10kV帶電作業(yè)引流線電動(dòng)安裝工具研究

國(guó)網(wǎng)咸陽(yáng)供電公司 劉 歡 毛 潔 余 楊 辛 龍 王 磊

配電線路是供電系統(tǒng)中的供電通道。電力部門通過(guò)不同級(jí)別的配電線路向用戶供電。隨著配電線路壽命的延長(zhǎng)，線路的損耗率不斷提高，在日常運(yùn)行和使用過(guò)程中出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。為避免配電線路故障造成停電，影響重要生產(chǎn)部門的生產(chǎn)和人民群眾日常生活，供電人員對(duì)配電線路的維護(hù)和保養(yǎng)通常進(jìn)行帶電操作。但一旦出現(xiàn)操作不當(dāng)，很容易造成電涌風(fēng)險(xiǎn)，后果是無(wú)法想象的[1]。

為提高帶電作業(yè)的性能，減少作業(yè)時(shí)間和成本，本文從帶電多作業(yè)出發(fā)，深入分析10kV帶電作業(yè)存在的危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)絕緣桿法引流線電動(dòng)安裝工具，作業(yè)人員在使用該工具開展帶電作業(yè)時(shí)，可以有效簡(jiǎn)化作業(yè)流程和作業(yè)難度，對(duì)增強(qiáng)帶電作業(yè)人員的工作安全具有重要保障[2]。

1 10kV帶電作業(yè)存在的危險(xiǎn)分析

安全距離不足。在目前配電線路10kV帶電作業(yè)環(huán)境下，供電人員進(jìn)行的用電操作一般必須緊密結(jié)合，為了快速完成配電線路故障檢修規(guī)程，操作人員應(yīng)確保與配電線路保持安全距離，以避免電涌造成的損壞。然而在相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中配電線路所占份額高達(dá)70%，為提高配電和維護(hù)工作的安全性，適當(dāng)調(diào)整了安全距離[3]。

作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜。除安全距離不足帶來(lái)的觸電事故問(wèn)題外，10kV配電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的環(huán)境也會(huì)增加運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，與傳統(tǒng)作業(yè)不一樣的是，10kV的配電線路是住宅和商業(yè)用電中經(jīng)常用到的等級(jí)[4]，線路較嘈雜、覆蓋面積很高，進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)配電線路的位置和自然環(huán)境會(huì)增加工作的難度，包括夜間作業(yè)、雷電天氣的作業(yè)等，電力工人不容易判斷10kV配電線路的故障。在潮濕雨天10kV配電線路的電纜和電阻會(huì)發(fā)生變化。如，絕緣失去能量將導(dǎo)致接觸不良和供電人員的生命危機(jī)。

電力工人缺乏安全意識(shí)。除客觀環(huán)境的安全影響外，電力員工的主觀因素也是現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)之一。由于缺乏技能水平和安全意識(shí)，部分電力企業(yè)電力員工情緒波動(dòng)容易出現(xiàn)恐慌，日常工作緊張、無(wú)所適從，最終影響配電運(yùn)行。在考察某國(guó)家的電力企業(yè)時(shí)可得出結(jié)論，在企業(yè)電力員工的就業(yè)過(guò)程中，心理素質(zhì)和技能水平是衡量其工作能力的重要指標(biāo)，體現(xiàn)了電力員工心理能力在工作中的重要性[5]。

引流線電動(dòng)安裝方法分析。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于配電網(wǎng)帶電作業(yè)的穿刺夾和引流線路搭接技術(shù)，市場(chǎng)上也沒(méi)有用到排水管線搭接作業(yè)的輔助裝備，互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的研究和調(diào)查也不多，仍然在用一種傳統(tǒng)的方法，通過(guò)感覺(jué)給穿刺線夾進(jìn)行搭接引流，這樣會(huì)花費(fèi)時(shí)間和精力。根據(jù)公司《供電可靠性提升工作方案》，引流線路搭接時(shí)間為≤50分鐘。經(jīng)過(guò)對(duì)引流線的歷史數(shù)據(jù)分析獲得了平均72.1min，不能夠滿足公司提出的生產(chǎn)目標(biāo)要求，所以停電的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。因此采用縮短絕緣桿的方法引流線搭接輔助定位裝置，這是一線人員特別是運(yùn)維人員的重要要求。

2 絕緣桿法引流線電動(dòng)安裝工具的設(shè)計(jì)原理

絕緣穿刺線夾加工設(shè)計(jì)：通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的絕緣穿刺線安裝操作人員消耗大量體力，在安裝時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致了絕緣穿刺線的安裝時(shí)間增加，在安裝環(huán)節(jié)耗時(shí)37.6分鐘。通過(guò)分組試驗(yàn)、調(diào)查和分析，采用各種各樣的方法減少了安裝的難度，絕緣桿引流搭接時(shí)間減少了48.6分鐘，深度過(guò)淺的話絕緣護(hù)套就會(huì)卡在洞中，需把粗糙的螺紋表面融入到絕緣穿刺線夾的改造過(guò)程中（圖1）。根據(jù)操作桿調(diào)整絕緣穿刺線夾的尺寸要求，在絕緣護(hù)套穿入倒角設(shè)計(jì)，螺母固定螺絲旋轉(zhuǎn)改成螺絲固定螺母旋轉(zhuǎn)（圖2）。

