防觸電型高枝電鋸的研制探討

摘要：文章研制開發(fā)了一種安全、可靠的防觸電型高枝電鋸，通過對(duì)高枝電鋸的研制思路和組裝技術(shù)進(jìn)行分析探討，成功應(yīng)用后將為傳統(tǒng)高枝電鋸增加新的功能，為帶電清障作業(yè)提供一種更加安全、穩(wěn)定可靠的高枝電鋸，保證員工在清障作業(yè)過程中的人身安全。

關(guān)鍵詞：防觸電；高枝電鋸；絕緣棒改裝；帶電清障作業(yè)；輸電線路 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM72 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0020-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.010

目前在電力行業(yè)中由于輸電線路通常架設(shè)于室外臨近樹木，樹枝的生長(zhǎng)接觸電線會(huì)影響輸電線路的正常工作，因而需要定期對(duì)輸電線路進(jìn)行清理和維護(hù)。通常方式為在輸電線路下方進(jìn)行手動(dòng)清障，此時(shí)清障人員手持高枝油鋸多站在升降平臺(tái)上進(jìn)行工作。由于升降平臺(tái)的位置較高，若清障人員習(xí)慣性地舉高手中的高枝油鋸修剪樹枝等雜物時(shí)，將容易造成高枝油鋸與導(dǎo)線之間的安全距離不足，甚至觸碰導(dǎo)線導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生，存在著較大的人身和財(cái)產(chǎn)安全隱患?；诖耍斜匾槍?duì)高枝油鋸與導(dǎo)線間安全距離不足、容易發(fā)生觸電事故、存在較大的人身和財(cái)產(chǎn)安全的問題提供一種高枝電鋸。

1 傳統(tǒng)高枝油鋸的現(xiàn)狀分析

日常在線路下方清障時(shí)，清障人員多站在升降平臺(tái)上進(jìn)行工作。由于升降平臺(tái)的位置較高，若清障人員習(xí)慣性地舉高手中的高枝油鋸，將容易造成高枝油鋸與導(dǎo)線之間的安全距離不足，存在以下兩個(gè)安全隱患：（1）在清障過程中，傳統(tǒng)高枝油鋸不具有絕緣功能，高枝油鋸誤觸帶電線路會(huì)造成人身觸電事故，嚴(yán)重威脅清障人員的人身安全；（2）當(dāng)清障人員使用傳統(tǒng)高枝油鋸時(shí)，難以判斷導(dǎo)線與油鋸之間的距離，無任何警示功能，容易誤觸帶電導(dǎo)線，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

經(jīng)過研究分析，要彌補(bǔ)傳統(tǒng)高枝油鋸存在的不足，研制一種安全、穩(wěn)定可靠的防觸電型高枝電鋸，以此來提高清障作業(yè)的安全水平，保障人身安全。本項(xiàng)目主要對(duì)現(xiàn)清障用電鋸進(jìn)行加工改良，研制一種可防觸電的高枝電鋸。項(xiàng)目的成功應(yīng)用將為傳統(tǒng)高枝電鋸增加新的功能，為清障作業(yè)提供一種更加安全、穩(wěn)定可靠的高枝電鋸，保證員工在清障作業(yè)過程中的人身安全。本項(xiàng)目以現(xiàn)有的電動(dòng)鏈鋸、近電報(bào)警器、絕緣棒為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)研發(fā)三者結(jié)合為一體的新型高枝電鋸，為配網(wǎng)運(yùn)維工作提供更加安全有效的保證。

2 防觸電型高枝電鋸研制

2.1 項(xiàng)目實(shí)施的基本思路

（1）要具有良好的防觸電效果，即使誤觸帶電線路，也能保護(hù)清障人員不發(fā)生觸電事故，保證人身安全；（2）要具有近電報(bào)警功能，在與帶電線路1.2～1.8m的距離下便會(huì)發(fā)出警報(bào)提示，提醒清障人員注意帶電設(shè)備，保護(hù)配網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行；（3）要具備自動(dòng)停機(jī)的功能。

為了實(shí)現(xiàn)上述功能，設(shè)計(jì)的基本思路是結(jié)合電鋸、高壓絕緣棒、近電報(bào)警器的基本功能，將三者結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)上述要求。其中防觸電型高枝電鋸的手柄部分用高壓絕緣棒代替，由于絕緣棒本身使用絕緣材質(zhì)，加上足夠的長(zhǎng)度，使得電鋸擁有絕緣性能。由于要保持絕緣性能，電鋸遠(yuǎn)距離的操作須通過無線方式實(shí)現(xiàn)，所以還需另外加裝無線遙控開關(guān)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操控。距離測(cè)量功能通過近電報(bào)警器實(shí)現(xiàn)。此外，還需加裝指示燈，加強(qiáng)警報(bào)效果，其基本構(gòu)思圖如圖1所示：

