0 引言

油浸式电流互感器由于密封垫圈压紧不均匀，密封圈材质老化，小瓷套破裂，储油部件存在焊缝、砂眼以及在极寒天气条件下运行等原因，造成油位异常，产生空气间隙，使绝缘油老化，绝缘性能下降，影响电流互感器安全运行^[1-2]，因此需对油位较低的电流互感器进行补油处理。

目前金属膨胀器的支撑方式是先用改锥将波纹管翘起，再将木块插入金属膨胀器的缝隙中，反复重复上述步骤，逐层将金属膨胀器撑起。

由于高空作业，且支撑的平均时间为35 min，操作费时费力，增加了补油作业的劳动时间和强度。对此研制了油浸式电流互感器金属膨胀器支撑装置（以下简称支撑装置），可在3 min内完成支撑操作，不损伤设备，操作安全性和工作效率都有极大的提高。

1 支撑装置的结构与工作原理 1.1 支撑装置结构

支撑装置由2部分组成：扇形板及正反螺纹双螺母梯形丝杠，支撑装置部件结构图见图 1，组装效果图见图 2。

扇形板是装置的主要承力部件，其内弧A由三段弧组合而成，外端固定孔B连接丝杠和螺母。

正反螺纹双螺母梯形丝杠为驱动部件，通过顶部C的旋转，带动螺母及扇形板的升高和降低。

1.2 工作原理

该装置通过螺母将扇形板与梯形丝杠连接固定，通过梯形丝杠的旋转带动波纹管膨胀器的提升，达到支撑波纹管膨胀器的目的。利用了斜面原理和旋转力矩原理。

斜面原理，即FL=GH，（其中，F为作用力，L为斜面长度，G为重力（推力），H为提升高度），实现了将梯形丝杠螺旋运动转化为直线运动。

利用旋转力矩原理，通过在丝杠上施加一定的扭力，克服摩擦力及推力产生的反作用力，合成为与方向同向的作用力。在螺旋方向用1个很小的力就能在螺母的轴向得到1个较大的力，通过螺母的螺旋运动（位移L）实现沿螺栓轴线的直线运动（位移H），将作用力F转化为推力G^[3]。

2 支撑装置适用范围

调查分析了所属变电站不同品牌的220 kV、110 kV油浸式电流互感器金属膨胀器，多数内径尺寸为340~400 mm，外径400~460 mm，因此将扇形板采用三段弧组合设计，并通过CAD绘图计算最大支撑面积^[4]、有效支撑面积及占比情况，见表 1、表 2所示。

经过反复校核计算得出，弧度π/12、π/5、π/12的三段弧组合时能使多数金属管膨胀器有效支撑面积占比最大化，保证了支撑稳定性与通用性，适用于现阶段绝大多数220 kV、110 kV油浸式电流互感器金属膨胀器。

3 操作流程

（1）根据现场环境温度，测量金属膨胀器应提升的高度。

（2）打开金属膨胀器顶部防尘罩。

（3）观察金属膨胀器状态，若为压缩状态，直接打开顶部注油阀，破坏真空，根据金属膨胀器上下波纹缝隙，调整扇形板开度，在两侧分别插入缝隙中。若为原始或拉伸状态，应先根据金属膨胀器上下波纹缝隙，调整扇形板开度并在两侧分别插入到缝隙中，进行少量支撑后（防止膨胀器内油喷溅），再打开顶部注油阀，破坏真空。

（4）同时旋转两侧梯形丝杆螺杆，提升至要求高度。

（5）对油浸式电流互感器金属膨胀器进行补油。

（6）补油后，拧紧注油阀，直接抽出本装置。

（7）静置、排气、回装防尘罩。

现场使用效果如图 3所示。

4 应用效果

2018年，在某变电站3条110 kV出线的电流互感器补油工作中，使用该支撑装置进行支撑、补油。通常情况下，此类补油工作，单相补油平均时间为60 min，使用该装置平均耗时21.4 min，3组电流互感器补油原计划工作时间为9 h，实际用时3 h13 min，大大提高了检修工作效率。

按负荷电流100 A线路倒停的检修方式计算，检修时间每缩短1 h可减少19 052 kW的供电量损失，5.79 h可减少11 0311 kWh的供电量损失，经济效益显著。

该支撑装置在操作时安装、拆除简便，高度调节灵活可靠。降低了检修人员的劳动强度，提高了工作效率，减少人员被夹伤、设备损坏的可能，能保证人身安全和设备安全。同时装置外形小巧、质量轻、可拆解，便于携带和保管。

5 结束语

目前，油浸式电流互感器金属膨胀器支撑装置已获得实用新型专利^[5]。支撑装置的推广应用将大大减少相关检修项目投入的人工及时间成本，降低劳动强度、提高工作效率。