帶電作業(yè)用降溫絕緣手套的研究

引言

絕緣手套是在高壓電氣設(shè)備上進(jìn)行操作時使用的安全用具,可用于操作高壓隔離開關(guān)、高壓跌落式熔斷器、斷路器等。在低壓帶電設(shè)備上工作時,可把它作為基本安全用具使用,佩戴絕緣手套可直接在低壓設(shè)備上進(jìn)行帶電作業(yè)。絕緣手套可使人的兩手與帶電物絕緣,是防止工作人員同時觸及不同極性帶電體而導(dǎo)致觸電的安全用具,能防止泄漏電流對人體的傷害。目前市面上傳統(tǒng)的絕緣手套通常采用橡膠材質(zhì)制作,其內(nèi)部不透氣,作業(yè)人員工作時雙手處于高溫高濕的環(huán)境下,作業(yè)人員的工作效率較低,且影響作業(yè)人員的體力消耗以及心態(tài),使帶電作業(yè)存在一定的安全風(fēng)險。

1絕緣手套作業(yè)法

絕緣手套作業(yè)法是指作業(yè)人員借助絕緣斗臂車或其他絕緣設(shè)施（人字梯、靠梯、操作平臺等)與大地絕緣并直接接近帶電體,作業(yè)人員穿戴全套絕緣防護(hù)用具,與周圍物體保持絕緣隔離,通過絕緣手套對帶電體進(jìn)行檢修和維護(hù)的作業(yè)方法。

采用絕緣手套作業(yè)法時無論作業(yè)人員與接地體和相鄰的空氣間隙是否滿足《安規(guī)》規(guī)定的作業(yè)距離,作業(yè)前均需對作業(yè)范圍內(nèi)的帶電體和接地體進(jìn)行絕緣遮蔽。

2降溫材料

2.1冰砂的組成成分

一般冰砂的相變溫度在28℃左右:28℃以下,其呈現(xiàn)固態(tài),并逐漸吸收儲存外界的冷能:在28℃以上,則吸收外界的熱能并釋放內(nèi)部儲存的冷能,達(dá)到制冷的效果。而冰砂的主要成分是硫酸鈉、竣甲基纖維素（CMC)和水,在以往的應(yīng)用方面基本未曾用于絕緣手套上。硫酸鈉的用途十分廣泛,主要運(yùn)用方向在于紙漿、洗滌劑、玻璃、染料和紡織等方面。硫酸鈉通常呈白色或淺黃色,顆粒結(jié)晶或粉末,有苦咸味,重要的是具有吸熱性。相對密度2.68,熔點(diǎn)884℃,溶于水,溶液呈堿性,不溶于乙醇。竣甲基纖維素是纖維素的竣甲基團(tuán)取代產(chǎn)物。根據(jù)其分子量或取代程度,可以是完全溶解的或不可溶的多聚體,可作為弱酸型陽離子交換劑,用以分離中性或堿性蛋白質(zhì)等。竣甲基纖維素可形成高黏度的膠體、溶液、有黏著、增稠、流動、乳化分散、賦形、保水、保護(hù)膠體、薄膜成型、耐酸、耐鹽、懸濁等特性,且生理無害。

2.2降溫材料層

由于兩種原料的吸溫性、可塑性、黏度高而且還溶于水等特性,采用其制作的降溫材料層依據(jù)物理相變原理,能夠通過高分子親水性凝膠和熱傳導(dǎo)性帶走體表大量熱量,迅速降低局部體表溫度,從而起到物理降溫的作用,具有天然的清涼降溫功效。

3帶電作業(yè)用降溫絕緣手套

3.1降溫絕緣手套簡介

本文所述降溫絕緣手套為三層粘合結(jié)構(gòu),三層結(jié)構(gòu)從外向里依次是絕緣層、降溫材料層和內(nèi)層。其中,絕緣層采用天然橡膠材質(zhì),具有絕緣作用:降溫材料層為冰砂材質(zhì),冰砂以硫酸鈉、竣甲基纖維素和水按比例混合而成:內(nèi)層為PVC復(fù)合滌綸面料,手感好、復(fù)合牢度強(qiáng)。

3.2降溫絕緣手套的加工工藝

降溫材料層利用硫酸鈉溶解在水中,通過人工處理使溶液達(dá)到飽和狀態(tài),溶液中有小顆粒晶體慢慢成型,然后再把原料竣甲基纖維素溶解于水中,配制成糊狀膠液后,再放入事先備好的配料缸,和溶解成為砂礫狀的原料硫酸鈉一起加水?dāng)嚢?用溫差水熱法使兩種原料溶解結(jié)合成高黏度的顆粒凝膠體,保留了其吸溫性與可塑性。然后將制作好的顆粒凝膠體均勻噴涂1mm厚在絕緣手套的內(nèi)層材料PVC復(fù)合滌綸面料和表面層材料天然橡膠之間,使其完全粘合后進(jìn)行高溫塑化:塑化完成后,將手模取出爐箱后進(jìn)行必要的冷卻和散熱,直至降溫絕緣手套成型完畢。成型后的降溫絕緣手套,經(jīng)過檢測,符合GB/T17622一2008《帶電作業(yè)用絕緣手套》標(biāo)準(zhǔn),其不影響手套的電氣絕緣,又增加了絕緣手套能在高溫情況下降溫的作用。3.3絕緣降溫手套的使用方法使用前,應(yīng)根據(jù)所操作電壓范圍合理選擇絕緣手套,并檢查是否在有效期范圍內(nèi)。應(yīng)進(jìn)行外部檢查,查看是否完好,表面無磨損、破漏、劃痕等。若有粘膠破損或漏氣現(xiàn)象,嚴(yán)禁使用。檢查時,用兩手抓住絕緣手套的上口兩側(cè),將手套朝手指方向卷曲,當(dāng)卷到一定程度時,內(nèi)部空氣因體積減小壓力增大,手指若鼓起為不漏氣,即為良好。戴上手套應(yīng)將外衣袖口放入手套伸長部分內(nèi)。使用絕緣手套時,不能抓拿表面尖利帶刺的物品,以免受損傷:不應(yīng)做非電氣工作,也不能用醫(yī)療或化工用手套代替絕緣手套使用。絕緣手套使用后,應(yīng)內(nèi)外擦凈,晾干后再灑上滑石粉,以免粘連。絕緣手套不允許放在過冷、過熱、陽光直射或有酸、堿藥品的地方,以防膠質(zhì)老化,絕緣性能降低,并且每套絕緣手套應(yīng)每間隔6個月實(shí)驗(yàn)一次。

4結(jié)語

本文通過對絕緣手套法的原理、降溫材料的物理特性和傳統(tǒng)絕緣手套的功能及使用方法進(jìn)行針對性探討,分析論證了一種新型降溫絕緣手套的降溫原理,其解決了傳統(tǒng)絕緣手套不具備降溫功能的問題。然后詳細(xì)介紹了這種能夠迅速降低手部體表溫度、具有清涼降溫功效的降溫絕緣手套,為后續(xù)帶電作業(yè)工器具的優(yōu)化研究奠定了基礎(chǔ)。