配電線路帶電接引流線組合工具的研制

張洪奎 王璐 李啟江

摘 要：針對傳統(tǒng)絕緣操作桿作業(yè)法帶電接引流線工作中存在的安全隱患及線路絕緣化處理的問題，提出了配電線路帶電接引流線組合工具的設(shè)計方案，分析了組合工具主要設(shè)計思路及各部分構(gòu)造，闡述了組合工具的配合方式及使用流程，滿足了便捷、高效作業(yè)的需求。

關(guān)鍵詞：帶電作業(yè)；可靠性；引流線；配電線路

中圖分類號：TM726? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2024）10-0052-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.10.013

0? ? 引言

伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于供電可靠性的要求逐漸提高，帶電作業(yè)作為一種特殊的工作模式，可以大范圍減少或避免停電影響，提高供電可靠性，因此其在電網(wǎng)檢修運維中發(fā)揮的作用越來越大[1-2]。帶電接引流線作為常規(guī)帶電作業(yè)項目，在日常工作中開展的頻次較高，作業(yè)方法一般采用絕緣手套法或絕緣桿法[3-4]。帶電接引流線中，因作業(yè)條件及環(huán)境的限制，同時為了保障作業(yè)人員的人身安全，有時需要采用絕緣桿法進行作業(yè)。相對于絕緣手套法，絕緣桿作業(yè)法可使人體與帶電體保持0.4 m及以上的安全距離，不需要進入到電力線路之間進行作業(yè)，工位環(huán)境更加簡單、安全。

絕緣桿作業(yè)法帶電接引流線作業(yè)過程中主要使用絕緣鎖桿和操作桿，由兩人配合進行。文獻[5]對絕緣手套法及絕緣桿作業(yè)法進行了對比，并對絕緣桿作業(yè)法的作業(yè)流程及風險點的預防和處置方案進行了闡述；文獻[6]分析了配電線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及帶電作業(yè)方法，提出了帶電斷、接引流線成套工具的設(shè)計方案；文獻[7]針對線夾與引流線定位問題提出了一種新型輔助作業(yè)裝置，提高了作業(yè)效率。

針對絕緣桿作業(yè)法帶電接引流線中存在的風險及隱患，本文提出了一種全新組合工具的設(shè)計方案，對組合工具的配合方法和使用流程進行了分析，該方案能夠降低人工勞動強度，滿足線路絕緣化處理的要求。

1? ? 傳統(tǒng)作業(yè)方法現(xiàn)狀分析

帶電接引流線作業(yè)主要采用絕緣手套法和絕緣桿法，絕緣手套法一般應用于絕緣斗臂車等絕緣承載車輛或工具，絕緣桿作業(yè)法則適用于承載工具或直接登桿作業(yè)[5]。

傳統(tǒng)絕緣桿作業(yè)法帶電接引流線需要專用線夾，用于連接引線與主線；絕緣鎖桿，用于固定引流線；操作桿，用于緊固專用線夾。作業(yè)過程中由兩人配合，一名作業(yè)人員持操作桿固定引線，另一名作業(yè)人員調(diào)整并控制引線角度。作業(yè)過程中需尋找合適作業(yè)工位以便專用線夾卡入主線。作業(yè)人員需長時間舉桿作業(yè)，調(diào)整角度過程中沒有額外承力點，耗費體力大，操作中存在人身安全隱患。

接引流線專用線夾一般體積較大，雖可以順利完成作業(yè)，但由于線夾構(gòu)造等原因，無配套線夾護罩，無法實現(xiàn)線路絕緣化處理。同時，采用專用線夾后可能縮短相間及相對地的安全距離，三相線路的帶電作業(yè)位置會遺留大片裸露導電體，對配電線路長期安全、穩(wěn)定運行造成了潛在的事故隱患。為避免作業(yè)過程中線夾脫落，專用線夾尾端一般與套筒可實現(xiàn)閉鎖，導致作業(yè)完成后，由于工位或操作桿角度的變化，兩者分離存在困難，閉鎖功能冗余度較小。

2? ? 帶電接引流線組合工具設(shè)計

新型帶電接引流線組合工具包括連接引線與主線的線夾、用于緊固線夾的主操縱桿以及起到穩(wěn)定及懸掛線夾作用的輔助操作桿三部分。

設(shè)計要求：線夾、引線、主線應為同一材質(zhì)。為實現(xiàn)線路絕緣處理的需求并保證相間及相對地的安全距離，線夾的體積應有所限制，設(shè)計結(jié)構(gòu)在保證沿主導線方向良好接觸面的同時與主線垂直方向尺寸應進行限制，且后期便于安裝護罩；為降低作業(yè)人員勞動強度，提高作業(yè)效率，作業(yè)過程中宜有承力點，避免單獨依靠作業(yè)人員長時間托舉操作桿；在完成接引流線的工作后，用于緊固線夾的主操作桿與線夾應有適當冗余，便于摘??；輔助操作桿應良好固定線夾，保證將已固定引線的線夾順利卡入主線，輔助操作桿與主操作桿的作業(yè)位置互不妨礙，作業(yè)完成后輔助操作桿便于取下。

