淺談10kV配網(wǎng)帶電作業(yè)多功能電動(dòng)絕緣操作短桿的研制

鄭海兵，何明薇

（1.浙江容大電力工程有限公司；2.國(guó)網(wǎng)浙江杭州市富陽(yáng)區(qū)供電有限公司，浙江 杭州 311403）

在10kV配電網(wǎng)絡(luò)的帶電作業(yè)過(guò)程中，絕緣手套作業(yè)法與絕緣桿作業(yè)法主流的帶電作業(yè)方式。在電力行業(yè)中，絕緣桿作業(yè)法也可叫作間接作業(yè)法，而絕緣手套作業(yè)法則可叫作直接作業(yè)法。本項(xiàng)目帶電作業(yè)多功能電動(dòng)絕緣操作短桿的研制，其旨在為帶電作業(yè)人員在作業(yè)過(guò)程中多增加一道絕緣防護(hù)，提高作業(yè)人員的安全性，通過(guò)取代原人力作業(yè)方式來(lái)提高作業(yè)效率。

1 現(xiàn)狀分析

10kV配網(wǎng)帶電作業(yè)因作業(yè)人員與帶電體、接地體距離較近，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)采取的安全措施、所使用工器具的絕緣性能有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求?？紤]到輔助絕緣用具均為易磨損物件，每次使用前均需作業(yè)人員仔細(xì)檢查，一旦作業(yè)人員檢查不到位或者疏忽(且部分針眼式損傷作業(yè)人員無(wú)法檢查),作業(yè)過(guò)程中絕緣臂未完全伸出，即將面臨不小的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，針對(duì)帶電作業(yè)絕緣手套作業(yè)法，研制套操作便捷、長(zhǎng)度可調(diào)、可完成多項(xiàng)帶電作業(yè)項(xiàng)目任務(wù)的多功能電動(dòng)絕緣操作短桿，用來(lái)替代原先作業(yè)人員帶絕緣手套觸碰導(dǎo)線的作業(yè)方式，增加一道防護(hù)，從而進(jìn)一步確保人員、設(shè)備安全。

2 設(shè)計(jì)方案

針對(duì)傳統(tǒng)帶電JGC接線裝置的夾持工具夾持容易松動(dòng)、接線裝置與電纜不能緊固的情況，提出一種非固定位置的接線裝置的夾持和安裝工具，夾持穩(wěn)固可靠，并能在完成夾持后緊固接線裝置上的緊固螺栓。如下圖所示，該機(jī)構(gòu)包括操作桿、接線裝置放置底座、夾持機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)（遙控扳手）、動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)（遙控器）、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，等等。接線裝置放置在底座上，接線裝置的緊固螺栓對(duì)準(zhǔn)并進(jìn)入動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的套筒后，拉動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的拉持環(huán)將接線裝置夾持在底座上，并將接線裝置勾卡在線纜上，拉動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使動(dòng)力機(jī)構(gòu)頂端的套筒對(duì)準(zhǔn)并進(jìn)入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的套筒后，開(kāi)啟動(dòng)力機(jī)構(gòu)（遙控扳手）的動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)（遙控器）的相應(yīng)控制部件，對(duì)相應(yīng)的接線裝置的緊固螺栓進(jìn)行“緊固”或“松開(kāi)”的操作。本夾持安裝工具一次可依次對(duì)4顆緊固螺栓進(jìn)行“緊固”或“松開(kāi)”的操作，從而為線纜接續(xù)工作提供便利。

（1）操作桿。操作桿為接線夾持安裝工具的中心部件。本工具其他所有部件均直接或間接地安裝在操作桿上，根據(jù)高壓線纜的高度，可以靈活調(diào)整操作桿長(zhǎng)度，以適應(yīng)操作要求。

（2）線夾裝置放置底座。接線裝置放置底座分為上下兩部分，按接線裝置緊固螺栓的相對(duì)位置尺寸，底座上對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)有四個(gè)孔位和凹槽，以確保接線裝置平穩(wěn)、合理地放在底座的下半部分上面。

（3）夾持機(jī)構(gòu)。夾持機(jī)構(gòu)由底板、拉板、導(dǎo)向軸、夾持板、推拉環(huán)等部件組成。夾持機(jī)構(gòu)的底板部分與接線裝置放置底座的下半部分連接，夾持板接線裝置放置底座的上半部分連接，拉動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的推拉環(huán)，可實(shí)現(xiàn)接線裝置放置底座對(duì)接線裝置的夾持和松開(kāi)。