該方案實(shí)現(xiàn)防觸電的同時(shí)，在近電報(bào)警器啟用時(shí)能夠提供近電報(bào)警功能，提醒清障人員已經(jīng)靠近線路，更好地保障了清障作業(yè)過程中的人身安全。

2.2 絕緣棒改裝

由于傳統(tǒng)高枝油鋸是金屬結(jié)構(gòu)，不具有絕緣功能，方案考慮采用“電動(dòng)鏈鋸+絕緣棒”的組合代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高枝油鋸，既能滿足高處清障的需求，又能實(shí)現(xiàn)防觸電要求。為更好地連接電鋸與絕緣棒，需要設(shè)計(jì)一個(gè)金屬支架，設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

2.3 開關(guān)改良

由于電動(dòng)鏈鋸開關(guān)位于電鋸機(jī)身，當(dāng)外接絕緣棒時(shí)，無法從絕緣棒下方對(duì)電鋸進(jìn)行操作，還需要對(duì)開關(guān)進(jìn)行進(jìn)一步改良，電鋸開關(guān)的改良需求有如下兩點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)一定距離外的操作，隨時(shí)控制電鋸的啟動(dòng)與停止；（2）保持原有的絕緣性能，不能使用導(dǎo)線進(jìn)行連接。通過加裝無線遙控開關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操控。根據(jù)方案中采用的電鋸類型，其工作電源電壓為直流14.4V，因此需要選擇電壓合適的無線遙控開關(guān)進(jìn)行改裝。

2.4 近電報(bào)警器改良

近電報(bào)警器的工作原理是將接收的監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行前端分析處理，取出50Hz工頻信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字濾波排除干擾信號(hào)，分析其信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，發(fā)出無線報(bào)警信號(hào)給接收端，接收端在接收到該信號(hào)后報(bào)警，提示用戶設(shè)備已接近強(qiáng)電，適用于220V以上工頻電壓。但市面上可購(gòu)買的近電報(bào)警器普遍只有聲音報(bào)警功能，警示能力較弱。

在實(shí)際應(yīng)用中由于高枝電鋸的距離遠(yuǎn)、電鋸運(yùn)行噪聲較大的特點(diǎn)，現(xiàn)有的近電報(bào)警器并不能滿足使用需求，因此設(shè)計(jì)小組在近電報(bào)警器的底部設(shè)計(jì)加裝一盞紅色指示燈，當(dāng)靠近帶電線路時(shí)，除有聲音報(bào)警外還會(huì)伴隨有紅燈警示，加強(qiáng)了警示效果。特別要注意的是近電感應(yīng)報(bào)警器不對(duì)直流、高頻、靜電預(yù)警，由于架空單線周圍電場(chǎng)穩(wěn)定檢測(cè)靈敏度高，因該設(shè)備主要用于檢測(cè)室外架空線，檢測(cè)的電壓可根據(jù)需要在生產(chǎn)設(shè)備時(shí)在一定限度內(nèi)加以調(diào)節(jié)。

3 防觸電型高枝電鋸組裝

第一，將制作好的絕緣棒、近電報(bào)警器、無線開關(guān)和電鋸進(jìn)行組裝，如圖3和圖4所示。高枝電鋸主要包括絕緣支桿100、裝配端120、固定架200，固定架200包括至少一個(gè)箍緊件；用于清除輸線路上雜物的鋸本體300，高枝電鋸在使用時(shí)，通過箍緊件將鋸本體300穩(wěn)固裝夾于固定架200上之后將固定架200安裝于絕緣性能良好的絕緣支桿100的裝配端120處，當(dāng)清障人員進(jìn)行清障工作時(shí)，絕緣支桿100可以阻斷因安全距離不足而導(dǎo)致輸電線上電流引入人體，從而避免因觸碰導(dǎo)線而導(dǎo)致的觸電事故發(fā)生，確保工作人員的人身及財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，工作可靠性高。

第二，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合需要，鋸本體300可以是電鋸、剪刀等，以提升高枝電鋸的產(chǎn)品種類和適用范圍。絕緣支桿100可以采用絕緣性能良好的材料制作，例如塑料、木頭等。