圖1 絕緣穿刺線夾加工圖

圖2 操作桿安裝棘輪手柄設(shè)計(jì)成型圖

操作桿安裝棘輪手柄設(shè)計(jì)：通過(guò)進(jìn)一步分析了解到帶電作業(yè)引流線滑脫次數(shù)占到全年作業(yè)的22%，通過(guò)分析可以了解穿刺線夾滑脫安裝平均時(shí)間比未滑脫的安裝時(shí)間增加了10分鐘，占到了絕緣桿法搭接時(shí)間的13.2%，所以穿刺線夾與操作桿固定不牢對(duì)都會(huì)影響安裝時(shí)間。依照絕緣操作桿確定適合現(xiàn)場(chǎng)的操作長(zhǎng)度，且操作桿能分段進(jìn)行插接，提高了操作的方便性，達(dá)到了預(yù)期的目的（圖3）。參數(shù)方案為：3M長(zhǎng)、絕緣材料、插入式。當(dāng)前的主流操作桿結(jié)構(gòu)位于底部上方30米厘米的地方，由鋁合金構(gòu)成，可改善裝置的硬度，用到了雙向可調(diào)結(jié)構(gòu)，能進(jìn)行往返操作，通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)確定可折疊的絕緣品，長(zhǎng)度為20厘米，由絕緣材料構(gòu)成。

圖3 絕緣穿刺線夾加工成型圖

實(shí)施和應(yīng)用：帶電作業(yè)絕緣桿法引流線搭接輔助尺寸，由現(xiàn)場(chǎng)的引流線長(zhǎng)度、操作桿的尺寸決定下來(lái)，引流線搭接項(xiàng)目很明確，而且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的操作桿可以保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全性和合理性。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)找到了套筒對(duì)螺釘?shù)亩ㄎ徊粶?zhǔn)確問(wèn)題，這就要求不斷的進(jìn)行嘗試，所以設(shè)置了萬(wàn)向調(diào)節(jié)，能靈活旋轉(zhuǎn)調(diào)整、方便和螺桿對(duì)準(zhǔn)，也能促進(jìn)引流線搭接項(xiàng)目的工程精確定位和快速接搭。

3 引流線電動(dòng)安裝工具的優(yōu)越設(shè)計(jì)

10kV配電線路引流線搭接的結(jié)構(gòu)控制：10kV配電線路運(yùn)行時(shí)，排水線路的連接結(jié)構(gòu)應(yīng)符合人工帶電操作的安全要求，通過(guò)增加高度距離進(jìn)行安全距離隔離可充分避免操作危險(xiǎn)。根據(jù)相應(yīng)的排水連接平面圖，連接節(jié)點(diǎn)的高度應(yīng)與導(dǎo)電操作員至少保持3m的安全距離。達(dá)到8米以上距離后設(shè)置高壓放電線。作為一種間接帶電操作方法，連接排水管可顯著避免因安全距離問(wèn)題而產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)。10kV配電線路極其復(fù)雜。在大多數(shù)地區(qū)已建立了多條電路及高低壓線路，甚至在同一條10kV配電線路下在室外修建了一些400V配電線路，以實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行這些配電線路。10kV配電線路的長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)250cm。

搭接引流線裝套設(shè)計(jì)和作業(yè)技術(shù)：為使用控制桿來(lái)提高現(xiàn)場(chǎng)操作的安全性，本文采用了滅火器設(shè)計(jì)和單一火災(zāi)設(shè)計(jì)。在操作設(shè)計(jì)過(guò)程中，操作員可通過(guò)導(dǎo)電電纜打開設(shè)備，并在安全距離處執(zhí)行電源導(dǎo)電操作；將排水管安裝在8米外，以便由電工進(jìn)行整個(gè)操作。操作前操作員須對(duì)單個(gè)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確保其可靠且無(wú)松動(dòng)。然后應(yīng)在指定的安全位置佩戴絕緣手套和防護(hù)頭盔，為保持與當(dāng)前導(dǎo)電環(huán)境的安全距離，應(yīng)確保排水管和控制桿的相對(duì)位置，并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)排水管的長(zhǎng)度，使其始終處于安全控制區(qū)域內(nèi)。

綜上，鑒于通常的10kV帶電運(yùn)行須通過(guò)技術(shù)手段確保安全運(yùn)行距離，以確保人員的人身安全。與常規(guī)作業(yè)相比，本文件設(shè)置的隔離方式和重疊線路可將安全作業(yè)距離控制在8m以上，簡(jiǎn)化作業(yè)流程和作業(yè)難度，具有極高的安全效益，能有效保障電力運(yùn)營(yíng)商的人身安全。