中低壓配電網絕緣操作桿、驗電筆、接地線的改造與應用

云南電網有限責任公司大理劍川供電局 李文輝

引言

我國人口眾多、幅員遼闊，而中低壓配電網是面向所有中低壓用戶的供電環節，因此可以說只要有中低壓用電需求的地方都屬于其涉及范圍。如此大范圍的中低壓配網區域，發生故障的數量較大，因此從事中低壓配電網運維的電力員工工作任務多、強度大、風險高。近年來，隨著我國經濟、科技技術的持續發展，推動了企業和人民對供電可靠性要求越發提高。具體來說，多種用電設備和用電技術的投入使得中低壓配電網越發復雜，相應的對電力作業員工的知識和技能也不斷提高，特別的對電力作業員工安全意識提出了非常高的要求，只要在技術能力和安全意識同步提高的情況，才能有效預防、減少甚至避免電力生產安全事故的發生，從而才能保證電網負荷有效、穩定、持續的運行，降低人員傷亡事故的發生。

雖然各電力企業已經從管理和技術方面制定了相應的舉措和規定，并持續性、周期性開展強化性的宣貫和培訓，以期通過規范性的操作保證中低配電網檢修、搶修工作安全，但觸電和高空墜落事故還是時常發生，僅在2019年中云南電網公司所屬供電部門就發生四起觸電和高空墜落人身傷亡事故，在全國范圍內就更多了。

通過相關事件調研和分析，導致這些事故本質原因是驗電或檢修、搶修工作時與帶電體的安全距離不足從而引發帶電體放電觸電，表現在管理上監護安全意識淡薄、工作不到位，技術上運維人員對安全防護用品使用不規范，加之高空作業中勞動強度高，這兩種原因導致人身傷亡事故的發生，給員工家庭和企業帶來了沉痛的代價和巨大的經濟損失，通過對事故的深刻反思、分析研究得出的結論是：從人的因素，看主要是違章、麻痹、不負責任，操作監護不到位，怕超計劃作業受考核；從物的因素看，主要是操作的安全工器具受限；從其它因素看，主要是從事特種作業、工作量大、勞動強度高。這些因素導致了安全生產作業事故的發生。

然而操作的安全工器不實用、不好用，是運維人員不規范使用的重要原因。為此，業界已持續對中低壓配電網運維關鍵設備，特別是絕緣操作桿、驗電筆、接地線進行了改造并應用：文獻[1]設計了一種具有測量和操作功能的伸縮式絕緣操作桿，運維人員可通過所設計設備有效、方便的量測接引線所需長度，通過減少運送測量桿等工作量減少人工體力消耗、提高作業效率；同時，運維人員還可通過其獨有的伸縮組件，控制并延長絕緣掛桿的有效工作范圍。受益于伸縮式絕緣掛桿，可根據工作現場的實際環境在使用中靈活伸縮，在保證有效絕緣長度的前提下達到適合各種工作的長度；另外制作可更換桿頭金屬部件，滿足多種應用場景和作業項目的需要。

而文獻[2]通過多種測量方法檢測絕緣操作桿表面存在的典型缺陷，通過沿面放電特性和電介質譜試驗對高阻性缺陷檢測的有效性進行驗證。基于絕緣操作桿表面介質損耗特性或電阻絕緣性能評估方法對現場使用的絕緣操作桿絕緣性能評估具有較強的工程應用價值。

文獻[3]中為確保電氣等相關用電設備的安全、有效運行，每年都要對供電和變電設備進行周期性檢修試驗，但無論是檢修試驗還是事故處理，要求工作前必須進行停電操作以保證作業安全，其中驗電是保證操作工作安全的關鍵舉措和環節。所用驗電筆普遍為GDY型，其手柄伸展長度有一定限值，具體的10kV場景下不足1米，而35kV也不超1.5米，只能滿足安全距離，不能適應現場戶外高、遠距離設備驗電的需求。難以支撐基于地面上開展電器操作、驗電、接地等電力技術等相關作業；文獻[4]針對變電所攜帶型高壓接地線進行改造，分析了設計要求和提供了相關具體內容，以提高供電可靠性和操作安全性。

