可視帶電作業操作桿的研究應用

徐博文

摘要：經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，數量也成倍增長，電力線路故障也隨之逐年增多。如“引流板發熱”故障，是指耐張鐵塔跳線引流板，在運行一段時間氧化后，由于螺絲出現松動，引流板之間出現間隙，使其電阻增大引起發熱，造成線路運行安全隱患。一般采用帶電作業進行故障處理，即在絕緣操作棒上加裝梅花扳手來收緊發熱引流板螺絲，消除故障缺陷，但在收緊導線引流板螺絲時，三角連板和絕緣子阻擋了作業人員的視線，增加了作業難度。帶電作 業講求的是安全高效，如不能及時清障，作業人員在塔上停留時間過長，其體力透支，存在極大的安全隱患，為了解決此問題，采用在線監控原理，將絕緣操作桿改造成為可視帶電作業操作桿，從而使作業人員能夠看見螺絲的正確位置，高效快速消除故障。

關鍵詞：引流板;帶電;可視帶電作業操作桿;實時;穩定

引言

隨著我國電網的快速發展，用戶對供電可靠性的要求也越來越高。為了保障電網的穩定性，帶電作業技術將成為保障電網安全穩定運行的重要技術手段。在進行帶電作業時經常要使用絕緣操作桿對帶電設備進行一些簡單的操作，如帶電拆卸、緊固螺栓、固定絕緣子和拆拔W銷等。目前，操作人員使用市場上的絕緣操作桿作業時，與作業位置較遠，造成視線不佳，無法準確完成操作，甚至造成操作失誤，后果嚴重。此外，在使用操作桿進行更換絕緣子時，需要進行拔銷、取碗頭、恢復銷子等工序，但是使用市場上的拔銷鉗不能將這幾個操作全部完成，需要更換不同功能的拔銷鉗，費時費力。本文研制一種可視化多功能操作桿，作業時，作業人員可通過操作桿上的顯示器較好的發現肉眼難以發現的工作死角區域，實現作業過程中的精確控制，并配備多功能拔銷器，實現一次性更換絕緣子操作。

1帶電作業簡述

1.1地電位作業

地電位作業就是在地面或接地構件上與帶電部分保持一定距離的人員，通過絕緣操作桿對帶電的高壓設備進行操作，人的手并不直接接觸帶電設備。帶電作業與停電作業相比較，有以下幾個優點：（1）帶電作業能夠及時地消除設備缺陷，從而減少或避免設備“帶病運行”的時間，降低事故發生的概率。（2）大力推廣帶電作業，可以有效地減少每年線路及設備停電的總次數，從而大幅度減少停電作業中的“誤登桿觸電傷亡事故”、設備倒閘操作中的“誤操作事故”以及“誤掛（拆）地線”等事故。（3）帶電作業不受時間約束，不需要等待計劃停電來安排停電消缺。

1.2中間電位作業

中間電位作業是指作業人員通過絕緣工具對地或對接地的構件絕緣，并與帶電體保持一定的距離，通過絕緣操作桿對帶電設備進行的作業。作業人員所處的電位低于帶電體而高于地的電位，電位是隨著人員接近帶電體的距離而變化，為懸浮的中間電位。

2可視化多功能操作桿的研制

2.1基于圖傳系統的可視化功能設計

攝像頭及圖傳系統模塊要求是：（1）攝像頭體積小，質量較輕，可按工作條件調節拍攝角度，所采集的視頻信息，圖像清晰，色彩不失真。（2）圖傳系統體積較小，質量較輕，采用無線傳輸模式，傳送圖像延遲時間低于1s。（3）攝像頭及圖傳系統在進行帶電作業時電磁兼容性能較好。為了滿足以上要求，可視化多功能操作桿攝像頭采用Sony高清攝像頭，外殼尺寸大小為32mm×32mm，重量：13g，滿足體積小，質量輕的要求。圖傳系統采用基于固定點的無線圖傳技術，應用IEEE802.11a協議，在5.8GHz頻段進行圖像傳輸，數據傳輸速率高達54Mbit/s。能夠實現高清圖像在無線網絡中傳輸，延遲時間低于1s。在進行帶電作業時，攝像頭及圖傳系統用錫箔紙包裹，能屏蔽電場，使其電磁兼容性能較好。根據上述分析，本文設計的可視化操作桿圖傳系統結構組成包括：圖像采集模塊、圖像處理模塊、無線模塊、圖像控制和接收模塊和顯示器。設計整個方案是：通過可視化操作桿的攝像頭采集視頻信息，經過圖像處理模塊將其轉換成數據信息，通過無線傳輸模塊發送給圖像控制和接收模塊，經過處理后的圖像信息反饋到顯示屏上，實現可視化功能.

