帶電作業(yè)工具基本技術要求與設計導則

中華人民共和國電力行業(yè)標準

帶電作業(yè)工具基本技術

GB/T18037—2000

要求與設計導則

Technicalrequirementsanddesign

guideforliveworkingtools

1范圍

本標準規(guī)定了交、直流10kV-500kV帶電作業(yè)工具應具備的基本技術要求，提出了工

具的設計、驗算、保管、檢驗等方面的技術規(guī)范與指導原則。

2引用標準

下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，

所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版

本的可能性。

GB311.1—1997高壓輸變電設備的絕緣配合(neqIEC71-1:1993)

GB/T14286—1993帶電作業(yè)術語(neqIEC743:1983)

DL409—1991電業(yè)安全工作規(guī)程

3定義

本標準除符合GB/T14286規(guī)定外，還采用了下列定義。

3.1工具名稱

3.1.1硬質絕緣工具insulatingrigidtool

以硬質絕緣板、管、棒及各種異型材為主構件制成的工具，包括通用操作桿、承力桿、

硬梯、托瓶架、作業(yè)平臺、滑車、斗臂車、抱桿等。

3.1.2軟質絕緣工具insulatingflexibletool

以柔性絕緣材料為主構件制成的工具，包括各種繩索及其制成品和各種軟管、軟板、

軟棒的制成品等。

3.1.3防護用具protectingtool

帶電作業(yè)人員使用的安全防護用具的總稱，包括絕緣遮蔽用具、絕緣防護用具和電場

屏蔽用具。

3.1.4絕緣防護用具insulatingprotectingtool

用絕緣材料制成的供帶電作業(yè)人員專用的安全隔離用品，包括絕緣手套、絕緣袖套、

絕緣鞋、絕緣毯等。

3.1.5電場屏蔽用具electricfieldshieldingtool

用導電材料制成的屏蔽強電場的用品，包括屏蔽服、防靜電服、導電鞋、導電手套等。

3.1.6絕緣遮蔽用具insulatingcover

阻攔操作者接近、接觸帶電體，滿足一定絕緣水平的防護用具，包括各種軟、硬質的

隔離罩、擋板、覆蓋物等。

3.1.7絕緣桿insulatingpole

桿狀結構的絕緣件，分為承力桿及操作桿兩類。

承力桿是承受軸向導、地線水平張力或垂直荷重的工具，例如緊線拉桿、吊線桿等。

3.1.8載人器具worker-bearingtool

承受作業(yè)人員體重及隨身攜帶工具重量的承載器具，例如軟梯、硬梯、吊籃、斗臂車

等。

3.1.9牽引機具towingtool

手動或機動產生機械牽力、起吊力的施力機具，例如緊線絲杠、液壓收緊器、卷揚機

3.1.10固定器具（卡具）holdingtool

在承力系統(tǒng)中起錨固作用的非運動器具，例如翼型卡、夾線器、角鋼固定器等。

3.1.11載流器具current-passingtool

導通交、直流電流的接觸線夾及導線的組合體，例如接引線夾、直聯(lián)線等。

3.1.12消弧工具arcsupressiontool

具有一定載流量和滅弧能力的攜帶型開合器具，例如消弧繩、氣吹消弧棒等。

3.1.13雨天作業(yè)工具rainingworkingtool

能在一定淋雨條件下帶電作業(yè)的專用工具，例如雨天操作桿、防雨吊線桿、水沖洗桿

等。

3.2各類系數(shù)

3.2.1安全系數(shù)（n）safetycoefficient

材料的極限應力與許用應力之比，即為安全系數(shù)。

3.2.2分配系數(shù)（Kf）distributioncoefficient

兩個或兩個以上并列受力部件，理論上分配總荷載的系數(shù)。

3.2.3不均衡系數(shù)（Kb）unbalancecoefficient

修正均勻分配荷載中可能出現(xiàn)不均衡受力的系數(shù).

3.2.4沖擊系數(shù)（Ke）shockcoefficient

在靜荷載基礎上考慮因運動、操作而產生橫向或縱向沖擊作用力疊加效果的系數(shù)。

4帶電作業(yè)工具選材原則

4』絕緣材料電氣性能指標要求

本導則推薦環(huán)氧樹脂玻璃纖維增強型復合材料和蠶絲繩、錦綸（尼龍）繩等作為制作

帶電作業(yè)工具的主絕緣材料；推薦橡膠、硅橡膠、塑料及其制成品等作為帶電作業(yè)工具的

輔助絕緣材料■列出了部分絕緣材料的主要電氣性能指標，作為選用材料的依據。

4.1.1絕緣板材

表面電阻系數(shù)（n）常態(tài)＞1.0x1013

浸水>1.0x1011

體積電阻系數(shù)（JTcm）常態(tài)>1.0x1013

浸水>1.0x1011

平行層向絕緣電阻（。）常態(tài)>1.0*1010

浸水>1.0x108

50Hz介質損失角正切<0.01

垂直層向擊穿強度（kV/mm）厚度（mm）

0.5-1>22

（置于90c+2C的變壓器油中）L1?2>20

2.1-3>18

3以上>17

平行層擊穿強度（kV）>30

（置于90C±2C的變壓器油中）

4.1.2絕緣管材

體積電阻系數(shù)（Hem）常態(tài)>1.0x1012

浸水>l.OxlOio

平行層向絕緣電阻（O）常態(tài)>1.0x1010

浸水>1.0x107

50Hz介質損失角正切V0.01

垂直層向5min耐受電壓（kV）

（置于90c±2*C的變壓器油中）壁厚（mm）內徑6mm?25mm內徑26mm及以上

1.5>7>12

2.0>10>14

2.5>13>16

3.0>15>18

平行層向Smin耐受電壓（kV）

-15>3

0

（置于加力士29的變壓器油中）<10

4.1.3泡沫填充絕緣管

干燥狀態(tài)泄漏電流（fiA）<21

（100kV,管徑32mm,管長300mm）

168h受潮后泄漏電流（fiA）無滑閃、擊穿、燒傷及明顯濕升

（100kV,管徑32mm,管長300mm）

lh淋雨試驗

（lOOkV,管長1m,雨量Imm/min?

