配電線路帶電接引流線組合工具的研制

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(jìn)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(jìn)入到電力線路之間進(jìn)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(jìn)行。文獻(xiàn)^[5]對絕緣手套法及絕緣桿作業(yè)法進(jìn)行了對比,并對絕緣桿作業(yè)法的作業(yè)流程及風(fēng)險點的預(yù)防和處置方案進(jìn) 行了闡述;文獻(xiàn)^[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(xiàn)^[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(fēng)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(jìn)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(yīng)有所限制,設(shè)計結(jié)構(gòu)在保證沿主導(dǎo)線方向良好接觸面的同時與主線垂直方向尺寸應(yīng)進(jìn)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(yīng)有適當(dāng)冗余,便于摘取;輔助操作桿應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)線,以實現(xiàn)接引流線的功能。線夾水平長度為6cm,寬度與高度為3cm,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(dǎo)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(dǎo)線,同時避免因晃動導(dǎo)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(dǎo)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5cm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(dǎo)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(jìn)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(yīng)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(jìn)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(rèn)現(xiàn)場復(fù)勘及準(zhǔn)備工作已經(jīng)完畢,待接引線及后端確認(rèn)絕緣良好,后端負(fù)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(jìn)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(jìn)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(rèn)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(dǎo)線,套筒對準(zhǔn)線夾卡入主導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)位置,按照“先帶電體后接地體,由下到上”的原則進(jìn)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(jìn)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(jìn)行裁剪,并剝除引線端部絕緣皮,隨后對三相引線進(jìn)行固定。

(4)分別在三相引線對應(yīng)主導(dǎo)線指定位置打開絕緣遮蔽,進(jìn)行絕緣皮剝除工作,根據(jù)需要清除鐵銹,隨后恢復(fù)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?jǐn)Q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(dǎo)線遮蔽,將輔助操作桿上線夾開口卡入主導(dǎo)線剝皮處,另一作業(yè)人員將主操作桿承力掛鉤卡入主導(dǎo)線,擰緊線夾后,取下主操作桿和輔助操作桿,隨后恢復(fù)中相遮蔽。

(7)按照相同的操作步驟,分別對兩邊相進(jìn)行接引流線作業(yè)。

(8)三相引線全部連接完畢后,按中相、遠(yuǎn)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(rèn)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(dǎo)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(fù)雜的情況下可以更加安全地進(jìn)行應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)線進(jìn)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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2024年第10期第13篇