GBT103872000带电作业工具基本技术要求与设计导则

中华人民共和国电力行业标准带电作业工具基本技术要求与设计导则TechnicalrequirementsanddesignguideforliveworkingtoolsGB/T18037—20001范围本标准规定了交、直流10kV～500kV带电作业工具应具备的基本技术要求，提出了工具的设计、验算、保管、检验等方面的技术规范与指导原则。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB311.1—1997高压输变电设备的绝缘配合（neqIEC71-1:1993）GB/T14286—1993带电作业术语（neqIEC743:1983）DL409—1991电业安全工作规程3定义本标准除符合GB/T14286规定外，还采用了下列定义。3.1工具名称3.1.1硬质绝缘工具insulatingrigidtool以硬质绝缘板、管、棒及各种异型材为主构件制成的工具，包括通用操作杆、承力杆、硬梯、托瓶架、作业平台、滑车、斗臂车、抱杆等。3.1.2软质绝缘工具insulatingflexibletool以柔性绝缘材料为主构件制成的工具，包括各种绳索及其制成品和各种软管、软板、软棒的制成品等。3.1.3防护用具protectingtool带电作业人员使用的安全防护用具的总称，包括绝缘遮蔽用具、绝缘防护用具和电场屏蔽用具。3.1.4绝缘防护用具insulatingprotectingtool用绝缘材料制成的供带电作业人员专用的安全隔离用品，包括绝缘手套、绝缘袖套、绝缘鞋、绝缘毯等。3.1.5电场屏蔽用具electricfieldshieldingtool用导电材料制成的屏蔽强电场的用品，包括屏蔽服、防静电服、导电鞋、导电手套等。3.1.6绝缘遮蔽用具insulatingcover阻拦操作者接近、接触带电体，满足一定绝缘水平的防护用具，包括各种软、硬质的隔离罩、挡板、覆盖物等。3.1.7绝缘杆insulatingpole杆状结构的绝缘件，分为承力杆及操作杆两类。承力杆是承受轴向导、地线水平张力或垂直荷重的工具，例如紧线拉杆、吊线杆等。3.1.8载人器具worker-bearingtool承受作业人员体重及随身携带工具重量的承载器具，例如软梯、硬梯、吊篮、斗臂车等。3.1.9牵引机具towingtool手动或机动产生机械牵力、起吊力的施力机具，例如紧线丝杠、液压收紧器、卷扬机等。3.1.10固定器具（卡具）holdingtool在承力系统中起锚固作用的非运动器具，例如翼型卡、夹线器、角钢固定器等。3.1.11载流器具current-passingtool导通交、直流电流的接触线夹及导线的组合体，例如接引线夹、直联线等。3.1.12消弧工具arcsupressiontool具有一定载流量和灭弧能力的携带型开合器具，例如消弧绳、气吹消弧棒等。3.1.13雨天作业工具rainingworkingtool能在一定淋雨条件下带电作业的专用工具，例如雨天操作杆、防雨吊线杆、水冲洗杆等。3.2各类系数3.2.1安全系数（n）safetycoefficient材料的极限应力与许用应力之比，即为安全系数。3.2.2分配系数（Kf）distributioncoefficient两个或两个以上并列受力部件，理论上分配总荷载的系数。3.2.3不均衡系数（Kb）unbalancecoefficient修正均匀分配荷载中可能出现不均衡受力的系数。3.2.4冲击系数（Ke）shockcoefficient在静荷载基础上考虑因运动、操作而产生横向或纵向冲击作用力叠加效果的系数。4带电作业工具选材原则4.1绝缘材料电气性能指标要求本导则推荐环氧树脂玻璃纤维增强型复合材料和蚕丝绳、锦纶（尼龙）绳等作为制作带电作业工具的主绝缘材料；推荐橡胶、硅橡胶、塑料及其制成品等作为带电作业工具的辅助绝缘材料。