近年來，中低壓配電網中因發生觸電、高空墜落導致安全事故屢見不鮮，最為嚴重時應發人身傷亡重大事故，這些事故引起的社會和企業影響非常惡劣，其代價是沉痛。為減少甚至避免人身傷亡事故的發生，國家相關部門及電網企業主要從管理和技術兩個方向狠抓安全問題。本文從技術面出發，對中低壓配電網的絕緣操作桿、驗電筆、接地線進行改造，通過地面開展電器操作、驗電、掛高接地線的作業，可有效降低作業操作難度，同時提高現場工作效率，達到減少安全事故避免人身傷亡的總體目標。

1 絕緣操作桿、驗電筆改造

絕緣操作桿是用于電氣設備操作，如斷路器、隔離開關、跌落式熔斷器等的接通或斷開的操作。常見的絕緣操作桿主要是由絕緣的環氧樹脂空心管、連接配件、桿頭鉤等部分組成。當前，現有的絕緣操作桿連接配件主要是鎖扣式螺旋連接或螺旋連接兩大類。

這種絕緣操作桿的優點是長度可以按節數加長至電氣設備的高度，靈活，攜帶方便。缺點是螺旋絲口、鎖扣絲口的旋轉連接必須滿足以下條件：兩段對接時，其組成的中心線必須在一長直線上；在頻繁使用時，因螺絲口受到高頻碰撞導致損壞甚至故障。不能滿足條件不僅費時還連接不上。為實現地面即可開展電氣、驗電、接地等作業，對連接配件進行改造，把螺旋絲、鎖扣絲連接改造成卡扣式連接，也就是把原來絕緣操作桿的螺旋絲、鎖扣絲配件改造制作成卡扣式的配件，其構造原理如圖1。

圖1 卡扣式的配件構造原理圖

改造后絕緣操作桿的優點是：可接驗電筆、接地線，完全滿足地面開展驗電和掛接地線的作業要求；連接簡單、方便；相比于螺旋絲或鎖扣絲連接，其效率更高，操作時間更多；卡扣配件連接僅在開始掛接地或拆除接地時、在松開或者扣緊掛鉤線夾時，絕緣操作桿是可順時針或逆時針進行連接處松動。同時，配件與環氧樹脂桿連接依然采用用鉚釘進行固定。通過以上設計，可使得分段連接后的絕緣操作桿長達到15米，特別適合于高度在18米及以下多種類型預應力的混凝土時電桿，從而實現在地面即可開展架設導線線及相應電氣設備的驗電和裝拆接地線等作業工作。改造后的絕緣操作桿原有的功能不變。

中低壓配電網的驗電筆的手柄是環氧樹脂管，護環是絕緣橡膠，取下護環、安裝上改造后絕緣操作桿的連接配件并與絕緣操作桿連接，使驗電筆和絕緣操作桿合為一體，相當于延長了驗電筆的桿長，其驗電筆的功能不變，這種改造的優點是可實現在地面上進行對導線及設備的驗電，不用登高操作，在15范圍內驗電筆的聲光清晰可辯，可滿足驗電筆聲光辨識條件和驗電準確性、安全性要求。

2 接地線的改造操作

中低壓配電網的接地線的接地棒是環氧樹脂管，護環是絕緣橡膠，取下護環、安裝上絕緣操作桿的改造連接配件，并與改造后的絕緣操作桿連接，相當于延長了接地棒的桿長，其接地線的使用功能不變，這種改造的優點是可實現在地面上進行導線檢修接地和工作接地。原有接地線的合相是在上端部分，距接地線上端頭線夾掛鉤處約3.0米左右，現改造為單相式接地線，接地線下端采用線夾，也可以用螺栓連接，可合接在接地棒上，相當于接地線三相或四相短接（也就是在接地針上合相），改成單相接地再進行合相的原因是減輕接地導線重量，提高在地面上進行掛設接地線時的難度。