4.1.4絕緣棒材

平行層向絕緣電阻（12）常態(tài)>1.0xl0w

浸水>1.0x107

平行層向擊穿強度（kV）>15

（置于的變壓器油中）

4.1.5絕緣繩索

高濕度下泄漏電流（|iA）<300

（lOOkV,相對濕度90%,溫度20℃,受潮24h,試品長度0.5m）

工頻干閃電壓（kV）>170

（試品長度0.5m）

4.1.6絕緣橡膠厚度（mm）

交流耐受電壓（kV）1.4+0.3>10

2.2±0.3>20

2.8±0.3>30

直流耐受電壓（kV）1.4±0.3>40

2.2+03>40

2.8±0.3>70

4.1.7熱塑性塑料

表面電阻系數(shù)（。）>1.0x1012

體積電阻系數(shù)（Q.cm）>1.0xl0n

50Hz介質損失角正切<0.05

擊穿強度（kV/mm）>15

4.1.8高分子聚合物塑料薄膜

體積電阻系數(shù)（Q-cm）>1.0x1015

50Hz介質損失角正切<0.01

4.1.9絕緣漆

表面電阻系數(shù)（Q）>1.0X1012

體積電阻系數(shù)（￡Tcm）常態(tài)>1.0x1014

浸水>1.0x1013

4.2絕緣材料理化指標要求

4.2.1密度（g/cm3）

帶電作業(yè)常用的環(huán)氧樹脂玻璃纖維增強復合型絕緣材料的密度，是間接反映同類型材

料機電性能的綜合性指標。制作帶電作業(yè)工具的這類材料的密度，一般不得低于下列要求:

承力、載人器具的主絕緣部件板材>1.8

管材>1.6

棒材>1.7

4.2.2吸水性

絕緣板、棒材<0.1%

絕緣管材<0.2%

雨天作業(yè)工具的外表材料<0.02%

4.2.3馬丁耐熱性CC）

承力、載人器具的絕緣材料>200

非承力工具的主絕緣材料>100

4.2.4絕緣繩索的初始延伸率

軟梯、滑車組、保護繩用桑蠶絲繩020%?44%

軟梯、滑車組、保護繩用錦綸絲繩<30%―50%

軟梯、滑車組、保護繩用錦綸復絲繩<40%―58%

滿足上述初始延伸率的繩索，應施加2.5倍以上使用荷載拉出初伸長，卸載后的殘留延

伸率不得超過下列數(shù)值：

軟梯、滑車組<10%

保護繩、傳遞繩<15%

拉、吊繩<20%

4.3絕緣材料機械性能指標要求

4.3.1制作承力及載人工具的絕緣板材

抗張強度（N/cmz）縱向N35000

橫向N2500

抗彎強度（N/cmz）縱向N40000

橫向N3000

抗沖擊強度（N-cm/cmz）縱向N1500

橫向21000

4.3.2制作承力及載人工具的絕緣管材

抗張強度（N/cnu）>18000

抗剪強度（N/cm>>1500

抗壓強度（N/cnu）>7000

4.3.3制作承力及載人工具的絕緣棒材

抗張強度（N/cnu）>20000

抗彎強度（N/cm>>35000

4.3.4絕緣繩索的抗張強度

桑蠶絲繩（N/CII12）>9000

錦綸絲繩（N/cm>>11000

4.4選材原則

4.4.1承力工具

（1）用于承力工具的層壓絕緣材料，其縱向和橫向都應具有較高的抗張強度，但橫向

強度可略低于縱向，兩者之比可控制在1.5：1以內。

（2）用于承力工具的絕緣材料，應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，材料應具有相應的抗剪、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電纖維）的

層壓及模壓、卷制及引拔工藝生產的環(huán)氧樹脂復合材料。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，除高強度鋁合金外，不允許使用其他脆性金屬材料（例

如一般鑄鐵）0

4.4.2載人器具

（1）承受垂直荷重的部件（例如掛梯、軟梯、娛蚣梯）應選用有較高抗張強度（抗壓

強度）的絕緣材料制作，承受水平荷重的橫置梁型部件（例如水平硬梯、轉臂梯）則應選

用具有較高抗彎強度的絕緣材料制作。

（2）硬質載人工具，推薦采用環(huán)氧樹脂玻璃布層壓板、矩形管及其他模壓異形材制作，

嚴禁使用無纖維骨架的絕緣材料制作載人工具。

（3）軟質載人工具及其配套索具，推薦采用具有一定阻燃性、防水性的桑蠶繩索、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按4.4.1（4）的要求選材。

（5）斗臂車的動力底盤應有良好的穩(wěn)定性、越野性，在1000m以上地區(qū)使用的斗臂車

還應具備在高原行駛和作業(yè)中不會熄火的性能。

（6）斗臂車的絕緣臂應選擇絕緣性能優(yōu)良、吸水性低的整體玻璃鋼管（圓型或矩型）

制作；在高原地區(qū)使用的斗臂車，海拔每增加1000m,整體絕緣水平應相應增加10%.

