10kV帶電作業(yè)引流線電動安裝工具研究

國網(wǎng)咸陽供電公司 劉 歡 毛 潔 余 楊 辛 龍 王 磊

配電線路是供電系統(tǒng)中的供電通道。電力部門通過不同級別的配電線路向用戶供電。隨著配電線路壽命的延長，線路的損耗率不斷提高，在日常運行和使用過程中出現(xiàn)各種錯誤。為避免配電線路故障造成停電，影響重要生產(chǎn)部門的生產(chǎn)和人民群眾日常生活，供電人員對配電線路的維護和保養(yǎng)通常進行帶電操作。但一旦出現(xiàn)操作不當，很容易造成電涌風險，后果是無法想象的[1]。

為提高帶電作業(yè)的性能，減少作業(yè)時間和成本，本文從帶電多作業(yè)出發(fā)，深入分析10kV帶電作業(yè)存在的危險，設計一個絕緣桿法引流線電動安裝工具，作業(yè)人員在使用該工具開展帶電作業(yè)時，可以有效簡化作業(yè)流程和作業(yè)難度，對增強帶電作業(yè)人員的工作安全具有重要保障[2]。

1 10kV帶電作業(yè)存在的危險分析

安全距離不足。在目前配電線路10kV帶電作業(yè)環(huán)境下，供電人員進行的用電操作一般必須緊密結合，為了快速完成配電線路故障檢修規(guī)程，操作人員應確保與配電線路保持安全距離，以避免電涌造成的損壞。然而在相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)中配電線路所占份額高達70%，為提高配電和維護工作的安全性，適當調(diào)整了安全距離[3]。

作業(yè)環(huán)境十分復雜。除安全距離不足帶來的觸電事故問題外，10kV配電網(wǎng)絡復雜的環(huán)境也會增加運行的風險，與傳統(tǒng)作業(yè)不一樣的是，10kV的配電線路是住宅和商業(yè)用電中經(jīng)常用到的等級[4]，線路較嘈雜、覆蓋面積很高，進行帶電作業(yè)時配電線路的位置和自然環(huán)境會增加工作的難度，包括夜間作業(yè)、雷電天氣的作業(yè)等，電力工人不容易判斷10kV配電線路的故障。在潮濕雨天10kV配電線路的電纜和電阻會發(fā)生變化。如，絕緣失去能量將導致接觸不良和供電人員的生命危機。

電力工人缺乏安全意識。除客觀環(huán)境的安全影響外，電力員工的主觀因素也是現(xiàn)場運行中的安全風險之一。由于缺乏技能水平和安全意識，部分電力企業(yè)電力員工情緒波動容易出現(xiàn)恐慌，日常工作緊張、無所適從，最終影響配電運行。在考察某國家的電力企業(yè)時可得出結論，在企業(yè)電力員工的就業(yè)過程中，心理素質(zhì)和技能水平是衡量其工作能力的重要指標，體現(xiàn)了電力員工心理能力在工作中的重要性[5]。

引流線電動安裝方法分析。目前國內(nèi)還沒有關于配電網(wǎng)帶電作業(yè)的穿刺夾和引流線路搭接技術，市場上也沒有用到排水管線搭接作業(yè)的輔助裝備，互聯(lián)網(wǎng)進行的研究和調(diào)查也不多，仍然在用一種傳統(tǒng)的方法，通過感覺給穿刺線夾進行搭接引流，這樣會花費時間和精力。根據(jù)公司《供電可靠性提升工作方案》，引流線路搭接時間為≤50分鐘。經(jīng)過對引流線的歷史數(shù)據(jù)分析獲得了平均72.1min，不能夠滿足公司提出的生產(chǎn)目標要求，所以停電的時間會很長。因此采用縮短絕緣桿的方法引流線搭接輔助定位裝置，這是一線人員特別是運維人員的重要要求。

