高空帶電剪線裝置

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)連山供電局，廣東清遠(yuǎn) 513200）

0.背景

在10kV配電網(wǎng)線路工作中，對于線路的T型接頭，或者電桿跳線的切除，是故障檢修，線路改造，連接方式變更等常見的工作。

對于線路切除工作的條件，分為帶電狀態(tài)下切除與停電狀態(tài)下切除兩種，一般在非緊急情況下是停電操作，停電操作首先是將需要切除線路的前端斷路器或隔離開關(guān)斷開，并做好輸出側(cè)接地，然后在工作線路就地前端進(jìn)行驗電，掛接地線，確保線路工作位置是停電狀態(tài)后，再進(jìn)行下一步操作。而帶電狀態(tài)一般是在緊急狀態(tài)下對線路進(jìn)行切斷，當(dāng)線路后端發(fā)生事故/異常狀態(tài)，來不及進(jìn)行停電操作，需要緊急切除時，不改變當(dāng)前線路運行狀態(tài)，直接在帶電狀態(tài)下進(jìn)行線路剪除工作[1]。

對于操作的方式，分為登桿作業(yè)與機械臂載人操作2大類型。其中登桿作業(yè)是由工作人員佩戴登高腳鉤，攜帶絕緣剪刀，攀爬至桿頂切斷線路。而機械臂載人則是操作人員站立在電力施工車的升降機內(nèi)，手持絕緣剪刀，切斷線路。

1.總體結(jié)構(gòu)

如圖1所示，高空帶電剪線裝置主要由絕緣支撐桿作為地面操作人員與電動剪刀之間的連接媒介，中間設(shè)置凹輪支撐組件用以借助電桿作為支點，減小操作人員的反向力矩，另設(shè)置電缸用以調(diào)節(jié)電動剪刀的進(jìn)刀角度，最后由電動剪刀實現(xiàn)剪切執(zhí)行剪切任務(wù)[2]。

圖1 高空帶電剪線裝置

2.各零件設(shè)計

如圖2所示，遙控箱內(nèi)的無線繼電器板在接收到地面操作人員的遙控指令后，將控制無刷電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等運動，無刷電機的高速輸出通過減速齒輪后，形成大力矩，低轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)力矩輸出，該輸出帶動拉力絲桿旋轉(zhuǎn)，拉力絲桿由壓力軸承進(jìn)行前進(jìn)限位、由減速齒輪箱進(jìn)行后退限位，因此拉力絲桿的前后位置始終不變，而絲桿法蘭則在拉力絲桿的正反轉(zhuǎn)過程中被動進(jìn)行前進(jìn)、后退[3]。

圖2 遙控箱無線繼電器板

絲桿法蘭與活動刀臂相連，活動刀臂前端是活動刀片與活動壓塊，絲桿法蘭前后運行時，活動刀片與活動壓塊將會隨之前后運動，從而加大、減小與固定刀片和固定壓塊之間的相對距離，距離增大時，將待剪電纜調(diào)節(jié)至活動刀片的內(nèi)側(cè)，隨著活動刀片的后退，與固定刀片的位置越來越小，直至為0，此時待剪斷電纜將被剪斷，斷口的一端電纜將脫落，而另一端則將被固定壓塊與活動壓塊夾住而不掉落。

如圖3所示，玻璃纖維空心管兩端各安裝一個金屬外套管，套管分別車內(nèi)牙與外牙，內(nèi)牙外牙相互配合，可不斷延長，且無需編號，便于現(xiàn)場操作桿的持續(xù)延長。

圖3 玻璃纖維空心管

如圖4所示，本節(jié)特殊的絕緣桿在圖3玻璃纖維管中間加裝一個深溝軸承，深溝軸承內(nèi)圈與玻璃纖維是一個整體，而外圈與凹輪支撐組件相連，使得整個連接好的玻璃限位管可以以凹輪支撐組件為支點，進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)進(jìn)刀角度的目的。

圖4 絕緣桿

如圖5所示，圖5是調(diào)節(jié)剪刀頭電動伸縮桿，電動伸縮桿也是由地面遙控控制，其控制板與剪刀頭控制板共用，在地面遙控的操作下，無線繼電器板開出信號，驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止，電機電動齒輪箱進(jìn)行減速并增大輸出力矩，齒輪箱的隨后一個齒輪與套筒連接，套筒內(nèi)壁布滿內(nèi)牙，運動絲桿車外牙，當(dāng)套筒在減速齒輪的驅(qū)動下正、反轉(zhuǎn)時，運動絲桿將會伸出、收縮[4]。

圖5 調(diào)節(jié)剪刀頭電動伸縮桿

伸縮桿的固定連接件與活動連接件分別與玻璃纖維管的主桿部分與剪刀頭部分連接，通過伸縮桿的伸縮可實現(xiàn)剪刀頭與玻璃纖維桿的角度調(diào)節(jié)，該角度調(diào)節(jié)可以有效的避開在假設(shè)過程中與帶電導(dǎo)線之間的接觸，還可以輔助調(diào)節(jié)剪刀頭的對準(zhǔn)。

3.工作原理（圖6）

圖6 工作原理

①裝前端桿。先將凹輪支撐組件固定在電桿上，并將帶剪刀頭的絕緣桿與帶深溝軸承的絕緣桿用電動伸縮桿相連，二者相連處安裝活動關(guān)節(jié)；②逐節(jié)上升。用手推動絕緣操作桿底部向上，絕緣操作桿的末端是公頭外牙，將一根獨立的絕緣操作桿的母頭內(nèi)牙與之配合鎖緊，絕緣操作桿不斷增多時，其長度將變大，直至剪刀頭靠近待剪斷電纜附近位置；③打開前端桿。啟動地面遙控器，控制電動伸縮桿伸長，增加剪刀絕緣桿與主體操作桿之間的夾角；④手動旋轉(zhuǎn)180°。由于在③中，已經(jīng)加大了剪刀頭絕緣桿與主體操作桿之間的夾角，在手動旋轉(zhuǎn)180°時，剪刀頭重力對與主體絕緣操作桿的法向扭矩作用力相對很小，便于手動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；⑤打地錨固定。在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的主體絕緣操作桿的末端位置打擊一條地錨，利用地錨的固定卡箍固定好操作桿末端，為接下來精確調(diào)節(jié)進(jìn)刀角度，實施剪切做好準(zhǔn)備，此時，整個裝置被凹輪支撐組件與地錨共同固定好，無需人力持續(xù)穩(wěn)固，可以減小操作人員的勞動強度，同時避免了人體抖動發(fā)生的裝置不穩(wěn)定，不易對準(zhǔn)剪線刀口的問題。

4.結(jié)語

通過本裝置進(jìn)行操作，無需停電就可以操作，使得操作條件降低；工作人員無需爬桿，也無需使用電力工程車，結(jié)構(gòu)簡單輕便，適應(yīng)性強；安全系數(shù)加強，工作人員與帶電體水平、垂直距離均較原方案加大，避免了直接接觸帶電體的機會，減小了觸電風(fēng)險。