（7）斗臂車的液壓動力裝置應具備回轉、伸縮、變幅等兩種以上同時工作的操作性能，

各種操作具有良好的微調性和穩(wěn)定性。

4.4.3托瓶工具

制作托瓶工具材料的選用原則，可參照4.4.2（1）的有關要求。

4.4.4牽引機具

（1）金屬機具的承力部件（例如絲杠的螺旋體和螺線；液壓工具的活塞桿）應選用抗

張強度高，有一定沖擊韌性及耐磨性的優(yōu)質結構鋼制作，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）絕緣機具應按其發(fā)力方式（例如杠桿裝置、扁帶收緊裝置、滑車組），選用有相應機

械強度的絕緣材料制作主要發(fā)力部件（例如滑車的承力板及帶環(huán)板應用3240絕緣板制作）.

4.4.5固定器具（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

選用高強度鋁合金或結構鋼制作.

（2）由塔上電工和等電位電工安裝使用的卡具，應優(yōu)先選用輕合金材料（例如高強鋁

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

不允許使用鑄鐵等脆性材料（可鍛鑄鐵除外）。

4.4.6絕緣操作桿（含絕緣夾鉗）

（1）較長的操作桿可選用不等徑塔型連接方式的環(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，其選材料應注重耐磨性及防銹蝕性。

（3）10kV及以下的手持操作桿應考慮全部使用絕緣材料制作（銷釘?shù)容^小部件除外）

4.4.7通用小工具

一般小工具應根據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）應選用優(yōu)質結構鋼制作。10kV及以下通用小工具應盡可能使用絕緣材料

制作，或者采用金屬骨架外包絕緣護套的復合材料制作。

4.4.8載流工具

（1）接觸線夾應按其接觸導線的材質分別選用鑄造鋁合金或鑄造銅基合金制作，接觸

線夾的螺栓部件可選用防蝕性較好的結構鋼制作。

（2）載流導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

應使用有絕緣外皮的多股軟銅線制作。

4.4.9消弧工具

（1）消弧繩一般選用具有阻燃性、防潮性的桑蠶或綿綸繩索制作，其引流段應選用編

織軟銅線制作，導電滑車應全部選用導電性能良好的金屬材料制作。

（2）自產氣消弧棒的產氣管體一般選用有機玻璃管或其他產氣管（例如剛紙管）制作。

依靠外施壓縮空氣消弧者，應采用耐內壓強度高的絕緣管材制作絕緣儲氣缸。

4.4.10索具

作主絕緣的索具應選用桑蠶或錦綸復絲繩索制作，專用絕緣滑車套推薦選用編織定型

圓繩制作。地面使用的圍欄繩可采用塑料繩或其他繩索。

4.4.11水沖洗工具及雨天作業(yè)工具

一般選用憎水性好的工程塑料（例如聚碳酸酯塑料）制作工具主體，也可使用玻璃纖

維引拔棒一硅橡膠復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.

4.4.12絕緣遮蔽用具

（1）硬質絕緣隔板推薦采用環(huán)氧樹脂玻璃布層壓板及玻璃纖維模壓定型板制作。

（2）軟質絕緣隔板、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

料模壓件或硅橡膠制作。低壓（220V及以下）隔離套可用一般絕緣橡膠制作。包裹導電體

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。

4.4.13電場屏蔽用具

（1）屏蔽服及防靜電服應選用不銹鋼纖維（或其他導電纖維、導電細金屬絲）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、襪子及導電鞋墊，均應選用屏蔽效率高、電

阻小、有足夠載流量的屏蔽衣料制作。導電鞋的鞋底應采用導電橡膠制作。

（3）屏蔽服各部的導電連接線應采用有足夠機械強度、足夠載流量及防銹蝕性好的多

股軟銅線制作。

5機械設計原則及要求

5.1帶電作業(yè)氣象條件組合

組合氣象條件是帶電作業(yè)工具機械設計的主要依據，合理選擇氣象條件組合，可提高

工具的通用性，降低工具的重量。

帶電作業(yè)工具一般按下列三類組合氣象區(qū)進行機械設計。特殊地區(qū)可按具體情況另行

組合。全國通用的帶電作業(yè)工具，則應按三個氣象區(qū)中最苛刻的氣象條件作設計。

氣象區(qū)域最低氣溫（C）最大風速（m/s）

I—251()

II—1510

m—510

使用在覆冰地區(qū)的帶電作用工具，機械設計中還應適當考慮一定厚度的覆冰后的綜合

風壓。

5.2工具額定設計荷重

工具的機械強度按額定設計荷重設計、驗算。額定荷重按工具預期適用范圍確定，并

盡可能形成系列。不能形成系列的額定設計荷重按5.2.1~5.2.4推薦的方法確定。

5.2.1緊線工具的額定設計荷重（Ps）

本標準推薦按導線機械特性曲線確定常規(guī)緊線工具額定荷重的計算方法（一般情況下，

可不再考核過牽引引起的附加荷重）。

（1）代表檔距（LD）按工具的預期通用范圍（以導線總張力為基礎）選擇有代表性的

典型線路或線段，根據其線路檔距明細表選取滿足95%通用范圍（除個別孤立檔外）并最

接近臨界檔距的代表檔距Ln,作為確定帶電作業(yè)中最大導線應力（的）的依據。

（2）導線應力及其修正若導線特性曲線中“安裝條件”下的氣象條件與帶電作業(yè)合

氣象條件相差無幾時，可直接使用安裝曲線按￡.＞確定最大導線張力8（N/mnu）；若兩種

條件相差較大，則將兩種氣象條件的參數(shù)代入導線狀態(tài)方程修正應力，公式如下：

4=土=/%.nQf）

24?/?24?C?