2 絕緣桿法引流線電動安裝工具的設計原理

絕緣穿刺線夾加工設計：通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的絕緣穿刺線安裝操作人員消耗大量體力，在安裝時經(jīng)常出現(xiàn)問題，導致了絕緣穿刺線的安裝時間增加，在安裝環(huán)節(jié)耗時37.6分鐘。通過分組試驗、調(diào)查和分析，采用各種各樣的方法減少了安裝的難度，絕緣桿引流搭接時間減少了48.6分鐘，深度過淺的話絕緣護套就會卡在洞中，需把粗糙的螺紋表面融入到絕緣穿刺線夾的改造過程中（圖1）。根據(jù)操作桿調(diào)整絕緣穿刺線夾的尺寸要求，在絕緣護套穿入倒角設計，螺母固定螺絲旋轉(zhuǎn)改成螺絲固定螺母旋轉(zhuǎn)（圖2）。

圖1 絕緣穿刺線夾加工圖

圖2 操作桿安裝棘輪手柄設計成型圖

操作桿安裝棘輪手柄設計：通過進一步分析了解到帶電作業(yè)引流線滑脫次數(shù)占到全年作業(yè)的22%，通過分析可以了解穿刺線夾滑脫安裝平均時間比未滑脫的安裝時間增加了10分鐘，占到了絕緣桿法搭接時間的13.2%，所以穿刺線夾與操作桿固定不牢對都會影響安裝時間。依照絕緣操作桿確定適合現(xiàn)場的操作長度，且操作桿能分段進行插接，提高了操作的方便性，達到了預期的目的（圖3）。參數(shù)方案為：3M長、絕緣材料、插入式。當前的主流操作桿結構位于底部上方30米厘米的地方，由鋁合金構成，可改善裝置的硬度，用到了雙向可調(diào)結構，能進行往返操作，通過不同的實驗確定可折疊的絕緣品，長度為20厘米，由絕緣材料構成。

圖3 絕緣穿刺線夾加工成型圖

實施和應用：帶電作業(yè)絕緣桿法引流線搭接輔助尺寸，由現(xiàn)場的引流線長度、操作桿的尺寸決定下來，引流線搭接項目很明確，而且對于現(xiàn)場適應性強的操作桿可以保證現(xiàn)場設備的安全性和合理性。在現(xiàn)場應用時找到了套筒對螺釘?shù)亩ㄎ徊粶蚀_問題，這就要求不斷的進行嘗試，所以設置了萬向調(diào)節(jié)，能靈活旋轉(zhuǎn)調(diào)整、方便和螺桿對準，也能促進引流線搭接項目的工程精確定位和快速接搭。

3 引流線電動安裝工具的優(yōu)越設計

10kV配電線路引流線搭接的結構控制：10kV配電線路運行時，排水線路的連接結構應符合人工帶電操作的安全要求，通過增加高度距離進行安全距離隔離可充分避免操作危險。根據(jù)相應的排水連接平面圖，連接節(jié)點的高度應與導電操作員至少保持3m的安全距離。達到8米以上距離后設置高壓放電線。作為一種間接帶電操作方法，連接排水管可顯著避免因安全距離問題而產(chǎn)生的安全風險。10kV配電線路極其復雜。在大多數(shù)地區(qū)已建立了多條電路及高低壓線路，甚至在同一條10kV配電線路下在室外修建了一些400V配電線路，以實現(xiàn)和運行這些配電線路。10kV配電線路的長度應超過250cm。

搭接引流線裝套設計和作業(yè)技術：為使用控制桿來提高現(xiàn)場操作的安全性，本文采用了滅火器設計和單一火災設計。在操作設計過程中，操作員可通過導電電纜打開設備，并在安全距離處執(zhí)行電源導電操作；將排水管安裝在8米外，以便由電工進行整個操作。操作前操作員須對單個設備進行全面檢查，確保其可靠且無松動。然后應在指定的安全位置佩戴絕緣手套和防護頭盔，為保持與當前導電環(huán)境的安全距離，應確保排水管和控制桿的相對位置，并實時調(diào)節(jié)排水管的長度，使其始終處于安全控制區(qū)域內(nèi)。

綜上，鑒于通常的10kV帶電運行須通過技術手段確保安全運行距離，以確保人員的人身安全。與常規(guī)作業(yè)相比，本文件設置的隔離方式和重疊線路可將安全作業(yè)距離控制在8m以上，簡化作業(yè)流程和作業(yè)難度，具有極高的安全效益，能有效保障電力運營商的人身安全。