防觸電型高枝電鋸的研制探討

摘要：文章研制開發了一種安全、可靠的防觸電型高枝電鋸，通過對高枝電鋸的研制思路和組裝技術進行分析探討，成功應用后將為傳統高枝電鋸增加新的功能，為帶電清障作業提供一種更加安全、穩定可靠的高枝電鋸，保證員工在清障作業過程中的人身安全。

關鍵詞：防觸電；高枝電鋸；絕緣棒改裝；帶電清障作業；輸電線路 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM72 文章編號：1009-2374（2017）05-0020-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.010

目前在電力行業中由于輸電線路通常架設于室外臨近樹木，樹枝的生長接觸電線會影響輸電線路的正常工作，因而需要定期對輸電線路進行清理和維護。通常方式為在輸電線路下方進行手動清障，此時清障人員手持高枝油鋸多站在升降平臺上進行工作。由于升降平臺的位置較高，若清障人員習慣性地舉高手中的高枝油鋸修剪樹枝等雜物時，將容易造成高枝油鋸與導線之間的安全距離不足，甚至觸碰導線導致觸電事故的發生，存在著較大的人身和財產安全隱患。基于此，有必要針對高枝油鋸與導線間安全距離不足、容易發生觸電事故、存在較大的人身和財產安全的問題提供一種高枝電鋸。

1 傳統高枝油鋸的現狀分析

日常在線路下方清障時，清障人員多站在升降平臺上進行工作。由于升降平臺的位置較高，若清障人員習慣性地舉高手中的高枝油鋸，將容易造成高枝油鋸與導線之間的安全距離不足，存在以下兩個安全隱患：（1）在清障過程中，傳統高枝油鋸不具有絕緣功能，高枝油鋸誤觸帶電線路會造成人身觸電事故，嚴重威脅清障人員的人身安全；（2）當清障人員使用傳統高枝油鋸時，難以判斷導線與油鋸之間的距離，無任何警示功能，容易誤觸帶電導線，影響設備的安全運行。

經過研究分析，要彌補傳統高枝油鋸存在的不足，研制一種安全、穩定可靠的防觸電型高枝電鋸，以此來提高清障作業的安全水平，保障人身安全。本項目主要對現清障用電鋸進行加工改良，研制一種可防觸電的高枝電鋸。項目的成功應用將為傳統高枝電鋸增加新的功能，為清障作業提供一種更加安全、穩定可靠的高枝電鋸，保證員工在清障作業過程中的人身安全。本項目以現有的電動鏈鋸、近電報警器、絕緣棒為基礎，設計研發三者結合為一體的新型高枝電鋸，為配網運維工作提供更加安全有效的保證。

2 防觸電型高枝電鋸研制

2.1 項目實施的基本思路

（1）要具有良好的防觸電效果，即使誤觸帶電線路，也能保護清障人員不發生觸電事故，保證人身安全；（2）要具有近電報警功能，在與帶電線路1.2～1.8m的距離下便會發出警報提示，提醒清障人員注意帶電設備，保護配網設備的安全運行；（3）要具備自動停機的功能。

為了實現上述功能，設計的基本思路是結合電鋸、高壓絕緣棒、近電報警器的基本功能，將三者結合為一體，實現上述要求。其中防觸電型高枝電鋸的手柄部分用高壓絕緣棒代替，由于絕緣棒本身使用絕緣材質，加上足夠的長度，使得電鋸擁有絕緣性能。由于要保持絕緣性能，電鋸遠距離的操作須通過無線方式實現，所以還需另外加裝無線遙控開關，實現遠距離操控。距離測量功能通過近電報警器實現。此外，還需加裝指示燈，加強警報效果，其基本構思圖如圖1所示：

該方案實現防觸電的同時，在近電報警器啟用時能夠提供近電報警功能，提醒清障人員已經靠近線路，更好地保障了清障作業過程中的人身安全。

2.2 絕緣棒改裝

由于傳統高枝油鋸是金屬結構，不具有絕緣功能，方案考慮采用“電動鏈鋸+絕緣棒”的組合代替傳統的高枝油鋸，既能滿足高處清障的需求，又能實現防觸電要求。為更好地連接電鋸與絕緣棒，需要設計一個金屬支架，設計圖如圖2所示。

2.3 開關改良

由于電動鏈鋸開關位于電鋸機身，當外接絕緣棒時，無法從絕緣棒下方對電鋸進行操作，還需要對開關進行進一步改良，電鋸開關的改良需求有如下兩點：（1）實現一定距離外的操作，隨時控制電鋸的啟動與停止；（2）保持原有的絕緣性能，不能使用導線進行連接。通過加裝無線遙控開關實現遠距離操控。根據方案中采用的電鋸類型，其工作電源電壓為直流14.4V，因此需要選擇電壓合適的無線遙控開關進行改裝。

2.4 近電報警器改良

近電報警器的工作原理是將接收的監測信號進行前端分析處理，取出50Hz工頻信號，經過數字濾波排除干擾信號，分析其信號強度，當達到預設值時，發出無線報警信號給接收端，接收端在接收到該信號后報警，提示用戶設備已接近強電，適用于220V以上工頻電壓。但市面上可購買的近電報警器普遍只有聲音報警功能，警示能力較弱。

