10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置的研制

辛洪杰，辛庚鑫，邵明波（國網濰坊供電公司，山東 濰坊 261011）

10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置的研制

辛洪杰，辛庚鑫，邵明波
（國網濰坊供電公司，山東 濰坊 261011）

近年10kV配網帶電作業(yè)中絕緣斗臂車的應用越來越廣泛。但是隨著配網規(guī)模傾向于“小容量、短半徑、密布點”發(fā)展，配網帶電作業(yè)面臨的帶電作業(yè)環(huán)境也越來越復雜。同塔雙回，同塔帶380V低壓線路及通訊線路，線路中的分段隔離開關等電氣設備也越來越多。絕緣斗臂車操作人員在操作作業(yè)車伸縮臂，回轉斗時，存在視覺盲區(qū)，目前主要依靠地面監(jiān)護人員提醒。當遇到共同視覺死角或者強烈陽光時，很有可能發(fā)生斗臂車斗誤碰電氣設備、導線的事故，存在較大的安全隱患，本文作者結合工作實際情況研制一種防觸碰自動報警裝置，及時提醒作業(yè)人員對帶電體、接地體等設備進行提示，避免了事故的發(fā)生，保障了作業(yè)人員的安全。

10kV絕緣斗臂車；防觸碰；自動報警

0　前言

隨著配網規(guī)模傾向于“小容量、短半徑、密布點”發(fā)展，配網帶電作業(yè)面臨的帶電作業(yè)環(huán)境也越來越復雜。同塔雙回，同塔帶380V低壓線路及通訊線路，線路中的分段隔離開關等電氣設備也越來越多。絕緣斗臂車操作人員在操作作業(yè)車伸縮臂，回轉斗時，存在視覺盲區(qū)，目前主要依靠地面監(jiān)護人員提醒。當遇到共同視覺死角或者強烈陽光時，很有可能發(fā)生斗臂車斗誤碰電氣設備、導線的事故，存在較大的安全隱患，本文研制一種防觸碰自動報警裝置，解決以上工作中遇到的問題。

1　研制方案并確定最佳方案

1.1開發(fā)構想

（1）需求分析（見表1）

1.2裝置測距探頭的探測方式

（1）毫米波測距測得毫米波在待測距離兩點間往返一次的傳播時間t，按D=1/2vt，求得距離D，毫米波束的照射面大，因此毫米波雷達易于捕捉目標，探測范圍大，無需精確瞄準。但與距離目標較遠時，精度降低。

（2）測距原理為測量光往返目標所需要的時間，然后通過光速計算出距離D。激光探測距離最少能達到200m，精度高；但與測量物體一定要垂直，否則返回信號過于微弱將無法得到精確的測量距離，探測范圍小，最大允許角度〈40度。

表1　自動報警裝置需求分析表

（3）測距原理為測量雷達往返目標所需要計算的時間，然后通過類傳播速度340m/s，計算出距離D=340t/2。雷達指向性強，能量消耗緩慢，測量距離在10m范圍內誤差在5mm的范圍內，其最大探測角度能達到＜140度。

選擇；使用雷達測距

雷達探頭型號與數量選擇

小組成員到市場上調查了雷達探頭的型號，并進行了方案選擇。

（1）選擇目前市場上最具代表性的有線雷達探頭ZKL381型號。

（2）選擇目前市場上最具代表性的無線雷達探頭DJ749型號。

選擇：方案2滿足現場需要，而且所需探頭較少，安裝難度小，因此采用“DJ749型雷達探頭”方案。

1.3裝置主機的方案選擇

“裝置主機”選擇分兩個步驟

信號傳輸方式

提示方式

第一步---裝置信號傳輸方案選擇。QC小組經市場調查，選擇兩種不同傳輸方式的主機。

方案一DS系列主機（有線傳輸），通過連接線把探頭測量出的信號傳輸到提示裝置，報警提示。分析結論：雷達探頭與提示裝置的連接線需要安裝在絕緣斗臂車的絕緣斗上，由于絕緣斗在使用中是活動轉動的，使得連接線也必須跟隨活動，安裝較為困難。