箍緊件240為采用金屬制作的抱箍，通過螺栓組件連接，兩個(gè)箍板之間形成卡固腔室242。此外，本實(shí)施例中鋸本體300優(yōu)選為電鋸，本體即為電鋸的電機(jī)部分，電機(jī)殼體卡設(shè)于卡固腔室242內(nèi)，進(jìn)而可以形成穩(wěn)固的裝配結(jié)構(gòu)。

第三，固定架200設(shè)有卡接件220和鎖緊件，卡接件220設(shè)有卡孔222和第一裝配孔，所裝配端120設(shè)有與第一裝配孔位置相對(duì)應(yīng)的第二裝配孔，裝配端120卡設(shè)于卡孔222內(nèi)，鎖緊件穿設(shè)于第一裝配孔和所述第二裝配孔。通過裝配端120與卡接件220的卡孔222可靠卡接，不僅可以確保絕緣支桿100與固定架200的連接牢固，同時(shí)該裝配方式操作簡(jiǎn)單，裝拆方便，省時(shí)省力，可以大大提高工作效率。其中，卡接件220為與第一箍緊件240一體焊接的金屬筒體，金屬筒體的端面向內(nèi)凹設(shè)形成卡孔222，絕緣支桿100的裝配端120外套設(shè)有金屬防護(hù)套，因而可以保證絕緣支桿100不會(huì)被壓壞。

此外，金屬防護(hù)套的外徑和形狀與卡孔222的孔徑和形狀匹配，因而可以實(shí)現(xiàn)兩者的穩(wěn)固卡接。鎖緊件可以是螺釘?shù)?，第一裝配孔和第二裝配孔為螺紋孔，螺釘與兩個(gè)螺紋孔配合連接，裝配方式簡(jiǎn)單。

第四，箍緊件還包括連接件260和第二箍緊件280，連接件260的一端與卡接件220連接，連接件260的另一端與第二箍緊件280連接，鋸本體300還包括與本體連接的把手，把手與第二箍緊件280卡接。第二箍緊件280通過連接件260與第一箍緊件240連接，之后通過第二箍緊件280與鋸本體300的把手卡接，進(jìn)而可以對(duì)鋸本體300形成兩點(diǎn)夾持固定，進(jìn)一步提高了固定架200與鋸本體300的連接牢固性和可靠性。通過抱箍與把手卡接，兩個(gè)抱箍之間形成相對(duì)限位和兩點(diǎn)定位，避免固定架與電鋸間因振動(dòng)等而發(fā)生松動(dòng)，因而可以進(jìn)一步提高對(duì)電鋸的連接牢固性。

第五，握持端140設(shè)有防滑結(jié)構(gòu)142。通過在握持端140的外周壁上制作防滑結(jié)構(gòu)142，當(dāng)人們握持絕緣子稈工作時(shí)，可以提高手部與握持端140的握持穩(wěn)固性，避免打滑等問題發(fā)生，進(jìn)而提高使用高枝電鋸工作的安全性和可靠性。其中，上述防滑結(jié)構(gòu)142可以是各種形狀的凸起，例如菱型、波紋型等，進(jìn)而可以提高與手部之間的摩擦力；在另一實(shí)施方式中，也可以采用橡膠等材質(zhì)制作的防滑套套接于握持端140來起到良好的防滑效果。

第六，高枝電鋸還包括輔助把持件400，輔助把持件400設(shè)置于所述絕緣支桿100上。通過在絕緣支桿100上安裝輔助握持件，當(dāng)人們使用高枝電鋸工作時(shí)，可以便于一只手握持握持端140，另一只手握持輔助握持件，從而提高對(duì)裝置的抓持牢靠和穩(wěn)固，提高使用的安全性和可靠性。

安裝完成后要求電鋸與金屬支撐架、絕緣棒三者連接緊密，不松脫，無線開關(guān)工作正常，在一定范圍內(nèi)能良好接受操作信號(hào)。近電報(bào)警器可以正常工作能正確發(fā)出警報(bào)信號(hào)。

4 結(jié)語

綜上所述，通過研制帶有近電報(bào)警和絕緣功能的新型高枝電鋸，大大降低了清障人員誤觸電的概率。當(dāng)清障人員進(jìn)行清障工作時(shí)，絕緣支桿可以阻斷因安全距離不足而導(dǎo)致輸電線上電流引入人體，從而避免因觸碰導(dǎo)線而導(dǎo)致的觸電事故發(fā)生，確保工作人員的人身及財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，工作可靠性高。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：胡健林（1991-），男，廣東中山人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門恩平供電局助理工程師，研究方向：配網(wǎng)運(yùn)維。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）