這種改造的優點是：實現在地面上進行掛設接地線，不用登高操作。缺點是：接地軟銅線材料增加，成本增加；接地線安裝好后在檢修作業未完成前不得取下絕緣操作桿，因為絕緣操作桿自身重量要把它支撐穩固，直到檢修完成才能拆除。裝設接地線應用原理如圖2。

圖2 裝設接地線應用原理圖

3 絕緣操作桿、驗電筆、接地線的改造分析及應用

中低壓配電網的絕緣操作桿、驗電筆、接地線的技術升級及改造涉及的總體成本低，僅在現有的絕緣操作桿、驗電筆、接地線的基礎上開展局部性的優化，可控制成本在幾百元內，因此經濟性較高，從而可支撐其大規模推給應用；改造技術方案簡易，即技術可行性高；基于本文所設計的方案改造后，可完全實現地面上開展電氣操作及驗電、掛接地線等作業，通過增大與帶電導線或設備的安全距離從而降低觸電風險，減少作業人員的登高作業次數、降低作業人員的作業強度、有效規避高空墜落風險，且極大提高現場作業效率。因此，從經濟性、技術可行性、實用性等方面評估可知，本文所設計的方案具有很強工程應用價值。

在電氣事故搶修或設備由運行轉檢修作業中，為確保作業安全首先需要停電。停電的具體措施為斷開斷路器、拉開隔離開關、拉下跌落式熔斷器等電氣連接設備，操作的工具是絕緣操作桿；隨后，需要確定停電完成、即驗電，為此需要在絕緣操作桿桿鉤頭節裝設與現場對應的電壓等級驗電器，當絕緣操作桿長度不夠時，可根據實際情況接上一定數量的操作桿以加長可操作空間范圍。隨后，在作業前需進行接地工作，已確定作業過程安全，將接地線的接地棒安裝于相應的絕緣操作桿中，從而實現地面上就能完成掛接地線工作；最后，在工作區域掛牌警示并相應的裝設遮攔，從而建立現場作業要求的安全技術措施。

當完成現場作業后需將檢修設備轉為運行。首先在地面上先拆除接地線，隨后取下接地線換上絕緣桿的桿頭鉤節，將原拉開的斷路器、隔離開關、跌落式熔斷器等開關和保護設備合上。

綜上可知，在地面開展停電、驗電、接地的一體化的安全保證工作，可多次利用絕緣操作桿進行操作，有效提高了絕緣操作桿利用率，避免了一次作業、多工具攜帶的實際問題。

在地面上開展電氣操作、驗電、接地，不僅減輕了現場作業人員的勞動強度，有效提高了操作人員與帶電原件的安全距離，從而降低了人員觸電風險，可縮短作業時間，降低了人員高空墜落風險，有效避免了人身觸電事故的發生。

每年因觸電和高空墜落造成的事故達近百起，相應造成的經濟損失近約1億，通過本文設計方案開展絕緣操作桿、驗電筆、接地線技術升級后，可有效提高企業的經濟效益，并有助于社會效益的提升。

4 結語

電力生產安全組織措施和技術措施是電力員工生命線的基石，通過對措施的反復學習、理解，應用是從人的主觀因素方面提高工安全性，再對安全工器具絕緣操作桿、驗電筆的改造和應用是從物的因素解決安全工器具的性能進一步的提升，對從事電力生產作業人員的安全增加了一道保障。人和物兩方面共同推進電力生產安全作業，降低了電力生產員工的勞動強度，提高了工作效率。

通過對絕緣操作桿、驗電筆、接地線的改造，提高了防觸電和高空墜落的風險，不僅可以最大限度地防止了人身傷亡事故隱患，而且將可能發生的事故遏制在萌芽狀態，對電力生產員工的生命安全增加了一道保命符，尤其是對提高企業的經濟效益和社會效益的效果非常顯著。