式中：＜7d＞gd、t?和0、g、t分別為“帶電作業(yè)”和“安裝條件”兩種組合氣象條件下的

應力、導線比載、氣溫，a和。為導線溫度線膨脹系數(shù)和彈性伸長系數(shù)。

（3）懸掛點應力修正導線馳度點的應力一般較導線懸掛點低6%?8%,（71可乘以

1.1系數(shù)予以修正。

（4）工具額定設計荷重Ps按下列公式計算并取為整數(shù)：

Ps=l.lnSffa（N）

式中：S——一條導線的全截面積（鋼芯鋁絞線則為鋁部與鋼芯兩部分截面之和，即綜合截

面積）；

?——作用于工具上的導線根數(shù)。

（5）孤立檔或大跨越檔緊線工具特殊荷重的確定原則：一般孤立檔的張力不會超過緊

線工具的額定設計荷重（但應經過驗算），該工具可在孤立檔上通用。特殊大跨越耐張段的

工具，應根據大跨越段的實際張力確定設計荷重，設計專用的緊線工具。

5.2.2吊線工具的額定設計荷重（Qs）

本導則推薦按線路最大垂直檔距中的垂直及水平荷重確定吊線工具額定設計荷重的方

法（即水平荷重不按水平檔距確定）。

（1）垂直檔距（Lc）按吊線工具預期通用范圍選擇典型線路或線段（大跨越除外）

的最大垂直檔距作為確定導線最大垂直荷重及水平荷重的依據。

（2）垂直荷重按導線自重比載gi（或覆冰時的綜合比載印+?。┮老铝泄接嬎?/p>

G=giAx或G=8i+g2）Lc（N）

（3）風壓荷重按lOm/s風速計算導線的風壓比載g3：（含覆冰層增加的風壓比載）

依下列公式計算：

T=giLc（N）

（4）工具額定設計荷重按下列公式計算取整數(shù)：

Qs=&+7,2（N）

（5）大跨越檔內使用的吊線工具，按實際荷重參照以上步驟確定額定設計荷重，設計

專用吊線工具.

5.2.3載人工具的額定設計荷重（QQ

（1）人體重量按每人G.=700N標準體重計算；

（2）攜帶工具用品的重量按每人Gi=150N計算；

（3）載人工具的沖擊系數(shù)K,一般取下列數(shù)值：

垂直攀登1.6?2.0

水平遷移1.5

騎飛車1.8

機動提升2.5

（4）載人工具的荷重按2=（70十15）n=85n計算。其中，n為工具允許載人的

個數(shù)；

（5）載人工具的額定設計荷重按下列公式計算取整數(shù)：

Qrs=K（Q（N）

（6）斗臂車的額定設計荷重在考慮以上人體和隨身攜帶工具的荷重外，還應考慮作業(yè)

斗的自重。斗臂車若兼作起重吊車（包括允許帶電起吊導線工作），應按照額定起吊重量和

沖擊系數(shù)的乘積作為額定設計荷重。

5.2.4托瓶架的額定設計荷重（QQ

（1）絕緣子串自重按預期通用范圍內的最高噸位絕緣子的自重Gj及最大串長片數(shù)，，，

按下列公式計算取整數(shù)。

（2）沖擊系數(shù)及取下列數(shù)值：

在托瓶架上單個更換絕緣子1』

在托瓶架上整串拖動絕緣子（滾動）1.2

在托瓶架上整串拖動絕緣子（滑動）1.6

隨托瓶架整體起落絕緣子1.8?2.0

（3）托瓶架的額定設計荷重按下列公式計算取整數(shù)：

QtsKc/iGj（N）

5.2.5其他工具的額定設計荷重

（1）與承力工具配套的牽引機具，按5.2.1及5.2.2確定的額定設計荷重加大L2倍確

定額定設計荷重，其他牽引機具可向有關工具的系列額定荷重標準靠攏確定。

(2)與承力工具配套的卡具、夾具，按5.2.1及5.2.2確定的額定設計荷重確定，其他

卡具、夾具向有關工具的系列額定荷重標準靠攏確定。

(3)手持操作工具的額定沖擊荷重根據經驗取下列數(shù)值：

拔開口銷1000N-cm

敲擊性工作500N-cm

(4)手持操作工具額定扭轉荷重根據經驗取下列數(shù)值：

拆裝螺母1000N-cm

擰綁線結300N-cm

取彈簧銷(旋轉型)300N-cm

扳動緊線絲杠2500Ncm

(5)手持操作工具(夾鉗)的額定握力1000N

5.3各種材料的許用應力

5.3.1塑性材料與脆性材料

按材料延伸率力的數(shù)值劃分，505%的為脆性材料，＜5＞5%的為塑性材料。帶電作

業(yè)經常使用的玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復合材料一般作為脆性材料對待，絕緣繩索和塑料薄膜為

塑性材料，LC4G鋁合金的(5=5%,視為脆性材料。

5.3.2各種安全系數(shù)n取值

(1)塑性材料取屈服極限＜7(博條件屈服極限的.2)為極限應力計算許用應力，即|可

=5/ns(a,為塑性材料安全系數(shù))，m取值如下：

軋、鍛件1.5?2.2

鑄鋼件1.8?2.5

當構件承受動荷重或沖擊荷重時，m取值還應再增加1.15~1.5倍。

(2)脆性材料取拉伸破壞強度內為極限應力計算許用應力，即［6=見/nc,ne為脆

性材料安全系數(shù)，一般取nc=2.0~3.5.

