一種電氣設(shè)備操作組合工具

付 軼

（昆明供電局變電運(yùn)行二所，云南 昆明 650600）

1 選題理由

在配電網(wǎng)線路停電、復(fù)電作業(yè)中，人員須登桿或在地面上使用絕緣棒操作柱上斷路器、隔離開關(guān)及跌落式熔斷器等帶有圓形操作環(huán)的電氣設(shè)備，如圖1 所示，部分帶圓形操作環(huán)的電氣設(shè)備如圖2 所示。根據(jù)安全技術(shù)規(guī)程的要求，人員必須與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離，且由于現(xiàn)在電力企業(yè)配置的絕緣棒均為多節(jié)現(xiàn)場(chǎng)組裝、拼接在一起，拼接后的絕緣棒長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在使用絕緣棒時(shí)，運(yùn)行人員須握住絕緣棒尾端，由人力帶動(dòng)整個(gè)絕緣棒棒身運(yùn)動(dòng)，使絕緣棒頂部的操作部位去接觸電氣設(shè)備的圓形操作環(huán)。由于圓形操作環(huán)本身直徑較小，在遠(yuǎn)距離情況下使用一根長(zhǎng)長(zhǎng)的絕緣棒去觸碰圓形操作環(huán)非常困難，且由于操作不方便，運(yùn)行人員在桿塔上作業(yè)時(shí)，須調(diào)整站位或者縮短與帶電設(shè)備距離才能方便操作，人員移位時(shí)存在觸電及高墜風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 電桿上使用絕緣棒操作示意圖

圖2 帶有圓形操作環(huán)的部分電氣設(shè)備

同時(shí)，在夜間情況下，由于視線影響，更難將絕緣棒頂端操作部分對(duì)準(zhǔn)圓形操作環(huán)。在白天情況下，將絕緣棒頂端操作部分對(duì)準(zhǔn)圓形操作環(huán)將耗時(shí)2～4 min，在夜間情況下耗時(shí)更長(zhǎng)，增加了操作時(shí)間，進(jìn)而影響供電可靠性，且人員在使用絕緣棒操作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)手酸及疲憊情況。

為解決遠(yuǎn)距離使用絕緣棒插入電氣設(shè)備操作環(huán)困難，以及夜間情況下更加難以將絕緣棒插入電氣設(shè)備操作環(huán)問題，成立了專門的QC 課題小組，于2019 年3 月開始研究設(shè)計(jì)增大遠(yuǎn)距離及夜間情況下絕緣棒能準(zhǔn)確插入操作環(huán)的具體方案。

2 目標(biāo)設(shè)定

設(shè)計(jì)一種能夠減少遠(yuǎn)距離及夜間情況下絕緣棒準(zhǔn)確插入操作環(huán)操作時(shí)間，降低人員操作難度，快速實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的停送電，提升供電可靠性的工器具。這種工器具使用要方便簡(jiǎn)單，而且具備安全可靠的基本原則。

3 方案的選擇

為確保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，QC 小組結(jié)合日常工作實(shí)際，從操作便攜性、可靠性、復(fù)雜程度要方面確定了3種方案。

第一種，設(shè)計(jì)一種新型的操作桿，該操作桿頂部采取增加絕緣棒頂部操作部分接觸面積方式。

第二種，在利用現(xiàn)有絕緣棒的基礎(chǔ)上，制作一個(gè)可以靈活拆裝的工作頭，形成一個(gè)組合式電氣設(shè)備操作工具。該工作頭仍采用增大與圓形操作環(huán)接觸面積方式。在操作電氣設(shè)備圓形操作環(huán)時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)組裝，當(dāng)不需要時(shí)，可以拆卸下來，絕緣棒仍然可以常規(guī)使用。

第三種，設(shè)計(jì)一種新型的操作桿，利用向日葵遠(yuǎn)程控制App、攝像頭及手機(jī)，在操作桿頂部安裝有一個(gè)帶有紅外成像的攝像頭，通過向日葵遠(yuǎn)程控制App，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方適時(shí)觀測(cè)電氣設(shè)備操作環(huán)位置，并由人工將操作桿操作頭頂部插入圓形環(huán)。

第一種方案是設(shè)計(jì)一種新型的操作桿，該操作桿頂部采取增加絕緣棒頂部操作部分接觸面積，該操作桿加工方便，但由于是新型的操作桿，須額外進(jìn)行安全工器具耐壓試驗(yàn)、載荷試驗(yàn)等試驗(yàn)，且由于是一種新型工具，須新增加一類安全工器具的配置。

第二種方案在利用現(xiàn)有絕緣棒的基礎(chǔ)上，制作一個(gè)可以靈活拆裝的工作頭，與現(xiàn)有電力企業(yè)常規(guī)配置的絕緣棒配合，形成一個(gè)組合式電氣設(shè)備操作工具。該工作頭仍采用增大與圓形操作環(huán)接觸面積方式。在操作電氣設(shè)備圓形操作環(huán)時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)組裝，當(dāng)不需要時(shí)，可以拆卸下來，絕緣棒仍然可以常規(guī)使用，避免安全工器具浪費(fèi)，不需要而外進(jìn)行安全工器具的相關(guān)試驗(yàn)。

