)力集中而導(dǎo)致疲勞強(qiáng)度降低。表面越粗糙，疲勞強(qiáng)度降低得越嚴(yán)重。有圓角、油孔和螺紋鍵槽等缺口的部件，因應(yīng)力集中導(dǎo)致部件疲勞強(qiáng)度降低。缺口越尖銳應(yīng)力越集中，疲勞強(qiáng)度降低越嚴(yán)重。

67二、常用帶電作業(yè)承力工具材料的疲勞特性1、金屬材（2）部件表面鍍層對(duì)其疲勞強(qiáng)度也有一定影響工具表面鍍層主要是Cr和Ni，鍍這兩種金屬時(shí)造成疲勞極限大為降低的主要原因是鍍層中產(chǎn)生很大的殘余拉應(yīng)力。由于鍍層中存在很多微細(xì)龜裂紋，它作為缺口使應(yīng)力集中。如30CrMo材料未鍍前的疲勞極限為72.5MPa。鍍0.25mm厚的Cr后，其疲勞極限則為50.6MPa，僅為鍍前的68％。68（2）部件表面鍍層對(duì)其疲勞強(qiáng)度也有一定影響68（3）熱處理對(duì)其疲勞強(qiáng)度的影響通過(guò)加熱、保溫和冷卻等步驟來(lái)調(diào)整金屬內(nèi)部組織，改善材料性能的技術(shù)手段，稱(chēng)為熱處理。熱處理可分為退火、亞火、回火和淬火等。退火即隨爐冷卻，亞火即空氣冷卻，淬火即用水突然冷卻，回火即再加溫。退火和亞火可提高機(jī)械性能，降低硬度，提高塑性和消除內(nèi)應(yīng)力，淬火是為了得到高硬度和高耐磨性，以得到強(qiáng)度與塑性的良好配合，回火是為了防止淬火引起的內(nèi)應(yīng)力和脆性。例如45＃鋼經(jīng)亞火處理后疲勞極限為34.3MPa，經(jīng)退火處理后為24.5MPa。經(jīng)840℃淬火，420℃回火處理后為52.9MPa，由此可見(jiàn)45＃鋼經(jīng)不同熱處理后其機(jī)械性能有很大不同。69（3）熱處理對(duì)其疲勞強(qiáng)度的影響692、環(huán)氧酚醛玻璃鋼的疲勞特性玻璃鋼是一種多相材料，是一種纖維重合材料，是一種脆性材料（延伸率小于5%）。（1）玻璃鋼的疲勞過(guò)程玻璃鋼的疲勞破壞過(guò)程是界面脫膠、樹(shù)脂開(kāi)裂和纖維斷裂的綜合過(guò)程。對(duì)于玻璃鋼壓板來(lái)說(shuō)，破壞開(kāi)始于與交變應(yīng)力方向垂直的橫向纖維束內(nèi)，首先是界面?zhèn)€別點(diǎn)處的脫膠，脫膠沿著纖維方向發(fā)展，致使橫向纖維束產(chǎn)生剝離。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，樹(shù)脂內(nèi)產(chǎn)生裂紋，部件由半透明逐漸變?yōu)椴煌该?