當構件承受動荷重或沖擊荷重時，ne取值還應再增大1.5?2.0倍。

(3)絕緣繩索因延伸率較大，一般安全系數(shù)取,1=4-5,取繩索的額定拉斷應力為極

限應力計算許用應力。

5.3.3分配系數(shù)取值

在"個并列件均勻分配總荷重時的取值為3=l/n；2個并列件不均勻分配總荷重時，

Kr按并列件的計算力臂比取值。

5.3.4不均衡系數(shù)取值

一般取Kb=l.l,受力部件按總荷重作?次分配時，取/Cb=l.l?o

5.3.5沖擊效應一般可在確定材料安全系數(shù)時考慮(詳見5.3.2).個別情況下也可在確定構

件荷重時考慮■沖擊受力特別嚴重的部件必要時可作雙重考慮。沖擊系數(shù)一般取值為及=

1.2?1.8。

5.3.6金屬材料的剪切、擠壓、彎曲、扭轉等許用應力一般應按照生產廠家或有關技術手

冊提供的具體數(shù)據計算確定。特殊情況可按拉伸許用應力與這些應力間的近似關系參照采

用：

材料性質彎曲出］剪切［司擠壓［◎］扭轉加］

塑料材料1.0?1.2網0?6?0.8［。］L5?2.5⑷0?5?0?6團

脆性材料1.0|(7］0.6?0.8［60.9?1.5網0?8?1.0匕］

5.3.7絕緣層壓板、卷制管、引拔棒及其他異型材，如果制造廠已給出拉伸、擠壓、彎曲、

剪切強度指標，其相應的許用應力可按極限應力值除以安全系數(shù)的方法推算；制造廠沒有

給出這些指標時，不可草率參照5.3.6的有關近似關系推算，必須按絕緣材料的實際受力情

況作強度試驗，按試驗數(shù)據確定這些材料的許用應力。

5.4機械強度驗算

標準的附錄A提供了部分帶電作業(yè)常用工具構件的機械強度驗算項目及公式(詳見附錄A)o

特殊構件的機械強度驗算項目(例如斗臂車的穩(wěn)定性計算)可參照有關機械設計手冊進行。

6電氣設計原則及要求

6.1電氣強度設計中的有關參數(shù)

6.1.1氣象參數(shù)

(1)標準氣象條件帶電作業(yè)絕緣工具的絕緣強度及有關作業(yè)距離的電氣試驗，均在

標準氣象條件下進行。標準氣象條件如下：

氣溫20℃

氣壓0.1013MPa

濕度llg/lT13

在非標準條件下使用的帶電作業(yè)絕緣工具的絕緣強度，應按GB31L1修正試驗數(shù)據。

(2)雨天帶電作業(yè)工具電氣試驗的淋雨條件

雨水電阻率20c時，100Q-m±156m

淋雨強度垂直與水平分量平均值各為l.0mm/min?2.0mm/min

淋雨角度淋雨方向與水平面近似成45。角

6.1.2人體感知電流水平

穩(wěn)態(tài)交流電1mA

穩(wěn)態(tài)直流電5mA

6.1.3人體感知工頻電場水平2.4kV/cm

6.2帶電作業(yè)工具的電氣強度設計依據

6.2.1設計中起控制作用的內部過電壓水平

電壓等級(kV)內部過電壓水平

10及以下44kV

?(非直接接地系統(tǒng))

35634Uxg(Uxg為系統(tǒng)最高運行相電壓)

110?154(非直接接地系統(tǒng))3.5Uxg

110-220(直接接地系統(tǒng))3加

3302.38U%

5002.18Uxg

500(DC)1.7t/8(Ug為最高極電壓)

6.2.2空氣間隙的安全值

(1)單間隙

電壓等級(kV)相對地安全距離(cm)相間安全距離(cm)

6?104060

356080

63(66)7090

11010()140

220180250

330260350

500360500

500(DC)380

(2)組合間隙

電壓等級(kV)相對地組合安全距離(cm)

110120

220210

330310

500400

(3)電位轉移間隙

電壓等級(kV)人體裸露部分對帶電體最小距離(cm)

35?63(66)20

110?22030

330?50040

(4)保護間隙整定值

電壓等級(kV)間隙尺寸(cm)

22070?80

330100?110

500200?250

(5)自恢復絕緣(空氣間隙)放電危險率(R)的安全指標

帶電作業(yè)工具若涉及空氣間隙的安全考核，一般以R=10.s為判據。間隙在過電壓下經

過海拔修正后的放電危險率R<10.5時被認為是安全的。

623有效絕緣長度

(1)絕緣工具

電壓等級(kV)操作桿(cm)支、拉、吊、緊線桿及繩索(cm)

