1、输电线路新型防振锤的研究QC成果报告 输电线路新型防振锤的研制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成立时间1996年2月活动时间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、协调3裴 毅38大 本技术指导、协调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
2、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110kV500kV高压输电线路的运行维护和检修工作。管辖66条1500km输电线路，4654基杆塔，防振锤的数量为54300个。防振锤主要适用于35kV500kV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收了导线的振动能量，从而保护导线不会因外力振动而发生故障。由此可见，防振锤是保障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
3、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原因，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），导致防振锤作用消失，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况的调查分析2004年7月35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68680181379刘北线37370672214霍洪线13913902533516刘台线1091090272422维焦线585801
4、70-8九王线8383014414-合计49449401087150491286百分比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、如果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、提出方案并确定最佳方案（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，
5、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计算25元/kgFG-35 1.8 kg2545元；FD-3 4.5 kg25112.5元；FD-4 5.6 kg25140元。优点：1、能从根本上解决问题;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
6、，不适合批量生产试验时间：2004年7月2021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计算18元/kgFG-35 1.8 kg1832.4元；FD-3 4.5 kg1881元；FD-4 5.6 kg18100.8元。优点：1、能从根本上解决问题;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。试验时间：2004年7月2223日 试验地点：临汾铝制品厂 责任人：李霞3、研制瓷质材料
7、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计算1.2元/kgFG-35 1.8 kg1.22.16元；FD-3 4.5 kg1.25.4元；FD-4 5.6 kg1.26.72元。优点：1、能从根本上解决问题；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；试验时间：2004年7月2425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
8、，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）试验时间：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、价格便宜。缺点：巡视或检修人员不易观察。功能单一巡视或检修人员不易观察。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
9、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、价格相对便宜。缺点：制作程序相对复杂。巡视或检修人员可直观察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）试验时间：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、工人组装时间2分钟/个
10、，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，防振锤也随之吸收导线的振动力；4、防振的吸收作用时间为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：防振效果不明显。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 试验后该锤体效果图试验验证： （表8）试验时间：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、工人组装时间2分钟/个，务工
11、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，防振锤也随之吸收导线的振动力；5、防振的吸收作用时间为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、防振效果明显；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）试验时间：2004年8月1014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，选用最佳方案对锤体内部进行填充；3、单个锤体内装填充物数
12、量（略）（图14）；4、工人组装时间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，防振锤也随之吸收导线的振动力；6、防振的吸收作用时间为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：防振效果明显。缺点：1、粘合剂选型不易掌握；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表明：1、采用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、试验表明，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
13、析，导致填充物松动的主要问题是：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。首先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）试验时间：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
14、，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）确定最佳方案 （图16）六、制定对策 （表11）方案对策目标措施地点责任人完成时间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日锤体内壁采用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