2.1? ? 線夾設(shè)計

帶電接引流線的線夾設(shè)計方案如圖1所示，線夾設(shè)計尺寸較小，結(jié)構(gòu)較簡單，可避免懸掛異物。設(shè)計結(jié)構(gòu)參考現(xiàn)有護罩，以實現(xiàn)較高通用性。線夾主要由螺絲、上固定板、彈簧、下活動板組成，通過螺絲帶動上固定板與下活動板咬合導線。螺絲松開后，線夾處于開口狀態(tài)。

線夾采用“對位”設(shè)計，兩端開口背向，分別由一個螺絲帶動下活動板與上固定板實現(xiàn)引線固定功能。線夾一端開口用于固定引線，另一端開口用于固定主導線，以實現(xiàn)接引流線的功能。線夾水平長度為6 cm，寬度與高度為3 cm，在保障安裝強度的前提下，減少垂直面高度與縱向?qū)挾?，避免影響安全距離。線夾最大開口為5 cm，可實現(xiàn)常見尺寸導線的連接。線夾尺寸與現(xiàn)有護罩可以互相匹配，實現(xiàn)絕緣化處理。線夾上下板之間的螺絲帶有彈簧，保證線夾在接引線前保持開口狀態(tài)，以實現(xiàn)快速、便捷卡入主導線，同時避免因晃動導致線夾逐漸松動。線夾兩個螺絲下端具有行程限位，以避免螺絲及下活動板脫落。

2.2? ? 主操作桿設(shè)計

主操作桿的設(shè)計方案如圖2所示，設(shè)計結(jié)構(gòu)主要考慮節(jié)省作業(yè)人員體力，并可實現(xiàn)線夾安裝的便捷性和高效性，避免操作過程中對工器具使用角度的過多要求，減少作業(yè)人員工位轉(zhuǎn)移，提高操作便捷性。其由套筒、承力鉤、軸承、轉(zhuǎn)動桿、搖桿、固定套環(huán)、彈簧、固定螺絲組成。搖桿和轉(zhuǎn)動桿通過兩個固定套環(huán)固定于絕緣桿內(nèi)，并通過兩個軸承實現(xiàn)轉(zhuǎn)動桿的自由旋轉(zhuǎn)。套筒安裝于操作桿延長金屬頭上，可實現(xiàn)不同套筒的切換。

主操作桿上端設(shè)計有兩個U型承力鉤，作為承力掛點，懸掛于主導線，以降低作業(yè)人員勞動強度，避免作業(yè)人員長時間舉桿作業(yè)所帶來的安全隱患。上端的套筒為可拆卸設(shè)計，在規(guī)格不匹配或零件損壞等情況下可隨時更換。操作桿為中空設(shè)計，中間裝有轉(zhuǎn)動桿，上端連接套筒，下端連接搖桿。轉(zhuǎn)動桿上下兩端與操作桿固定套環(huán)處裝有彈簧，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動桿5 cm幅度的位移，保證套筒可順利卡入螺絲。兩端的固定套環(huán)處均裝有一個軸承，在操作轉(zhuǎn)動桿時實現(xiàn)固定作業(yè)。操作桿主體及傳動桿均采用環(huán)氧樹脂材質(zhì)制作，保證主操作桿具有良好的絕緣性能，環(huán)氧樹脂材料設(shè)計長度為1 m，充分保障了0.7 m的最小有效絕緣長度[2]。

2.3? ? 輔助操作桿設(shè)計

輔助操作桿的設(shè)計方案如圖3所示，與傳統(tǒng)絕緣桿作業(yè)法中的絕緣鎖桿不同，輔助操作桿直接用來固定和調(diào)整線夾及引流線，避免了絕緣鎖桿單獨固定引流線時的不穩(wěn)定性和局限性，可更加便捷、直接地調(diào)整線夾，以方便線夾卡入導線。其主要由絕緣手持桿、線夾固定器兩部分構(gòu)成，絕緣手持桿包含絕緣桿體、螺絲套筒和固定螺絲，線夾固定器包含上/下咬合固定板、絲柱、彈簧。

絕緣桿體采用中空設(shè)計，螺絲套筒鑲嵌于絕緣桿體內(nèi)部，兩者用兩個六角螺絲進行固定。上、下咬合固定板采用錯位設(shè)計，深度為5 cm，以實現(xiàn)線夾的固定。下咬合固定板與螺絲套筒連接，中間留有圓孔，便于絲柱穿過，絲柱與上固定板連接，上、下咬合固定板中間的絲柱上裝有彈簧，起到支撐作用。絕緣桿體與線夾固定器通過固定于絕緣桿上的螺絲套筒連接，螺絲套筒則通過固定螺絲固定于絕緣桿內(nèi)部，絲柱最下端采取限位措施，防止線夾固定器超出行程脫落。上、下咬合固定板的開口幅度最大為8 cm，最小為3 cm。下咬合固定板一端開有一個U型孔，尺寸為2 cm×2 cm，U型孔中心位置距離下咬合固定板一端的邊緣為3 cm，U型孔中心對應上咬合板位置開有直徑為1.5 cm的圓孔，以便線夾上螺絲卡入。