107040

359060

63(66)10070

110130100

220210180

330310280

500400370

(2)良好絕緣子最少片數(shù)

電壓等級(kV)絕緣子型號良好個數(shù)要求(片)

35XP-702

63(66)XP-703

110XP-705

220XP-709

330XP?100、XP-16016

500XP160、XP-21023

6.3絕緣工具的電氣強度設計計算

6.3.1絕緣工具的操作沖擊耐受水平

(1)330kV及以上交流系統(tǒng)絕緣工具的操作沖擊耐壓強度，按耐受15次操作沖擊電

壓設計(220kV及以下絕緣工具不考核操作沖擊強度)。操作沖擊的峰值電壓，按下列公式

計算，計算結果向標準系列電壓值靠攏取整。

、回(kV,幅值)

式中：UH—系統(tǒng)額定電電出后-

Ki—過電壓倍數(shù)，按6.2.1節(jié)規(guī)定取值；

Ki——海拔修正系數(shù)，例如1000m時取K2=0.91;

K3---安全裕度系數(shù)，一般取4=1.1。

6.3.2絕緣工具的工頻耐受水平

（1）220kV及以下絕緣工具的工頻耐壓強度按Imin工頻耐受電壓設計。Imin工頻耐

受電壓為250kV/m平均電位梯度和有效絕緣長度的乘積。

（2）330kV及以上絕緣工具的工頻耐壓強度按5min工頻耐受電壓設計。5min工頻耐

受電壓按下列公式計算，向系列電壓值靠攏取整。

5（kV,有效值）

式中：K<;——工頻動態(tài)過電壓信藪4彝Kc=1.5；

Kx---型式試驗系數(shù)，取Xx=l.l.

6.3.3絕緣工具長度的設計

絕緣工具的總長度按下列公式設計：

LZ=L1+L2+L3+AL

式中：1/——有效絕緣長度，按6.2.3規(guī)定取值；

￡2——握手長度，操作桿的握手長度一般取60cm為基本長度，隨電壓等級上升按絕

緣工具的總長度適當加長（參照附錄B）。絕緣緊線桿、絕緣吊線桿等承力工

具，不考慮握手長度；

L,一金屬接頭長度（包括端部金具長度）。純絕緣接頭不計接頭長度，可作為有效

絕緣對待；

AL—調整長度，在桿塔凈空距離較大的地方，為方便工具安裝、操作而增加的工

具長度。雖然這部分長度并不作為有效絕緣長度，但仍需使用絕緣材料制作。

6.3.4絕緣工具表面泄漏距離的設計

一般按6.3.3設計的絕緣工具，其表面泄漏距離都能滿足正常氣候條件（無雨、霧）的

安全要求（泄漏電流遠遠小于1mA）為了提高絕緣工具作業(yè)中遇到意外降雨時的濕閃電壓，

通常采用絕緣工具加裝防雨罩，來增大絕緣桿泄漏距離，提高絕緣工具的濕閃電壓。

（1）防雨絕緣承力工具及操作桿可在一般絕緣桿件（管或板）外表包裹硅橡膠外套并

加裝硅橡膠防雨罩，按1.6cm/kV泄漏比距設計防雨罩個數(shù)。

（2）塑料絕緣件加裝防雨罩（一般在“短水槍”水沖洗工具中采用），即在用聚碳酸

酯工程塑料制作的水槍上加裝若干個聚乙烯防雨罩，可降低水沖洗組合絕緣的泄漏電流.

（3）在環(huán)氧樹脂玻璃布管外直接加裝防雨罩，可在10kV?UOkV電壓等級中采用。

一般在絕緣管表面用聚錢酯粘合劑加裝若干個聚乙烯防雨罩.

6.3.5載流工具的設計

（1）以載流工具預期適用的最大截面導線的允許工作電流（工作溫升不超過85-C）為

載流工具的額定流量，按額定載流量選擇過引線截面積。

（2）接觸線夾按被接最大導線的外徑設計活動接觸面，該接觸面的寬度應大于該導線

直徑的1.5倍。線夾與過引線的固定接觸面按照載流工具采用的導線截面設計，一般采用1?

3枚螺栓（視導線載流量大小而定）壓緊。

（3）載流工具的規(guī)格應形成系列，按適用導線截面積分段確定型號，前一規(guī)格與后一

規(guī)格的適應范圍應適當重疊。

6.3.6絕緣遮蔽用具的絕緣設計

（1）以絕緣板、管作為主絕緣的絕緣遮蔽用具，其直接接觸帶電體的絕緣部件的層間

絕緣水平應滿足6.2.1的要求。橡膠、塑料等材料的擊穿強度隨其厚度的增加而提高，但應

注意擊穿強度的提高小于材料厚度的變化比例。

(2)絕緣遮蔽用具的外表面，應標明允許作業(yè)人員接觸的區(qū)域，該區(qū)域至帶電體的沿

面閃絡電壓也應滿足6.2.1的要求。

(3)與帶電體保持一定距離的絕緣隔離用具，該距離(空氣間隙)的絕緣與絕緣板、

管的層間絕緣組成了組合絕緣，其絕緣強度應滿足6.2.1要求。

(4)使用塑料薄膜疊層作絕緣覆蓋物，應盡量采用同一種材料制作，需要使用不同材

質疊層(即串聯(lián)組合)時，應注意這些材料的介電常數(shù)不要相差太大。

6.3.7保護間隙的絕緣設計

(1)固定型保護間隙的對地絕緣水平應滿足6.2.1要求，其保護間隙的尺寸可按6.2.2

(4)整定試驗.