第三種方案在現(xiàn)有手機(jī)App、軟件、硬件條件下，可以實(shí)現(xiàn)操作人員利用手機(jī)、平板電腦觀看絕緣棒頂端是否對(duì)準(zhǔn)操作圓形環(huán)功能，但在桿塔上作業(yè)時(shí)，固定手機(jī)或平板電腦存在不便性，且從安全角度考慮，操作人員過分關(guān)注手機(jī)或平板電腦畫面存在人身觸電、高墜風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)此，QC小組人員經(jīng)對(duì)比分析后，選擇采用第二種方案。

該方案的基本原理是：該組合工具由耙齒操作頭和絕緣棒組成。耙齒操作頭底部為一圓柱形金屬體，圓柱形金屬體下端為不封閉金屬器身，不封閉的金屬器身上形成卡槽，卡槽底部有一凹型槽，圓柱形金屬體上端有操作頭空腔，操作頭空腔內(nèi)有彈簧，彈簧一端有墊片。耙齒操作頭上部連接有耙齒架，耙齒架上均勻分布有耙齒，如圖3所示。

圖3 耙齒操作頭結(jié)構(gòu)圖

如圖4 所示，當(dāng)絕緣棒與耙齒操作頭連接時(shí)，一手握住絕緣棒頭，一手握住耙齒操作頭，將絕緣棒與耙齒操作頭相向推動(dòng)，絕緣棒垂直工作頭沿卡槽入口插入操作頭空腔，與墊片接觸，并壓縮彈簧，此時(shí)，將耙齒操作頭旋轉(zhuǎn)，使絕緣棒水平工作頭轉(zhuǎn)向凹型槽方向，絕緣棒垂直工作頭在彈簧作用下，推動(dòng)絕緣棒水平工作頭與凹型槽接觸，實(shí)現(xiàn)耙齒操作頭與絕緣棒的相連，同時(shí)，在彈簧作用下，二者可以貼合緊密，不會(huì)出現(xiàn)滑脫情況。

圖4 組合工具連接示意圖

當(dāng)不需要耙齒操作頭時(shí)，一手握住絕緣棒頭，一手握住耙齒操作頭，將絕緣棒與耙齒操作頭相向推動(dòng)，絕緣棒水平工作頭高出凹型槽后，將絕緣棒向耙齒操作頭卡槽方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在彈簧作用下，實(shí)現(xiàn)二者的分離。

4 制定對(duì)策及實(shí)施

方案確定后，QC小組制定了對(duì)策實(shí)施計(jì)劃，經(jīng)過半年時(shí)間的3 次技術(shù)改進(jìn)，通過了公司安全監(jiān)管部、計(jì)劃生產(chǎn)部的聯(lián)合驗(yàn)收，并在柱上斷路器、隔離開關(guān)及跌落式熔斷器倒閘操作中進(jìn)行了運(yùn)用，在運(yùn)行人員實(shí)踐中反映良好。

5 確認(rèn)效果

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，該技術(shù)應(yīng)用后，操作時(shí)間較原有絕緣棒有了明顯縮短，尤其在夜間情況下操作時(shí)間有了很大的改善，絕緣棒工作頭對(duì)準(zhǔn)圓形操作環(huán)準(zhǔn)確率方面也有了較大提升，有效降低了作業(yè)人員操作風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，提升了現(xiàn)有安全工器具的利用率，具體如下。

操作時(shí)間方面。使用原有絕緣棒進(jìn)行操作時(shí)，通過運(yùn)行人員眼睛和手感配合對(duì)準(zhǔn)柱上電氣設(shè)備圓形操作環(huán)時(shí)間基本在2～4 min，在遠(yuǎn)距離使用絕緣棒的情況下，人的眼睛容易看花眼，體力有所下降，操作難度大；夜間情況下，對(duì)準(zhǔn)圓形操作環(huán)時(shí)間基本在3～6 min。使用新型組合工具后，通過增加耙齒方式，增大了耙齒與圓形操作環(huán)的接觸面積，基本能在30 s內(nèi)使耙齒準(zhǔn)確插入圓形操作孔。

安全管控方面。原有絕緣棒操作費(fèi)力、費(fèi)眼，桿塔上移位需要調(diào)整安全帶，在不易對(duì)準(zhǔn)操作圓形環(huán)的情況下，還需要攀爬至距電氣設(shè)備較近的距離，存在人身觸電、高墜風(fēng)險(xiǎn)。使用新型組合工具后，由于能快速對(duì)準(zhǔn)插入圓形操作孔，相應(yīng)地降低了人員在桿塔上移位、向上攀爬接近電氣設(shè)備時(shí)存在的人身觸電、高墜風(fēng)險(xiǎn)。

作業(yè)材料方面。新型組合工作只是增加了一個(gè)耙齒操作頭，該耙齒操作頭不使用的時(shí)候，原有的絕緣棒可以繼續(xù)使用，有效利用了現(xiàn)有的安全工器具，且該耙齒操作頭制作簡(jiǎn)單、體積小，便于攜帶，組裝具有快捷性。

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來源：《南方電網(wǎng)報(bào)》