列出了部分绝缘材料的主要电气性能指标，作为选用材料的依据。4.1.1绝缘板材表面电阻系数（Ω）常态≥1.0×1013浸水≥1.0×1011体积电阻系数（Ω·cm）常态≥1.0×1013浸水≥1.0×1011平行层向绝缘电阻（Ω）常态≥1.0×1010浸水≥1.0×10850Hz介质损失角正切垂直层向击穿强度（kV/mm）＜0.01厚度（mm）0.5～1≥22（置于90℃±2℃的变压器油中）1.1～2≥202.1～3≥183以上≥17平行层击穿强度（kV）（置于90℃±2℃的变压器油中）≥304.1.2绝缘管材体积电阻系数（Ω·cm）常态≥1.0×1012浸水≥1.0×1010平行层向绝缘电阻（Ω）常态≥1.0×1010浸水≥1.0×10750Hz介质损失角正切垂直层向5min耐受电压（kV）＜0.01（置于90℃±2℃的变压器油中）壁厚（mm）内径6mm～25mm内径26mm及以上1.5＞7＞122.0＞10＞142.5＞13＞163.0＞15＞18平行层向5min耐受电压（kV）（置于90℃±2℃的变压器油中）≥304.1.3泡沫填充绝缘管干燥状态泄漏电流（μA）＜10（100kV，管径32mm，管长300mm）168h受潮后泄漏电流（μA）＜21（100kV，管径32mm，管长300mm）1h淋雨试验无滑闪、击穿、烧伤及明显湿升（100kV，管长1m，雨量1mm/min～1.5mm/min）4.1.4绝缘棒材平行层向绝缘电阻（Ω）常态≥1.0×1010浸水≥1.0×107平行层向击穿强度（kV）（置于90℃±5℃的变压器油中）＞154.1.5绝缘绳索高湿度下泄漏电流（μA）＜300（100kV，相对湿度90%，温度20℃，受潮24h，试品长度0.5m）工频干闪电压（kV）＞170（试品长度0.5m）4.1.6绝缘橡胶厚度（mm）交流耐受电压（kV）1.4±0.3＞102.2±0.3＞202.8±0.3＞30直流耐受电压（kV）1.4±0.3＞402.2±0.3＞402.8±0.3＞704.1.7热塑性塑料表面电阻系数（Ω）≥1.0×1012体积电阻系数（Ω·cm）≥1.0×101150Hz介质损失角正切＜0.05击穿强度（kV/mm）＞154.1.8高分子聚合物塑料薄膜体积电阻系数（Ω·cm）≥1.0×101550Hz介质损失角正切＜0.014.1.9绝缘漆表面电阻系数（Ω）≥1.0×1012体积电阻系数（Ω·cm）常态≥1.0×1014浸水≥1.0×10134.2绝缘材料理化指标要求4.2.1密度（g/cm3）带电作业常用的环氧树脂玻璃纤维增强复合型绝缘材料的密度，是间接反映同类型材料机电性能的综合性指标。制作带电作业工具的这类材料的密度，一般不得低于下列要求：承力、载人器具的主绝缘部件板材≥1.8管材≥1.6棒材≥1.74.2.2吸水性绝缘板、棒材≤0.1%绝缘管材≤0.2%雨天作业工具的外表材料≤0.02%4.2.3马丁耐热性（℃）承力、载人器具的绝缘材料≥200非承力工具的主绝缘材料≥1004.2.4绝缘绳索的初始延伸率软梯、滑车组、保护绳用桑蚕丝绳≤20%～44%软梯、滑车组、保护绳用锦纶丝绳≤30%～50%软梯、滑车组、保护绳用锦纶复丝绳≤40%～58%满足上述初始延伸率的绳索，应施加2.5倍以上使用荷载拉出初伸长，卸载后的残留延伸率不得超过下列数值：软梯、滑车组≤10%保护绳、传递绳≤15%拉、吊绳≤20%4.3绝缘材料机械性能指标要求4.3.1制作承力及载人工具的绝缘板材抗张强度（N/cm2）纵向≥35000横向≥2500抗弯强度（N/cm2）纵向≥40000横向≥3000抗冲击强度（N·cm/cm2）纵向≥1500横向≥10004.3.2制作承力及载人工具的绝缘管材抗张强度（N/cm2）≥18000抗剪强度（N/cm2）≥1500抗压强度（N/cm2）≥70004.3.3制作承力及载人工具的绝缘棒材抗张强度（N/cm2）≥20000抗弯强度（N/cm2）≥350004.3.4绝缘绳索的抗张强度桑蚕丝绳（N/cm2）≥9000锦纶丝绳（N/cm2）≥110004.4选材原则4.4.1承力工具（1）用于承力工具的层压绝缘材料，其纵向和横向都应具有较高的抗张强度，但横向强度可略低于纵向，两者之比可控制在1.5∶1以内。