(2)攜帶型保護間隙投入前后，操作人員握手點至保護間隙與帶電體接觸點間的絕緣

水平，應滿足6.2.1的要求.

(3)根據保護間隙放電試驗數(shù)據，計算帶電作業(yè)加裝保護間隙前、后的危險率(R。

與Ri),Ri滿足帶電作業(yè)的安全水平要求(參照6.2.2(5)的要求)；保護間隙本身的放電

危險率R2的數(shù)值也不可太低，即不要過分增加電力系統(tǒng)的跳閘率。

(4)在逐步積累經驗的基礎上，完善保護間隙動熱穩(wěn)定設計及指標。

6.3.8絕緣梯的絕緣設計

絕緣梯的絕緣水平除滿足一般絕緣工具的要求外，還應考慮作業(yè)人員在等電位過程中，

人體短接并不斷移動的尺寸和電位轉移時的火花放電距離，即絕緣梯的最小長度Amin應滿

足下式的要求：

Ltvn\n>Ll+Lr+Sf

式中：Li——有效絕緣長度，參照6.2.3(1)的數(shù)值；

L,—人體在絕緣體短接的尺寸，在水平梯上￡r=60cm；在軟梯等垂直狀態(tài)絕緣梯

上Lr=180cm；

Sr—電位轉移距離，參照6.2.2(3)的數(shù)值。

6.3.9絕緣工具接頭的電性能設計

(1)絕緣接頭在電氣上不直接降低絕緣工具的絕緣水平?？招慕^緣管的絕緣接頭應盡

量采用封閉式接頭，封閉式接頭應能防止潮氣及灰塵侵入；如采用開敝式接頭，其接頭結

構應方便于管內的定期清掃及管內壁的干燥工作，必要時應設計配套的專用檢測裝置。

(2)金屬接頭的縱向尺寸應盡可能地短，接頭的結構應盡可能防止發(fā)生尖端放電和電

暈；接頭的體積也應盡可能地小，減輕雜散電容造成的分布電壓不均勻程度。

(3)絕緣板的螺栓式接頭上的金屬螺栓，其兩端的棱角應盡可能光滑，螺栓在絕緣板

兩側不要過于突出，處于帶電體一端的螺栓部件，必要時可加裝屏蔽環(huán)，防止絕緣端部電

場過于強烈而出現(xiàn)局部放電。

6.3.10屏蔽工具的設計

(1)屏蔽服的屏蔽效率一律按40dB設計制作。

(2)屏蔽服的載流量按I型(5A)和口型(30A)兩種型號設計制作。

(3)屏蔽服加筋線在滿足載流量要求的基礎上，還應考慮足夠的機械強度。

7工藝結構設計要求

7.1器具的工藝設計要求

7.1.1搬運長度

根據作業(yè)人員攜帶工具在高桿農作物田地、樹林等地區(qū)行走方便的需要，對工具正常

分解后的縱向長度作如下要求：

單人攜帶（包括乘公用交通車輛）<1.8m

兩人搬運（普通貨車運輸）<2.5m

7.1.2單元工具重量

為了減輕作業(yè)人員負重行走、登坡和高空作業(yè)的體能消耗，工具正常分解后的單元工

具重量作如下要求：

單人使用及安裝<100N

兩人使用及安裝<150N

高空等電位人員使用及安裝<50N

7.1.3高空作業(yè)狀態(tài)下單人使用、組裝的工具，其部件的連接結構應設計成易于裝拆并在

連接過程中不出現(xiàn)分離件（例如螺栓、螺母、開口銷等），地面使用或兩人以上共同安裝使

用的工具可不受此限。

7.1.4鋁合金工具的結構尺寸變化宜圓弧過渡，避免尺寸直角過渡造成應力集中。

7.1.5設計、使用絕緣子卡具應避免采用瓷件直接受壓、受擠的工況。絕緣子鋼帽受集中

壓力的區(qū)域，應驗算鋼帽的擠壓應力，防止因鋼帽局部變形損傷了內部瓷件或澆鑄物。

7.1.6以導線或絕緣子連接金具的銷桿為支持點的卡具，必須驗算卡具工作中給該銷桿增

加剪切荷重是否超載（與銷桿承受的起始荷重疊加后判斷）。

7.1.7直接卡在導線上的握著型夾具，必須驗算夾具產生的擠壓力是否會導致導線線股的

永久變形，同時判斷夾具是否會發(fā)生沿面滑動而刮傷導線。

7.1.8各種桿塔上使用的工具，設計中應有意識地預留供傳遞繩索捆綁的孔或鉤。

7.1.9設計高強度鋁合金。型翼形卡具，應提出鍛造工件毛坯的技術要求，保證金屬纖維

不會因機械切割而發(fā)生斷裂，其他鋁合金翼形卡具，應根據卡具造型確定是否需要鍛造毛

坯.