方案二PS系列主機（無線傳輸），通過無線發(fā)射器把探頭測量出的信號傳輸到提示裝置，報警提示。分析結論；雷達探頭與提示裝置間不需要連接線，不受絕緣斗轉動的影響，安裝方便。

選擇：PS系列主機（無線傳輸）

QC小組從“PS系列主機”中的三種型號的主機進行選擇，

（1）PS-908主機（聲音提示）QC小組采購目前市場上最便宜的語音報警器，對報警器的靈敏度、準確度進行了測試。

（2）PS-928主機（圖像提示）利用常見的LED顯示屏顯示絕緣斗周圍情況，但是作業(yè)人員在操作絕緣車的同時觀看顯示屏。容易分心，存在安全隱患，另外在露天強光下難以分辨顯示屏圖像。

（3）PS-938主機（圖像+聲音提示）采用較高檔的高亮度顯示屏，并帶有語音提示，操作人員只根據聲音進行判斷距離，由于在操作車無法同時觀看顯示屏。

選擇：方案一價格便宜，功能滿足裝置要求。方案2功能不滿足裝置要求。方案3功能滿足裝置要求，但是價格高。因此QC小組采用方案一PS-908主機（聲音提示）方案。

1.4裝置安裝形式選擇

選擇：使用可拆卸分離式

1.5裝置電源選擇

選擇：使用1.5V干電池組

1.6裝置外殼選擇

選擇：絕緣外殼。

確定最佳方案。

自動報警裝置的完整制作方案。

雷達探頭189元，電池16元，絕緣外殼22元，強力粘板30元，零散材料100元，合計357元。

方案樣板制作和試驗樣板制作，由邵明波負責，將采購的部件進行組裝。

現場試驗。將樣板安裝在絕緣斗臂車的絕緣斗外邊，在現場進行模擬實驗。

試驗結論：樣板試驗通過。

圖1　

2　具體實施

由辛洪杰負責整理出定型后的電路圖、線路圖和零件清單。

措施實施情況檢查：經檢驗達到目標“電路圖、線路圖、零件清單100%正確”。

措施1、完善內部接線、探頭連接線、裝置外觀標簽。

由邵明波負責對裝置樣板進行完善

對策實施1實施情況檢查：

經組長辛洪杰檢查，達到目標要求“制作出1套適用現場的裝置成品”。

措施2：裝置驗收

由楊勝波負責在操作基地進行現場驗收。

對策實施三：培訓考核

措施1：編寫培訓資料

由辛庚鑫編寫了《10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置使用說明書》。

對措施1實施情況檢查：達到目標“有一套培訓用教材”

措施2：現場實操培訓和考核。

由徐鵬組織全體小組人員按照使用說明要點，結合班組技術培訓進行學習，并在技術培訓中進行考核，對措施2實施情況檢查：經考核，達到“班組成員100%通過考核”的目標。

3　效果檢查

目標檢查：成功研制出了10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置，我們統(tǒng)計了2016.7月使用情況。

將10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置的電路圖、線路圖、元件列表等資料進行匯編。

修訂采用10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置后班組試驗新流程、危險點和安全注意事項等資料，其中，＜10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置使用說明＞、《危險點及注意事項》。

制定了《10kV絕緣斗臂車防觸碰自動報警裝置定期檢查記錄表》，由專人負責每半個月定期檢查。

4　結束語

絕緣斗臂車自動報警裝置的研制成功，解決了工作中絕緣斗誤碰帶電體、設備的事故，提高了工作的安全性，保障了配電線路的安全運行。

［1］胡毅.輸配電線路帶電作業(yè)技術的研究和發(fā)展［J］.高電壓技術，2011，11（05）:1-10.

［2］侯成.配電線路帶電作業(yè)的發(fā)展與概括［J］.科技創(chuàng)新導報，2012，4（15）:86-87.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.238

辛洪杰（1976-），男，高級技師，主要從事輸配電帶電作業(yè)工作。