（4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由套筒、彈簧和套筒緊固螺栓組成。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，另一端與接線裝置的緊固螺栓連接，當(dāng)接線裝置的螺栓被緊固到一定程度時(shí)，螺栓的下半部分自動(dòng)斷裂。

（5）動(dòng)力機(jī)構(gòu)（遙控扳手）。動(dòng)力機(jī)構(gòu)為TDBS-18型絕緣遙控扳手，遙控距離達(dá)到≤100m，整機(jī)重量?jī)H為1kg；力矩150N/m，最大擰緊M16(螺母為M19)螺栓，鋰電池充電電壓12V，充電時(shí)間30min。

（6）動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)（433M無(wú)線射頻發(fā)射、接收模塊）。動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)固定于操作桿的尾端，鑲套在操作桿上。

（7）動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向管、彈簧、固定夾等部件組成。在完成其中一顆螺栓的緊固后，使用電力專用推拉桿向下拉動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)下端的拉環(huán)并轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使動(dòng)力機(jī)構(gòu)上端的套筒位于所需緊固螺栓的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的正下方，松開(kāi)推拉管。

圖1 10KV配網(wǎng)帶電作業(yè)多功能電動(dòng)絕緣操作短桿結(jié)構(gòu)圖

（8）線夾裝置的夾持工具具體操作下。

①向上推動(dòng)推拉環(huán)，使放置底座完全張開(kāi),將接線裝置放置在夾持安裝工具的放置底座上。

②將接線裝置放置在夾持安裝工具的放置底座上；向下拉動(dòng)推拉環(huán)，使接線裝置被完全夾持。

③將引線電纜放入JGC接線裝置。將動(dòng)力裝置移位至需要緊固的螺栓下，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與接線裝置緊固螺栓連接。

④將動(dòng)力裝置移位至另一端需要緊固的螺栓下，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與接線裝置緊固螺栓連接；啟動(dòng)動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)緊固螺栓，直至緊固接線裝置的螺栓斷裂，套筒在彈簧力的作用下自動(dòng)上移。

⑤手持操作桿，將接線裝置掛接在10kV主線電纜上。手持操作桿，將接線裝置掛接在10kV主線電纜上。

⑥確認(rèn)接線裝置已可靠地將引線電纜與主線電纜連接連接，并旋轉(zhuǎn)沖擊扳手依次鎖緊JGC線夾螺栓。

⑦向上推動(dòng)推拉環(huán)，解除夾持結(jié)構(gòu)對(duì)接線裝置的夾持。操作及完成后如圖2。

圖2 裝置操作及完成后示意圖

3 技術(shù)關(guān)鍵與難點(diǎn)

3.1 制作出短桿工具的工具頭

10kV配網(wǎng)帶電作業(yè)的主要工作為引線拆搭、絕緣導(dǎo)線剝皮、鎖線等工作，這些工作的過(guò)程中，我們需要剪線、擰緊螺母、剝皮、鎖緊導(dǎo)線等一些工作頭。如何制造出相對(duì)應(yīng)適合工作的工具頭，是一項(xiàng)重要的工作。

3.2 如何實(shí)現(xiàn)絕緣短桿工具的電動(dòng)化

工具頭接入絕緣短桿。短桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工具頭工作由鋰電池驅(qū)動(dòng)。這需要尋找到合適的電機(jī)、齒輪、電池、以及方便手握隨身攜帶等。還要設(shè)計(jì)出電動(dòng)化的出力、轉(zhuǎn)速等。這些均為本項(xiàng)目的技術(shù)難點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

提高針對(duì)10kV配網(wǎng)帶電作業(yè)工作安全性、可靠性、時(shí)效性、經(jīng)濟(jì)性，可有效降低10kV配網(wǎng)帶電作業(yè)引發(fā)的人身觸電風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可降低原作業(yè)方式下易損耗絕緣工器具的報(bào)廢率，即該項(xiàng)目的推廣可在確保作業(yè)人員人身安全、工器具置換更新的經(jīng)濟(jì)效益方面將帶來(lái)極大的提升，因此成果在直接和間接效益上具有廣泛的應(yīng)用前景。