，?dāng)裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大時(shí)，局部纖維開(kāi)始斷裂，破壞區(qū)的樹(shù)脂變?yōu)榘咨勰詈蟛考茐摹?02、環(huán)氧酚醛玻璃鋼的疲勞特性玻璃鋼是一種多相材料，是一種纖維（2）影響玻璃鋼疲勞強(qiáng)度的因素玻璃鋼是由無(wú)堿玻璃纖維布和合成樹(shù)脂復(fù)合而成的材料，樹(shù)脂種類(lèi)不同時(shí)玻璃鋼的疲勞強(qiáng)度也不同。對(duì)同類(lèi)樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，采用酚醛樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂比采用聚脂樹(shù)脂時(shí)的疲勞強(qiáng)度高。耐熱型比普通型的疲勞強(qiáng)度高。若樹(shù)脂材料強(qiáng)度相同，延伸率高的樹(shù)脂其玻璃鋼的疲勞強(qiáng)度也高。應(yīng)力集中對(duì)玻璃鋼的疲勞強(qiáng)度影響也較嚴(yán)重，在靜態(tài)載荷作用下，玻璃鋼比金屬有較高的缺口敏感性，金屬的應(yīng)力集中系數(shù)為3，玻璃鋼層壓板的應(yīng)力集中系數(shù)為3～9。玻璃鋼的疲勞強(qiáng)度對(duì)方向性是很敏感的，因?yàn)樗怯煞蔷|(zhì)的各向異性材料組成，受縱橫向的影響較大，它與夾角θ的大小關(guān)系密切，θ為零時(shí)疲勞強(qiáng)度最高，若θ加大則疲勞強(qiáng)度降低。71（2）影響玻璃鋼疲勞強(qiáng)度的因素71玻璃鋼屬于哪類(lèi)材料？設(shè)計(jì)帶電作業(yè)工具應(yīng)怎樣選取它們的安全系數(shù)？玻璃鋼是以玻璃纖維和化工樹(shù)脂為原材料生產(chǎn)地復(fù)合型材料的總稱(chēng)，它的主要特點(diǎn)是密度小、比強(qiáng)度高、絕緣性能好，同時(shí)具備瞬間耐受超高溫、隔熱、隔音、防水等性能。正是看中它的這些優(yōu)點(diǎn)，玻璃鋼已被廣泛用于帶電作業(yè)中。玻璃鋼是一種多相性、各向異性的材料，縱向、橫向的強(qiáng)度指標(biāo)差距懸殊，最大的缺點(diǎn)是材料在破壞以前無(wú)明顯的征兆，只能歸屬于“脆性材料”加以使用。制作帶電作業(yè)工具的玻璃鋼材料的許用應(yīng)力不能取得過(guò)高。為了確保玻璃鋼絕緣工具的安全性，一般在強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，玻璃鋼材料的安全系數(shù)應(yīng)取n≥5。72玻璃鋼屬于哪類(lèi)材料？設(shè)計(jì)帶電作業(yè)工具應(yīng)怎樣選取它們的安全系數(shù)