在實際應用中由于高枝電鋸的距離遠、電鋸運行噪聲較大的特點，現有的近電報警器并不能滿足使用需求，因此設計小組在近電報警器的底部設計加裝一盞紅色指示燈，當靠近帶電線路時，除有聲音報警外還會伴隨有紅燈警示，加強了警示效果。特別要注意的是近電感應報警器不對直流、高頻、靜電預警，由于架空單線周圍電場穩定檢測靈敏度高，因該設備主要用于檢測室外架空線，檢測的電壓可根據需要在生產設備時在一定限度內加以調節。

3 防觸電型高枝電鋸組裝

第一，將制作好的絕緣棒、近電報警器、無線開關和電鋸進行組裝，如圖3和圖4所示。高枝電鋸主要包括絕緣支桿100、裝配端120、固定架200，固定架200包括至少一個箍緊件；用于清除輸線路上雜物的鋸本體300，高枝電鋸在使用時，通過箍緊件將鋸本體300穩固裝夾于固定架200上之后將固定架200安裝于絕緣性能良好的絕緣支桿100的裝配端120處，當清障人員進行清障工作時，絕緣支桿100可以阻斷因安全距離不足而導致輸電線上電流引入人體，從而避免因觸碰導線而導致的觸電事故發生，確保工作人員的人身及財產安全，同時其結構簡單，操作方便，工作可靠性高。

第二，根據不同的應用場合需要，鋸本體300可以是電鋸、剪刀等，以提升高枝電鋸的產品種類和適用范圍。絕緣支桿100可以采用絕緣性能良好的材料制作，例如塑料、木頭等。

箍緊件240為采用金屬制作的抱箍，通過螺栓組件連接，兩個箍板之間形成卡固腔室242。此外，本實施例中鋸本體300優選為電鋸，本體即為電鋸的電機部分，電機殼體卡設于卡固腔室242內，進而可以形成穩固的裝配結構。

第三，固定架200設有卡接件220和鎖緊件，卡接件220設有卡孔222和第一裝配孔，所裝配端120設有與第一裝配孔位置相對應的第二裝配孔，裝配端120卡設于卡孔222內，鎖緊件穿設于第一裝配孔和所述第二裝配孔。通過裝配端120與卡接件220的卡孔222可靠卡接，不僅可以確保絕緣支桿100與固定架200的連接牢固，同時該裝配方式操作簡單，裝拆方便，省時省力，可以大大提高工作效率。其中，卡接件220為與第一箍緊件240一體焊接的金屬筒體，金屬筒體的端面向內凹設形成卡孔222，絕緣支桿100的裝配端120外套設有金屬防護套，因而可以保證絕緣支桿100不會被壓壞。

此外，金屬防護套的外徑和形狀與卡孔222的孔徑和形狀匹配，因而可以實現兩者的穩固卡接。鎖緊件可以是螺釘等，第一裝配孔和第二裝配孔為螺紋孔，螺釘與兩個螺紋孔配合連接，裝配方式簡單。

第四，箍緊件還包括連接件260和第二箍緊件280，連接件260的一端與卡接件220連接，連接件260的另一端與第二箍緊件280連接，鋸本體300還包括與本體連接的把手，把手與第二箍緊件280卡接。第二箍緊件280通過連接件260與第一箍緊件240連接，之后通過第二箍緊件280與鋸本體300的把手卡接，進而可以對鋸本體300形成兩點夾持固定，進一步提高了固定架200與鋸本體300的連接牢固性和可靠性。通過抱箍與把手卡接，兩個抱箍之間形成相對限位和兩點定位，避免固定架與電鋸間因振動等而發生松動，因而可以進一步提高對電鋸的連接牢固性。

第五，握持端140設有防滑結構142。通過在握持端140的外周壁上制作防滑結構142，當人們握持絕緣子稈工作時，可以提高手部與握持端140的握持穩固性，避免打滑等問題發生，進而提高使用高枝電鋸工作的安全性和可靠性。其中，上述防滑結構142可以是各種形狀的凸起，例如菱型、波紋型等，進而可以提高與手部之間的摩擦力；在另一實施方式中，也可以采用橡膠等材質制作的防滑套套接于握持端140來起到良好的防滑效果。

第六，高枝電鋸還包括輔助把持件400，輔助把持件400設置于所述絕緣支桿100上。通過在絕緣支桿100上安裝輔助握持件，當人們使用高枝電鋸工作時，可以便于一只手握持握持端140，另一只手握持輔助握持件，從而提高對裝置的抓持牢靠和穩固，提高使用的安全性和可靠性。

安裝完成后要求電鋸與金屬支撐架、絕緣棒三者連接緊密，不松脫，無線開關工作正常，在一定范圍內能良好接受操作信號。近電報警器可以正常工作能正確發出警報信號。

4 結語

綜上所述，通過研制帶有近電報警和絕緣功能的新型高枝電鋸，大大降低了清障人員誤觸電的概率。當清障人員進行清障工作時，絕緣支桿可以阻斷因安全距離不足而導致輸電線上電流引入人體，從而避免因觸碰導線而導致的觸電事故發生，確保工作人員的人身及財產安全，同時其結構簡單，操作方便，工作可靠性高。

參考文獻

[1] 章志鈞，孫偉，傅正財.帶電清除配電線路異物的遙控仿生操作工具[J].電力與能源，2012，（4）.

[2] 吳志成.一種代替等電位電工作業自動裝置的研制[J].海峽科學，2012，（8）.

作者簡介：胡健林（1991-），男，廣東中山人，廣東電網有限責任公司江門恩平供電局助理工程師，研究方向：配網運維。

（責任編輯：黃銀芳）