7.2通用性與輕便原則

通用性體現(xiàn)“一具多用、一具廣用”的原則，輕便化體現(xiàn)“單元工具或組合工具重量

輕、安裝使用方便”的原則，工具的通用性與輕便化應按以上原則綜合考慮。

7.2.1功能相近的工具（例如緊線拉桿與吊線桿；同一噸位的瓷質絕緣子卡具與玻璃絕緣

子卡具；雙串直線絕緣子的前、后卡具與耐張二聯(lián)串絕緣子的前、后卡具等），應盡量設計

成通用型工具。

7.2.2功能相同，縱向尺寸不同的工具（例如不同長度絕緣子串上使用的緊線拉桿），應盡

量設計成積木式組合工具，用調整組合件數(shù)的方法做到一具廣用。

7.2.3縱向尺寸長、橫向尺寸寬的工具，應盡量采用折疊式結構，在不增加裝拆工作量前

提下方便工具組裝、運輸和保管。

7.2.4絕緣結構件以減輕重量為目的的“漏空”設計應慎重采用。只有在不降低受力件截

面機械強度，不過多增加受力件橫切割面的條件下才能考慮使用這種減輕辦法.

7.2.5帶電作業(yè)工具的金屬部件，在滿足機械強度的前提下，應盡量采用輕合金材料（例

如超硬鋁合金）制作。

7.2.6各種通用工具的接口（例如操作桿前端工具座和接頭），應盡量采用耐磨性好、結合

縫隙小、接拆快捷、互換性強的標準接口件（例如鎖銷型、花鍵型接頭）.

7.2.7在機械強度允許的情況下，應盡量采用適用范圍廣、便于攜帶的繩索一滑車組作業(yè)

牽引裝置。

7.3工具的表面處理

7.3.1黑色金屬部件的表面處理按不同部位可采用以下處理工藝：

公差配合精的部件（例如絲桿有絲母）發(fā)藍或發(fā)黑

經常觸摸的部件（例如操作把、柄）鍍銘拋光

卡具及絕緣構件的配件等鍍鋅

經常接觸地面的部件（例如地錨桿）熱掛鋅

7.3.2鋁合金工具的表面處理，接不同部位可采用以下處理工藝：

耐磨工作面硬質陽極化

一般卡具、器具彩色陽極化

腐蝕環(huán)境用的器具涂防腐漆

7.3.3絕緣工具的表面處理

（1）絕緣板經機械切割的斷面，應涂刷、浸漬1?2次絕緣漆，絕緣材料未受破損的

原有光滑表面，不作浸漆處理。

（2）絕緣管、棒的車削加工面，不論內壁、外壁需作1?2次浸漆處理（視原表面狀

況而定）。

（3）玻璃纖維引拔棒的表面一般應采用硅橡膠密封處理，也可采用浸漬絕緣漆處理工藝。

（4）工程塑料模壓件的表面去除毛刺后，不需再作表面處理。

（5）操作桿上的安全警戒標志線，應采用電性能好的紅色絕緣漆噴刷（在絕緣桿表面

處理后噴刷）。

7.4工具系列化要求

7.4.1型號的標志法

定型工具的型號用三位以下漢語拼音字母和二位以下數(shù)字表達工具名稱和規(guī)范，組成

型號的首部；在“一”號后由不超過三位的數(shù)字和字母表達工具的特征，組成型號的尾部，

其結構如下：

□□□OO——。?？?/p>

名稱規(guī)范特征

名稱舉例：操作桿一CZG；

測試桿一CSG；

絕緣滑車一JH；

絕緣子自封門卡具一JZK；

三角緊線器一SJQ。

型號舉例：“CSG22—3.4Z”表示220kV測試桿，長度3.4m,錐型管；

“JH5—1B”表示5t絕緣滑車，單滑輪，閉合金屬鉤；

“SJQ5—70”表示三角緊線器，適用于25mm2?70mm2導線。

7.4.2通用性強的絕緣操作桿，測試桿、按電壓等級、標稱長度、管型形成系列（詳見附

錄B）.

7.4.3通用性強的絕緣滑車，按額定荷重、滑輪個數(shù)、掛鉤型式形成系列（詳見附錄B）。

7.4.4通用性強的絕緣子卡具，按額定荷重、封門方式形成系列；用于首、末端絕緣子的

配套卡具，按額定荷重、適用金具型號、封門方式歸入絕緣子卡具系列內（詳見附錄B）

7.4.5通用性強的三角緊線器，按適用導線截面區(qū)域形成系列（詳見附錄B）。

7.4.6其他通用型工具可參照7.5.1?7.5.5原則形成系列。類別繁多、通用性差的工具暫不

形成系列。

8包裝設計要求

絕緣工具、輕合金工具及具有活動部件的機具，在設計工具時應同時設計其包裝物。

8.1防潮包裝

8.1.1絕緣工具、鋁合金工具及具有活動部件的機具在出廠時應用聚乙烯或其他吹塑薄膜

的熱合封口包裝。

8.1.2每件絕緣工具均應設計與工具外形相適應的、便于裝取的帆布工具袋。工具袋應備

有封口蓋及供使用者背、扛、擔、拿的背帶或提梁。

8.1.3兩件及以上部件組成的細長工具，在7.1.2重量范圍內按整套組合工具設計工具袋，

每件工具間應設隔離墊，最好工具袋展開后能兼作現(xiàn)場鋪地的苫布使用。

8.1.4絕緣繩索應具有背包型軟包裝袋，其容積應按7.1.2的重量要求設計。

8.1.5絕緣繩索還應配備供現(xiàn)場使用的防潮、防污塑料硬桶，作業(yè)人員可將地面上多余的

繩索盛入桶內。塑料桶應設提梁，用完后能疊套在一起運輸、保管。

8.2運輸包裝

8.2.1