由于工具受到疲勞強(qiáng)度影響，長(zhǎng)期使用后，其機(jī)械強(qiáng)度會(huì)降低，甚至達(dá)不到使用要求，所以規(guī)程要求每?jī)赡暌鲆淮螜C(jī)械試驗(yàn)強(qiáng)度試驗(yàn)，以檢查其機(jī)械強(qiáng)度是否滿足使用要求。但長(zhǎng)時(shí)間多次數(shù)的機(jī)械試驗(yàn)也會(huì)對(duì)工具疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生影響，尤其是每次試驗(yàn)都做到設(shè)計(jì)值荷載范圍的試驗(yàn)，每次基本上都達(dá)到工具材料的機(jī)械強(qiáng)度極限值，這樣可能使工具材料在試驗(yàn)中產(chǎn)生機(jī)械疲勞，甚至機(jī)械損傷，而這些疲勞、損傷又是肉眼很難發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期這樣的疲勞、損傷記憶的積累，至使工具機(jī)械強(qiáng)度下降，甚至在工作中出現(xiàn)事故。這就要求長(zhǎng)期的預(yù)防性機(jī)械試驗(yàn)要適當(dāng)降低要求，以免過(guò)多的人為產(chǎn)生機(jī)械疲勞、損傷記憶的積累。73由于工具受到疲勞強(qiáng)度影響，長(zhǎng)期使用后，其機(jī)械強(qiáng)故在2004年出版的DL/T878《帶電作業(yè)用絕緣工具試驗(yàn)導(dǎo)則》3.8條中對(duì)工具機(jī)械試驗(yàn)做如下規(guī)定：在型式試驗(yàn)中，靜負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)在2.5倍額定工作負(fù)荷下下持續(xù)5min無(wú)變形、無(wú)損傷。動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)在1.5倍額定工作負(fù)荷下操作3次，要求機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈活、無(wú)卡住現(xiàn)象；在預(yù)防性試驗(yàn)中，靜負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)在1.2倍額定工作負(fù)荷下持續(xù)1min無(wú)變形、無(wú)損傷。動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)在1.0倍額定工作負(fù)荷下操作3次，要求機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈活、無(wú)卡住現(xiàn)象。注：《安規(guī)》中規(guī)定在預(yù)防性試驗(yàn)中，靜負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)在2.5倍額定工作負(fù)荷下持續(xù)5min無(wú)變形、無(wú)損傷。與型式試驗(yàn)相同，增加了工具的疲勞破壞。74故在2004年出版的DL/T878《帶電作業(yè)用怎么確定各類(lèi)帶電作業(yè)工具的設(shè)計(jì)安全系數(shù)？為保證帶電作業(yè)工具在機(jī)械試驗(yàn)時(shí)不發(fā)生永久變形，設(shè)計(jì)制作帶電作業(yè)工具時(shí)，絕緣材料和金屬材料的安全系數(shù)都應(yīng)當(dāng)比靜負(fù)荷試驗(yàn)荷載系數(shù)（2.5）適當(dāng)高一些。一般選取工具的設(shè)計(jì)安全系數(shù)n≥3，但考慮到塑性材料（延伸率δ＞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(duì)一般鋼材選取n=2.5～3）；脆性材料（延伸率δ≤5的材料）在破壞前無(wú)明顯征兆，安全系數(shù)可選取得高一些（無(wú)明顯屈服極限的鋁合金材料及環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布層材料，取n=3.5～5，鋁合金取上限值）。對(duì)絕緣繩索而言，因其延伸率很高，安全系數(shù)可選取得更高一些（n＞5）。必須注意的是，計(jì)算材料許用應(yīng)力時(shí)，材料的極限應(yīng)力應(yīng)按設(shè)計(jì)原則標(biāo)準(zhǔn)選取，才能保證工具在靜負(fù)荷機(jī)械試驗(yàn)中不發(fā)生永久變形。75怎么確定各類(lèi)帶電作業(yè)工具的設(shè)計(jì)安全系數(shù)？75模塊4帶電作業(yè)工具的試驗(yàn)本模塊介紹帶電作業(yè)工具的試驗(yàn)內(nèi)容及周期。通過(guò)要點(diǎn)介紹、基本原理講解。掌握帶電作業(yè)工具試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容和周期。帶電作業(yè)工具的試驗(yàn)是檢驗(yàn)工具是否合格的唯一可靠手段，即使是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)的工具，也必須通過(guò)試驗(yàn)才能作出合格與否的結(jié)論。這是因?yàn)楣ぞ咴谥谱?、運(yùn)輸和保管儲(chǔ)存等各個(gè)環(huán)節(jié)中，都可能引起或留下意想不到的缺陷，這些缺陷大多數(shù)只能通過(guò)試驗(yàn)才會(huì)暴露出來(lái)。76模塊4帶電作業(yè)工具的試驗(yàn)本模塊介紹帶電作業(yè)工絕緣配合與試驗(yàn)電壓取值規(guī)定什么是“絕緣配合”？它與帶電作業(yè)的安全有什么關(guān)聯(lián)？通俗地說(shuō)，絕緣配合是按系統(tǒng)內(nèi)各種過(guò)電壓水平和設(shè)備自身耐壓強(qiáng)度選擇設(shè)備絕緣的做法，以便把過(guò)電壓引起絕緣損壞或影響連續(xù)運(yùn)行的可能性（即概率）降低到技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)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(wèn)題。假如把工具（或間隙）的絕緣水平選得很低，安全水平就會(huì)很低，事故率就會(huì)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)備有關(guān)的技術(shù)條件也許就不能夠滿足，經(jīng)濟(jì)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(jì)都能夠得到兼顧，這就是絕緣配合工作要完成的使命。77絕緣配合與試驗(yàn)電壓取值規(guī)定什么是“絕緣配合”？它與帶電作業(yè)的