2.2數據的獲取

利用全市1∶5000DEM和DOM，該數據通過全數字航空攝影測量方法制作完成，高程模型的格網間距為5m，影像地面分辨率為0.25m。整個數據范圍覆蓋了全市11000km2。DOM與DEM數據經過處理構建寧波全市域范圍三維地形地貌模型，用以反映寧波輸電網線路所在區域的整體地形地貌分布情況。利用激光測量技術獲取輸電線路的影像及點云數據。在桿塔地區，首先通過控制測量獲得周圍圖根控制點三維坐標，為后期點云配準和定向提供參數。然后采用靜態掃描的方法，從不同的角度位置設立站點，對輸電線路各個側面進行掃描測量，以獲取高精度的點云數據，為建立電力資產管理平臺的輸電線路三維模型提供原始數據。

2.3多功能拔銷器設計

（1）功能單一，更換絕緣子時需要拔銷、取碗頭、恢復等工序，目前使用的拔銷鉗卻不能將這幾個操作全部完成，需要更換不同功能的拔銷鉗，費時費力。（2）前端結構不合理，因為拔銷鉗的結構、尺寸等方面的因素，造成在使用時操作不方便，其中包括受到結構尺寸影響，容易使得鉗頭插進空隙，同時碗頭叉前端較光滑，且無限制措施，碗頭容易從碗頭叉中脫落。（3）拔銷鉗因為沒有專門的恢復彈簧銷部分，且拔銷鉗各結構較不適用與恢復，作業人員習慣于使用操作桿恢復彈簧銷，容易造成對操作桿絕緣部分的損傷，存在極大的安全隱患。基于上述問題，可視化多功能操作桿的拔銷器必須滿足以下要求：（1）實現只用一個拔銷器就能完成更換絕緣子操作（拔銷、取碗頭、裝碗頭、裝銷）;（2）作業人員能夠使用該工具準確的完成拔銷、取碗頭、裝碗頭、裝銷等操作;（3）使用該工具后可減少作業時間，提高勞動效率，降低勞動強度。（1）多功能拔銷器拔銷、裝銷功能實現。拔銷功能的實現主要依靠拔銷端扁平矩形結構，由于彈簧銷與碗頭間隙不超過8mm，因此將拔銷端設計成10mm寬的矩形結構，可將絕緣子銷子順利推出。裝銷功能的實現主要是通過將拔銷器主軸設計成10mm×95mm的矩形結構，而不是圓柱形主軸，使用時可將絕緣子銷子順利推進，從而有效恢復彈簧銷。（2）取、裝碗頭功能的實現。將拔銷器前端設計成叉狀，并將叉頭設計成鉤狀，可有效穩定碗頭，防止滑出，從而實現取、裝碗頭功能。（3）多功能拔銷器與操作桿連接采用通用的齒狀螺紋連接，固定可靠，使用方便。最終多功能拔銷器可實現拔銷、取碗頭、裝碗頭、裝銷等操作，并且結構合理、通用性強，滿足要求。

3可視帶電作業操作桿的應用

可視帶電作業操作桿的應用必須嚴格遵循以下安全技術措施：（1）嚴格執行工作票制度、工作監護制度;（2）桿上操作人員務必使用安全帶，并應確保人身與帶電體符合最小安全距離;（3）塔上工作人員使用可視帶電作業操作桿時要站穩，同時采取擺動方式靠近觀測對象;（4）可視帶電作業操作桿還可以應用在輸電線路帶電查找導線端連接金具的狀況。

結語

在今后的輸電線路運維過程中，由于線路金具長期的運行以及震動，將會出現不同程度的引流板發熱缺陷，因此，我們需要制定后續處理方案來保證供電段的可靠性。可視帶電作業操作桿的設計，極大地降低了檢修人員的勞動強度，確保了人員的工作安全，保障了電網的穩定運行，最大程度地提升了企業的經濟效益。

參考文獻

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