（2）用于承力工具的绝缘材料，应具有较好的纵向机械加工和接续性能，在连接方式确定后，材料应具有相应的抗剪、抗挤压及抗冲击强度。（3）绝缘承力部件只能选用纵向有纤维骨架（玻璃纤维或其他高强度不导电纤维）的层压及模压、卷制及引拔工艺生产的环氧树脂复合材料。严禁使用无纤维骨架的纯合成树脂材料（例如塑料硬板）制作承力部件。（4）用于承力工具的金属材料，除高强度铝合金外，不允许使用其他脆性金属材料（例如一般铸铁）。4.4.2载人器具（1）承受垂直荷重的部件（例如挂梯、软梯、蜈蚣梯）应选用有较高抗张强度（抗压强度）的绝缘材料制作，承受水平荷重的横置梁型部件（例如水平硬梯、转臂梯）则应选用具有较高抗弯强度的绝缘材料制作。（2）硬质载人工具，推荐采用环氧树脂玻璃布层压板、矩形管及其他模压异形材制作，严禁使用无纤维骨架的绝缘材料制作载人工具。（3）软质载人工具及其配套索具，推荐采用具有一定阻燃性、防水性的桑蚕绳索、锦纶绳索及锦纶帆布制作。（4）载人工具的承力金属部件也应按4.4.1（4）的要求选材。（5）斗臂车的动力底盘应有良好的稳定性、越野性，在1000m以上地区使用的斗臂车还应具备在高原行驶和作业中不会熄火的性能。（6）斗臂车的绝缘臂应选择绝缘性能优良、吸水性低的整体玻璃钢管（圆型或矩型）制作；在高原地区使用的斗臂车，海拔每增加1000m，整体绝缘水平应相应增加10％。（7）斗臂车的液压动力装置应具备回转、伸缩、变幅等两种以上同时工作的操作性能，各种操作具有良好的微调性和稳定性。4.4.3托瓶工具制作托瓶工具材料的选用原则，可参照4.4.2（1）的有关要求。4.4.4牵引机具（1）金属机具的承力部件（例如丝杠的螺旋体和螺线；液压工具的活塞杆）应选用抗张强度高，有一定冲击韧性及耐磨性的优质结构钢制作，其他非承力部件（例如外壳、手柄），可选用较轻便的铝合金制作。（2）绝缘机具应按其发力方式（例如杠杆装置、扁带收紧装置、滑车组），选用有相应机械强度的绝缘材料制作主要发力部件（例如滑车的承力板及带环板应用3240绝缘板制作）。4.4.5固定器具（卡具）（1）凡具有双翼力臂的卡具，除个别荷载较小的允许使用绝缘材料制作外，一般都应选用高强度铝合金或结构钢制作。（2）由塔上电工和等电位电工安装使用的卡具，应优先选用轻合金材料（例如高强铝合金）制作。（3）无强力臂作用或塔下电工安装使用的各类固定器，可选用一般金属材料制作，但不允许使用铸铁等脆性材料（可锻铸铁除外）。4.4.6绝缘操作杆（含绝缘夹钳）（1）较长的操作杆可选用不等径塔型连接方式的环氧树脂玻璃布空心管及泡沫填充管制作，短的操作杆则可用等径圆管制作。（2）绝缘操作杆的接头及堵头应尽可能使用绝缘材料（例如环氧树脂玻璃布棒）制作。一般也允许使用金属制作活动接头，其选材料应注重耐磨性及防锈蚀性。（3）10kV及以下的手持操作杆应考虑全部使用绝缘材料制作（销钉等较小部件除外）。4.4.7通用小工具一般小工具应根据工具的功能选用金属或绝缘材料制作。有冲击性操作的小工具（例如开口销拔出器）应选用优质结构钢制作。10kV及以下通用小工具应尽可能使用绝缘材料制作，或者采用金属骨架外包绝缘护套的复合材料制作。4.4.8载流工具（1）接触线夹应按其接触导线的材质分别选用铸造铝合金或铸造铜基合金制作，接触线夹的螺栓部件可选用防蚀性较好的结构钢制作。（2）载流导体通常选用编织型软铜线或多股挠性裸铜线制作。10kV及以下载流引线应使用有绝缘外皮的多股软铜线制作。4.4.9消弧工具（1）消弧绳一般选用具有阻燃性、防潮性的桑蚕或绵纶绳索制作，其引流段应选用编织软铜线制作，导电滑车应全部选用导电性能良好的金属材料制作。（2）