絕緣的“耐受電壓”

絕緣體上不放電概率為100%（確切地說(shuō)是99.87%）的最高外施電壓，稱(chēng)為該絕緣的“耐受電壓”。如果已知某絕緣的50%放電電壓為U50，那么該絕緣的耐受電壓UNS可按照以下公式計(jì)算

UNS=U50×（1-3σ）

“50%放電電壓”

在空氣間隙上施加100次數(shù)值相同的電壓，若該間隙只發(fā)生50次放電（或者說(shuō)有50次不放電），則此電壓值就稱(chēng)為該間隙的“50%放電電壓”（用U50表示）?？諝忾g隙放電的分散性用“標(biāo)準(zhǔn)偏差”（用σ表示，是一個(gè)百分?jǐn)?shù)）來(lái)描述，偏差越大說(shuō)明分散性越大。數(shù)理統(tǒng)計(jì)中，用以下公式把U50換算為放電概率為99.87%（近似于100%）的放電電壓值U100

U100=U50×（1+3σ）78絕緣的“耐受電壓”78一、帶電作業(yè)絕緣工具的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)帶電作業(yè)絕緣工具的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)有：GB13398《帶電作業(yè)用空心絕緣管、泡沫填充絕緣管和實(shí)心絕緣棒》、GB/T13035《帶電作業(yè)用絕緣繩索》、DL409《電力安全工作規(guī)程》、DL/T878《帶電作業(yè)用絕緣工具試驗(yàn)導(dǎo)則》、DL/T976《帶電作業(yè)工具、裝置和設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》、國(guó)家電網(wǎng)公司2009年《電力安全工作規(guī)程》。79一、帶電作業(yè)絕緣工具的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)帶電作業(yè)絕緣工具的二、帶電作業(yè)工具的試驗(yàn)內(nèi)容1、220kV及以下絕緣工具試驗(yàn)電壓：220kV及以下帶電作業(yè)工具只采用工頻短時(shí)間lmin耐壓試驗(yàn)，不做操作沖擊試驗(yàn)，這樣完全可以滿足操作過(guò)電壓水平的要求。預(yù)防性試驗(yàn)電壓應(yīng)按最大運(yùn)行相電壓乘以過(guò)電壓倍數(shù)得來(lái)的，對(duì)尾數(shù)做適當(dāng)處理，其計(jì)算公式為：U=Uxg·K1式中：Uxg—系統(tǒng)運(yùn)行最高相電壓（有效值）；K1—過(guò)電壓倍數(shù)。（35～63kV，K1取4.0；110～220kV，K1取3.0）80二、帶電作業(yè)工具的試驗(yàn)內(nèi)容1、220kV及以下絕緣工具試驗(yàn)電如：額定電壓35kV：則，故取95kV；額定電壓110kV：則，故取220kV。額定電壓220kV：則，故取440kV。以上為預(yù)防性試驗(yàn)電壓規(guī)定的原則。81如：額定電壓35kV：則81

