可視帶電作業(yè)操作桿的研究應用

徐博文

摘要：經(jīng)濟在快速的發(fā)展，社會在不斷的進步，數(shù)量也成倍增長，電力線路故障也隨之逐年增多。如“引流板發(fā)熱”故障，是指耐張鐵塔跳線引流板，在運行一段時間氧化后，由于螺絲出現(xiàn)松動，引流板之間出現(xiàn)間隙，使其電阻增大引起發(fā)熱，造成線路運行安全隱患。一般采用帶電作業(yè)進行故障處理，即在絕緣操作棒上加裝梅花扳手來收緊發(fā)熱引流板螺絲，消除故障缺陷，但在收緊導線引流板螺絲時，三角連板和絕緣子阻擋了作業(yè)人員的視線，增加了作業(yè)難度。帶電作 業(yè)講求的是安全高效，如不能及時清障，作業(yè)人員在塔上停留時間過長，其體力透支，存在極大的安全隱患，為了解決此問題，采用在線監(jiān)控原理，將絕緣操作桿改造成為可視帶電作業(yè)操作桿，從而使作業(yè)人員能夠看見螺絲的正確位置，高效快速消除故障。

關鍵詞：引流板;帶電;可視帶電作業(yè)操作桿;實時;穩(wěn)定

引言

隨著我國電網(wǎng)的快速發(fā)展，用戶對供電可靠性的要求也越來越高。為了保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性，帶電作業(yè)技術將成為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要技術手段。在進行帶電作業(yè)時經(jīng)常要使用絕緣操作桿對帶電設備進行一些簡單的操作，如帶電拆卸、緊固螺栓、固定絕緣子和拆拔W銷等。目前，操作人員使用市場上的絕緣操作桿作業(yè)時，與作業(yè)位置較遠，造成視線不佳，無法準確完成操作，甚至造成操作失誤，后果嚴重。此外，在使用操作桿進行更換絕緣子時，需要進行拔銷、取碗頭、恢復銷子等工序，但是使用市場上的拔銷鉗不能將這幾個操作全部完成，需要更換不同功能的拔銷鉗，費時費力。本文研制一種可視化多功能操作桿，作業(yè)時，作業(yè)人員可通過操作桿上的顯示器較好的發(fā)現(xiàn)肉眼難以發(fā)現(xiàn)的工作死角區(qū)域，實現(xiàn)作業(yè)過程中的精確控制，并配備多功能拔銷器，實現(xiàn)一次性更換絕緣子操作。

1帶電作業(yè)簡述

1.1地電位作業(yè)

地電位作業(yè)就是在地面或接地構件上與帶電部分保持一定距離的人員，通過絕緣操作桿對帶電的高壓設備進行操作，人的手并不直接接觸帶電設備。帶電作業(yè)與停電作業(yè)相比較，有以下幾個優(yōu)點：（1）帶電作業(yè)能夠及時地消除設備缺陷，從而減少或避免設備“帶病運行”的時間，降低事故發(fā)生的概率。（2）大力推廣帶電作業(yè)，可以有效地減少每年線路及設備停電的總次數(shù)，從而大幅度減少停電作業(yè)中的“誤登桿觸電傷亡事故”、設備倒閘操作中的“誤操作事故”以及“誤掛（拆）地線”等事故。（3）帶電作業(yè)不受時間約束，不需要等待計劃停電來安排停電消缺。

1.2中間電位作業(yè)

中間電位作業(yè)是指作業(yè)人員通過絕緣工具對地或對接地的構件絕緣，并與帶電體保持一定的距離，通過絕緣操作桿對帶電設備進行的作業(yè)。作業(yè)人員所處的電位低于帶電體而高于地的電位，電位是隨著人員接近帶電體的距離而變化，為懸浮的中間電位。

2可視化多功能操作桿的研制

2.1基于圖傳系統(tǒng)的可視化功能設計

攝像頭及圖傳系統(tǒng)模塊要求是：（1）攝像頭體積小，質量較輕，可按工作條件調節(jié)拍攝角度，所采集的視頻信息，圖像清晰，色彩不失真。（2）圖傳系統(tǒng)體積較小，質量較輕，采用無線傳輸模式，傳送圖像延遲時間低于1s。（3）攝像頭及圖傳系統(tǒng)在進行帶電作業(yè)時電磁兼容性能較好。為了滿足以上要求，可視化多功能操作桿攝像頭采用Sony高清攝像頭，外殼尺寸大小為32mm×32mm，重量：13g，滿足體積小，質量輕的要求。圖傳系統(tǒng)采用基于固定點的無線圖傳技術，應用IEEE802.11a協(xié)議，在5.8GHz頻段進行圖像傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率高達54Mbit/s。能夠實現(xiàn)高清圖像在無線網(wǎng)絡中傳輸，延遲時間低于1s。在進行帶電作業(yè)時，攝像頭及圖傳系統(tǒng)用錫箔紙包裹，能屏蔽電場，使其電磁兼容性能較好。根據(jù)上述分析，本文設計的可視化操作桿圖傳系統(tǒng)結構組成包括：圖像采集模塊、圖像處理模塊、無線模塊、圖像控制和接收模塊和顯示器。設計整個方案是：通過可視化操作桿的攝像頭采集視頻信息，經(jīng)過圖像處理模塊將其轉換成數(shù)據(jù)信息，通過無線傳輸模塊發(fā)送給圖像控制和接收模塊，經(jīng)過處理后的圖像信息反饋到顯示屏上，實現(xiàn)可視化功能.

