10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置的研制

辛洪杰，辛庚鑫，邵明波（国网潍坊供电公司，山东 潍坊 261011）

10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置的研制

辛洪杰，辛庚鑫，邵明波
（国网潍坊供电公司，山东 潍坊 261011）

近年10kV配网带电作业中绝缘斗臂车的应用越来越广泛。但是随着配网规模倾向于“小容量、短半径、密布点”发展，配网带电作业面临的带电作业环境也越来越复杂。同塔双回，同塔带380V低压线路及通讯线路，线路中的分段隔离开关等电气设备也越来越多。绝缘斗臂车操作人员在操作作业车伸缩臂，回转斗时，存在视觉盲区，目前主要依靠地面监护人员提醒。当遇到共同视觉死角或者强烈阳光时，很有可能发生斗臂车斗误碰电气设备、导线的事故，存在较大的安全隐患，本文作者结合工作实际情况研制一种防触碰自动报警装置，及时提醒作业人员对带电体、接地体等设备进行提示，避免了事故的发生，保障了作业人员的安全。

10kV绝缘斗臂车；防触碰；自动报警

0　前言

随着配网规模倾向于“小容量、短半径、密布点”发展，配网带电作业面临的带电作业环境也越来越复杂。同塔双回，同塔带380V低压线路及通讯线路，线路中的分段隔离开关等电气设备也越来越多。绝缘斗臂车操作人员在操作作业车伸缩臂，回转斗时，存在视觉盲区，目前主要依靠地面监护人员提醒。当遇到共同视觉死角或者强烈阳光时，很有可能发生斗臂车斗误碰电气设备、导线的事故，存在较大的安全隐患，本文研制一种防触碰自动报警装置，解决以上工作中遇到的问题。

1　研制方案并确定最佳方案

1.1开发构想

（1）需求分析（见表1）

1.2装置测距探头的探测方式

（1）毫米波测距测得毫米波在待测距离两点间往返一次的传播时间t，按D=1/2vt，求得距离D，毫米波束的照射面大，因此毫米波雷达易于捕捉目标，探测范围大，无需精确瞄准。但与距离目标较远时，精度降低。

（2）测距原理为测量光往返目标所需要的时间，然后通过光速计算出距离D。激光探测距离最少能达到200m，精度高；但与测量物体一定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确的测量距离，探测范围小，最大允许角度〈40度。

表1　自动报警装置需求分析表

（3）测距原理为测量雷达往返目标所需要计算的时间，然后通过类传播速度340m/s，计算出距离D=340t/2。雷达指向性强，能量消耗缓慢，测量距离在10m范围内误差在5mm的范围内，其最大探测角度能达到＜140度。

选择；使用雷达测距

雷达探头型号与数量选择

小组成员到市场上调查了雷达探头的型号，并进行了方案选择。

（1）选择目前市场上最具代表性的有线雷达探头ZKL381型号。

（2）选择目前市场上最具代表性的无线雷达探头DJ749型号。

选择：方案2满足现场需要，而且所需探头较少，安装难度小，因此采用“DJ749型雷达探头”方案。

1.3装置主机的方案选择

“装置主机”选择分两个步骤

信号传输方式

提示方式

第一步---装置信号传输方案选择。QC小组经市场调查，选择两种不同传输方式的主机。

方案一DS系列主机（有线传输），通过连接线把探头测量出的信号传输到提示装置，报警提示。分析结论：雷达探头与提示装置的连接线需要安装在绝缘斗臂车的绝缘斗上，由于绝缘斗在使用中是活动转动的，使得连接线也必须跟随活动，安装较为困难。

方案二PS系列主机（无线传输），通过无线发射器把探头测量出的信号传输到提示装置，报警提示。分析结论；雷达探头与提示装置间不需要连接线，不受绝缘斗转动的影响，安装方便。

选择：PS系列主机（无线传输）

QC小组从“PS系列主机”中的三种型号的主机进行选择，

（1）PS-908主机（声音提示）QC小组采购目前市场上最便宜的语音报警器，对报警器的灵敏度、准确度进行了测试。

（2）PS-928主机（图像提示）利用常见的LED显示屏显示绝缘斗周围情况，但是作业人员在操作绝缘车的同时观看显示屏。容易分心，存在安全隐患，另外在露天强光下难以分辨显示屏图像。

（3）PS-938主机（图像+声音提示）采用较高档的高亮度显示屏，并带有语音提示，操作人员只根据声音进行判断距离，由于在操作车无法同时观看显示屏。

选择：方案一价格便宜，功能满足装置要求。方案2功能不满足装置要求。方案3功能满足装置要求，但是价格高。因此QC小组采用方案一PS-908主机（声音提示）方案。

1.4装置安装形式选择

选择：使用可拆卸分离式

1.5装置电源选择

选择：使用1.5V干电池组

1.6装置外壳选择

选择：绝缘外壳。

确定最佳方案。

自动报警装置的完整制作方案。

雷达探头189元，电池16元，绝缘外壳22元，强力粘板30元，零散材料100元，合计357元。

方案样板制作和试验样板制作，由邵明波负责，将采购的部件进行组装。

现场试验。将样板安装在绝缘斗臂车的绝缘斗外边，在现场进行模拟实验。

试验结论：样板试验通过。

图1　

2　具体实施

由辛洪杰负责整理出定型后的电路图、线路图和零件清单。

措施实施情况检查：经检验达到目标“电路图、线路图、零件清单100%正确”。

措施1、完善内部接线、探头连接线、装置外观标签。

由邵明波负责对装置样板进行完善

对策实施1实施情况检查：

经组长辛洪杰检查，达到目标要求“制作出1套适用现场的装置成品”。

措施2：装置验收

由杨胜波负责在操作基地进行现场验收。

对策实施三：培训考核

措施1：编写培训资料

由辛庚鑫编写了《10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置使用说明书》。

对措施1实施情况检查：达到目标“有一套培训用教材”

措施2：现场实操培训和考核。

由徐鹏组织全体小组人员按照使用说明要点，结合班组技术培训进行学习，并在技术培训中进行考核，对措施2实施情况检查：经考核，达到“班组成员100%通过考核”的目标。

3　效果检查

目标检查：成功研制出了10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置，我们统计了2016.7月使用情况。

将10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置的电路图、线路图、元件列表等资料进行汇编。

修订采用10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置后班组试验新流程、危险点和安全注意事项等资料，其中，＜10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置使用说明＞、《危险点及注意事项》。

制定了《10kV绝缘斗臂车防触碰自动报警装置定期检查记录表》，由专人负责每半个月定期检查。

4　结束语

绝缘斗臂车自动报警装置的研制成功，解决了工作中绝缘斗误碰带电体、设备的事故，提高了工作的安全性，保障了配电线路的安全运行。

［1］胡毅.输配电线路带电作业技术的研究和发展［J］.高电压技术，2011，11（05）:1-10.

［2］侯成.配电线路带电作业的发展与概括［J］.科技创新导报，2012，4（15）:86-87.

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

辛洪杰（1976-），男，高级技师，主要从事输配电带电作业工作。