型式及出廠試驗(yàn)電壓則按另一種方式考慮，即按絕緣材料平均電位梯度250kV/m乘以試驗(yàn)有效長(zhǎng)度計(jì)算得來(lái)的。如：35kV絕緣承力工具試驗(yàn)長(zhǎng)度0.6m，則試驗(yàn)電壓U=25OkV/m×0.6m=150kV；110kV絕緣承力工具試驗(yàn)長(zhǎng)度1.0m，則試驗(yàn)電壓U=25OkV/m×1.0m=250kV。220kV絕緣承力工具試驗(yàn)長(zhǎng)度1.8m，則試驗(yàn)電壓U=25OkV/m×1.8m=450kV。工頻耐壓試驗(yàn)1min，以無(wú)擊穿、閃絡(luò)及過(guò)熱為合格。82型式及出廠試驗(yàn)電壓則按另一種方式考慮，即按絕緣2、330～1000kV絕緣工具試驗(yàn)電壓：規(guī)程規(guī)定330kV、500kV絕緣承力工具應(yīng)進(jìn)行3min工頻耐壓和15次操作沖擊耐受電壓試驗(yàn)。3min工頻耐壓試驗(yàn)電壓按以下公式計(jì)算：式中：Uxg－系統(tǒng)運(yùn)行最高相電壓（有效值）；K0―系統(tǒng)工頻過(guò)電壓倍數(shù)（取1.5倍）；Kl－安全裕度系數(shù)取1.1；K2―海拔修正系數(shù)，1000m高度時(shí)取0.91；K3―型式（出廠）試驗(yàn)系數(shù)取1.1，預(yù)防性試驗(yàn)取1.0。832、330～1000kV絕緣工具試驗(yàn)電壓：規(guī)程如：50OkV型式（出廠）試驗(yàn)電壓：500kV預(yù)防試驗(yàn)電壓：330kV型式（出廠）試驗(yàn)電壓：330kV預(yù)試試驗(yàn)電壓：絕緣工具在3min工頻耐壓過(guò)程中無(wú)閃絡(luò)、擊穿或發(fā)熱為合格。84如：50OkV型式（出廠）試驗(yàn)電壓：84操作沖擊試驗(yàn)電壓按以下公式計(jì)算：式中：K0―過(guò)電壓倍數(shù)，500kV取2.18、330kV取2.5；K1―安全裕度系數(shù)，型式（出廠）試驗(yàn)取1.1、預(yù)防性試驗(yàn)取1.0。如：500kV操作沖擊耐受電壓型式試驗(yàn)為：330kV操作沖擊耐受電壓型式試驗(yàn)為操作沖擊耐壓應(yīng)采用正極性，250／2500μs的標(biāo)準(zhǔn)波耐受15次，以無(wú)一次擊穿、閃絡(luò)為合格。85操作沖擊試驗(yàn)電壓按以下公式計(jì)算：85絕緣工具的試驗(yàn)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)額定電壓（kV）試驗(yàn)長(zhǎng)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(yàn)預(yù)防性試驗(yàn)出廠及型式試驗(yàn)預(yù)防性試驗(yàn)出廠及型式試驗(yàn)預(yù)防性試驗(yàn)100.410045////350.615095////63（66）0.7175175////1101.0250220////2201.8450440////3302.8//4203809008005003.7//640580117510507504.7///780/130010006.3//1270115018651695±5003.2///565/970±660///82074514801345±8006.6//98589516851530運(yùn)行中檢查性試驗(yàn)0.3交流耐壓75kV/1min86絕緣工具的試驗(yàn)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)額定電壓（kV）試驗(yàn)長(zhǎng)度（m）1mi3．絕緣工具電氣試驗(yàn)方法：（1）試品布置：試品應(yīng)垂直懸掛，高壓電極用直徑不小于30mm的金屬管做模擬導(dǎo)線，模擬導(dǎo)線兩端應(yīng)設(shè)置均壓球（或均壓環(huán)），其直徑不小于20Omm，均壓球距試品不小于1.5m。高壓試驗(yàn)電極和接地極間的距離應(yīng)按試驗(yàn)有效長(zhǎng)度規(guī)定進(jìn)行。如試品內(nèi)有金屬部件連接時(shí)，其兩電極間的距離還應(yīng)在試驗(yàn)長(zhǎng)度數(shù)值上加上金屬部件的長(zhǎng)度。接地極的對(duì)地距離應(yīng)不小于lm，接地極和高壓電極（無(wú)金屬時(shí)）用寬50mm的金屬箔或?qū)Ь€包繞。對(duì)多個(gè)試品同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，試品間距離不小于500mm。873．絕緣工具電氣試驗(yàn)方法：87（2）電氣試驗(yàn)接線和試驗(yàn)注意事項(xiàng)：1）試驗(yàn)帶電作業(yè)工具要求天氣晴，空氣相對(duì)濕度應(yīng)在80%以下，氣溫在+50C以上。2）試驗(yàn)前要求將工具擦試干凈，必要時(shí)進(jìn)行干燥后再進(jìn)行試驗(yàn)。3）被試物與臨近接地體距離要保持試品長(zhǎng)度的1.5倍以上。4）試品接線布置完畢，必須經(jīng)第二人復(fù)查后方可升壓進(jìn)行試驗(yàn)；5）試驗(yàn)時(shí)，派專(zhuān)人在安全位置對(duì)試品進(jìn)行觀察，有無(wú)放電或擊穿現(xiàn)象，隨時(shí)記錄：6）試驗(yàn)時(shí)間到達(dá)以后，迅速降壓，切除電源不得有誤；然后立即用手摸拭工具有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象，特別是加電壓的端部，更應(yīng)詳細(xì)檢查。7）試驗(yàn)不允許分段。88（2）電氣試驗(yàn)接線和試驗(yàn)注意事項(xiàng)：884．帶電作業(yè)工具檢查性試驗(yàn)：帶電作業(yè)絕緣工具檢查性試驗(yàn)條件是：將絕緣工具分成若干段進(jìn)行