2.2數(shù)據(jù)的獲取

利用全市1∶5000DEM和DOM，該數(shù)據(jù)通過全數(shù)字航空攝影測量方法制作完成，高程模型的格網(wǎng)間距為5m，影像地面分辨率為0.25m。整個數(shù)據(jù)范圍覆蓋了全市11000km2。DOM與DEM數(shù)據(jù)經(jīng)過處理構建寧波全市域范圍三維地形地貌模型，用以反映寧波輸電網(wǎng)線路所在區(qū)域的整體地形地貌分布情況。利用激光測量技術獲取輸電線路的影像及點云數(shù)據(jù)。在桿塔地區(qū)，首先通過控制測量獲得周圍圖根控制點三維坐標，為后期點云配準和定向提供參數(shù)。然后采用靜態(tài)掃描的方法，從不同的角度位置設立站點，對輸電線路各個側面進行掃描測量，以獲取高精度的點云數(shù)據(jù)，為建立電力資產(chǎn)管理平臺的輸電線路三維模型提供原始數(shù)據(jù)。

2.3多功能拔銷器設計

（1）功能單一，更換絕緣子時需要拔銷、取碗頭、恢復等工序，目前使用的拔銷鉗卻不能將這幾個操作全部完成，需要更換不同功能的拔銷鉗，費時費力。（2）前端結構不合理，因為拔銷鉗的結構、尺寸等方面的因素，造成在使用時操作不方便，其中包括受到結構尺寸影響，容易使得鉗頭插進空隙，同時碗頭叉前端較光滑，且無限制措施，碗頭容易從碗頭叉中脫落。（3）拔銷鉗因為沒有專門的恢復彈簧銷部分，且拔銷鉗各結構較不適用與恢復，作業(yè)人員習慣于使用操作桿恢復彈簧銷，容易造成對操作桿絕緣部分的損傷，存在極大的安全隱患?；谏鲜鰡栴}，可視化多功能操作桿的拔銷器必須滿足以下要求：（1）實現(xiàn)只用一個拔銷器就能完成更換絕緣子操作（拔銷、取碗頭、裝碗頭、裝銷）;（2）作業(yè)人員能夠使用該工具準確的完成拔銷、取碗頭、裝碗頭、裝銷等操作;（3）使用該工具后可減少作業(yè)時間，提高勞動效率，降低勞動強度。（1）多功能拔銷器拔銷、裝銷功能實現(xiàn)。拔銷功能的實現(xiàn)主要依靠拔銷端扁平矩形結構，由于彈簧銷與碗頭間隙不超過8mm，因此將拔銷端設計成10mm寬的矩形結構，可將絕緣子銷子順利推出。裝銷功能的實現(xiàn)主要是通過將拔銷器主軸設計成10mm×95mm的矩形結構，而不是圓柱形主軸，使用時可將絕緣子銷子順利推進，從而有效恢復彈簧銷。（2）取、裝碗頭功能的實現(xiàn)。將拔銷器前端設計成叉狀，并將叉頭設計成鉤狀，可有效穩(wěn)定碗頭，防止滑出，從而實現(xiàn)取、裝碗頭功能。（3）多功能拔銷器與操作桿連接采用通用的齒狀螺紋連接，固定可靠，使用方便。最終多功能拔銷器可實現(xiàn)拔銷、取碗頭、裝碗頭、裝銷等操作，并且結構合理、通用性強，滿足要求。

3可視帶電作業(yè)操作桿的應用

可視帶電作業(yè)操作桿的應用必須嚴格遵循以下安全技術措施：（1）嚴格執(zhí)行工作票制度、工作監(jiān)護制度;（2）桿上操作人員務必使用安全帶，并應確保人身與帶電體符合最小安全距離;（3）塔上工作人員使用可視帶電作業(yè)操作桿時要站穩(wěn)，同時采取擺動方式靠近觀測對象;（4）可視帶電作業(yè)操作桿還可以應用在輸電線路帶電查找導線端連接金具的狀況。

結語

在今后的輸電線路運維過程中，由于線路金具長期的運行以及震動，將會出現(xiàn)不同程度的引流板發(fā)熱缺陷，因此，我們需要制定后續(xù)處理方案來保證供電段的可靠性?？梢晭щ娮鳂I(yè)操作桿的設計，極大地降低了檢修人員的勞動強度，確保了人員的工作安全，保障了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，最大程度地提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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