3? ? 工具使用方法

組合工具的使用主要包括主、輔操作桿與線夾的配合方法以及利用組合工具進行接引流線時的作業(yè)流程。本文以絕緣桿作業(yè)法中默認現(xiàn)場復勘及準備工作已經(jīng)完畢，待接引線及后端確認絕緣良好，后端負荷已全部斷開，作業(yè)中需使用的工器具已檢測合格為背景，針對接引流線的配合方法和主要流程分別進行闡述。

3.1? ? 組合工具配合使用方法

使用組合工具時，將線夾上固定板朝下放置，此時線夾一端開口背向，另一端面向。將待連接引流線安裝到線夾一端背向開口內(nèi)，并用扳手進行緊固。隨后，逆時針旋轉(zhuǎn)輔助操作桿的絕緣桿體，調(diào)整上、下咬合固定板之間的距離，保持線夾上固定板朝下放置的狀態(tài)，將連接好引流線的線夾安裝到輔助操作桿的上、下咬合固定板之間。線夾上已擰緊的螺母上下端分別卡入上、下咬合固定板的開孔內(nèi)，順時針擰緊桿體，將線夾固定到咬合固定板上，保障線夾安裝牢固。調(diào)整線夾另一端開口至合適大小，以將線夾卡入主線。

作業(yè)人員持主操作桿，確認絕緣桿保持足夠的安全距離，下拉轉(zhuǎn)動桿，將承力掛鉤卡入主導線，套筒對準線夾卡入主導線側(cè)的螺絲。調(diào)整到合適角度后，松開轉(zhuǎn)動桿，將線夾的螺絲卡入主操作桿頂端的套筒內(nèi)，手搖轉(zhuǎn)動桿以將線夾安裝到主導線上。

3.2? ? 作業(yè)流程

絕緣桿法接引流線時的作業(yè)流程主要如下：

（1）作業(yè)人員至帶電線路適當位置，按照“先帶電體后接地體，由下到上”的原則進行驗電，確保線路帶電且無漏電現(xiàn)象。

（2）作業(yè)人員對無法保證安全距離以及可能碰觸的帶電體和接地體分別進行絕緣遮蔽，保證遮蔽良好。

（3）調(diào)整三相引線，根據(jù)測量長度對三相引線進行裁剪，并剝除引線端部絕緣皮，隨后對三相引線進行固定。

（4）分別在三相引線對應主導線指定位置打開絕緣遮蔽，進行絕緣皮剝除工作，根據(jù)需要清除鐵銹，隨后恢復絕緣遮蔽。

（5）將線夾一端開口分別安裝到三相引線上，用扳手擰緊后，調(diào)整線夾角度，將已連接引線的線夾安裝到輔助操作桿上，并擰緊操作桿。

（6）待三相引線全部處理完畢后，打開中相導線遮蔽，將輔助操作桿上線夾開口卡入主導線剝皮處，另一作業(yè)人員將主操作桿承力掛鉤卡入主導線，擰緊線夾后，取下主操作桿和輔助操作桿，隨后恢復中相遮蔽。

（7）按照相同的操作步驟，分別對兩邊相進行接引流線作業(yè)。

（8）三相引線全部連接完畢后，按中相、遠邊相、近邊相的順序拆除絕緣遮蔽。

（9）檢查作業(yè)工藝以及是否遺留工器具或材料，確認無誤后返回。

（10）召開收工會，總結(jié)工作情況。

通過以上主要步驟，可完成帶電接引流線工作。作業(yè)過程中，通過主操作桿的承力掛鉤可實現(xiàn)防止擺動脫落并降低作業(yè)人員勞動強度，避免了工位變化后因線夾斜向受力導致操作桿難以摘取的問題，在保證作業(yè)工藝和安全性的前提下，提高了作業(yè)效率，保障了作業(yè)人員的人身安全。

4? ? 結(jié)束語

絕緣桿作業(yè)法接引流線在場地受限及桿上線路、設(shè)備復雜的情況下可以更加安全地進行應用，而影響絕緣桿作業(yè)法施工時長的因素主要為待接引流線與主導線的連接環(huán)節(jié)，具體體現(xiàn)為人員體力及安裝線夾、摘取操作桿的影響。通過設(shè)計配電線路帶電接引流線組合工具，實現(xiàn)了帶電接引流線工作中保障線路絕緣化率的要求，同時確保了線路安全距離，減少了異物的懸掛。通過組合工具可實現(xiàn)作業(yè)過程中借助操作桿及導線進行承力，降低了作業(yè)人員的工作強度，避免了線夾及安裝工具對作業(yè)角度的苛刻要求，減少了作業(yè)人員的工位轉(zhuǎn)移，提高了操作桿摘取的便捷性，縮短了作業(yè)時長，提高了作業(yè)效率，提升了帶電作業(yè)化率，有利于實現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠運行。

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收稿日期：2024-01-23

作者簡介：張洪奎（1988—），男，山東濟南人，工程師，研究方向：帶電作業(yè)。