新型地电位带电作业多功能绝缘操作工具技术应用与研究

罗文军

（云南电网有限责任公司临沧供电局带电作业中心，云南 临沧 677000）

在电气设备运行时，由于电气设备热胀冷缩、风动、谐振震荡等诸多原因，会出现连接螺丝松动、发热量增加，轻则发热故障，重则发生安全事故。当发现设备螺栓松动时，常规需要对设备进行停电处理，将大幅度增加停电面积和停电时户数，若是发生在枢纽变电站损失将不可估量。为此研究一种地电位带电作业进行设备、金具螺栓扭动技术迫在眉睫。

1 现状调查

常规工器具进行带电作业时，由于各种地形、环境的限制通常需要不同类型的绝缘承载工具，作业人员必须穿戴全套绝缘防护用具，站在绝缘承载工具上，作业人员穿戴全套人身防护用具进行带电作业。

1.1 常规工器具进行带电作业效率分析

实际作业前，根据工作现场环境需要，选择不同的绝缘承载工具在场地及空间条件达到要求的前提下进行安装和摆放，作业人员穿戴全套绝缘防护用具到达作业位置对可能触及的带电体和接地体进行全面有效地绝缘遮蔽，之后才开始检修维护工作，工作结束后还要拆除绝缘遮蔽，收回绝缘承载工具，作业效率低，大部分时间都用在场地环境的准备、绝缘工器具的准备、绝缘承载工具的安装摆放和绝缘遮蔽上，在高风险的前提下，耗时较长，人工耗费较多，效率低下。

1.2 常规工器具进行带电作业成本分析

带电作业主要成本开支有绝缘工器具、绝缘工器具库房、交通运输、场地准备、二次搬运、工器具损毁等。

1.2.1 绝缘工器具成本

常用的绝缘承载工具绝缘平台、绝缘梯、绝缘脚手架、绝缘斗臂车造价较高。加之其他个人绝缘防护用具和绝缘遮蔽用具，成本较高，同时在多次的使用频次和重复搬运中，工器具的磨损降低使用寿命，成本耗费难以控制。

1.2.2 绝缘工器具库房成本

绝缘工器具的存放对于存放环境的温度、湿度有严格的要求，绝缘工器具库房需要自动除湿和温控系统，价格较高。

1.2.3 交通运输成本

普通的客、货车通过加装自动除湿、温控系统和定制的储物架等一系列的改装后成为带电作业库房车和绝缘脚手架运输车，一般价格都在100万元左右。

1.3 常规工器具进行带电作业可行性分析

常规工器具进行带电作业不是万能的，它受作业现场各种地形、环境的限制。例如绝缘斗臂车须要作业现场地面平整，占地面积较大，大型车辆要能直接到达作业现场；绝缘脚手架需要作业现场平整，占地面积比绝缘斗臂车小，中型的脚手架运输车要能到达作业现场；绝缘梯需要作业现场平整，占地面积比绝缘脚手架小，但是受绝缘梯高度限制（5～8m）；绝缘平台对作业现场地形没什么要求，但对于作业电杆上的环境要求苛刻，需要电杆上有足够的安装空间和足够作业人员作业的空气间隔，作业化率低和可行性差。

1.4 常规工器具进行带电作业安全性分析

常规工器具进行带电作业，作业人员需要穿戴全套绝缘防护用具，直接在带电体上进行作业，触电风险仍然存在，设备电网安全仍然存在与实际生产作业中，作业人员劳动强度较大，绝缘防护用具不透气，作业人员很容易脱水、意识模糊风险、中暑发生意外。

通过上述分析常规工器具进行带电作业效率底、成本高、可行性受作业环境限制、作业人员劳动强度大让原本安全有效的作业增加了不少发生意外的可能性。

地电位带电作业进行设备、金具螺栓扭动技术的研发成功，在生产作业中应用J-DC绝缘操作杆及其组合套件工具，解决了常规技术及工器具进行带电作业效率底下、成本高、可行性差、场地受限、交通受阻及人工成本高、安全风险难以控制等实际问题。J-DC绝缘操作杆是一种绝缘长度可以随机组配和操作金属操作部件可以根据实际需要组装的新型绝缘操作组合工具。目前已成为我局及推广应用单位的一种常用带电作业技术和手段，同时成为我局主要的10kV配电网带电作业技术方法，每年有过半的作业项目均在应用此项技术完成。现将采用J-DC绝缘操作杆在地电位带电作业进行设备、金具螺栓扭动技术科技成果、市场前景分析介绍如下。

2 科技成果简介

2.1 解决的问题

能在交通受限，作业场地受限，绝缘平台、绝缘斗臂车无法架设或到达的作业环境下，解决了地电位带电快速紧固不同距离的螺栓，安全快捷高效。

2.2 创新性、先进性及技术可替代性

J-DC绝缘操作杆及组合工器具是一种可以“一杆多用”的便携式绝缘工器具，采用可拆卸操作部件及强力绝缘材料组合设计，配件随机选组、长度实际装配，具有扭矩大、强度高、绝缘良好、组合绝缘足够的优良特性，J-DC绝缘操作杆根据实际用途及功能而命名，如图1所示，整体组合由绝缘管、连接器、端头配件、加力测试部件4大部分组成，绝缘材料采用防潮型环氧树脂引拔圆管1200mm×5节，直径30mm、壁厚2.5mm，每组绝缘部件总长6000mm；总质量小于5kg，绝缘部件连接部件采用同心圆连接不锈钢套，固定穿销直径不小于4.5mm的高强度不锈钢材，金属配件任意更换，扭矩大，长度随机，适宜多种作业方式使用。

图1 J-DC绝缘操作杆变电站内的应用

使用时先将整套工具置与干燥的防潮垫上进行检查，依据作业时进行工作或操作的电气设备、作业距离、作业空间、设备螺栓等技术数据等实际情况进行现场组装；金属配件头、和长度随机选择不受限制。

2.3 应用实例及场景

2.3.1 变电站带电或邻近带电螺栓紧固。

图2为J-DC绝缘操作杆变电站内的应用情况，作业任务为：地电位带电处理500kV博尚变电站500kV德宏博尚Ⅱ回线A相阻波器与德宏博尚Ⅱ回线A相串补平台管母连接线夹温度异常缺陷。由放大的小图可以看出，作业人员将J-DC绝缘操作杆组装对应螺栓型号的套筒头，采用地电位的作业方法，对电压等级500kV因螺栓松动发热的连接线夹带电进行紧固，以简单轻便的作业工具及安全有效的作业方法解决了变电站内线因夹螺栓松动发热的缺陷，避免的设备损坏事故的发生，和大范围的停电。

图2 J-DC绝缘操作杆变电站内的应用

2.3.2 J-DC绝缘操作杆配合WSM线夹在带电线路上的应用

图3为J-DC绝缘操作杆配合WSM线夹，在实际10kV线路上采用地电位作业方法带电进行新建线路引流线的搭接作业。以J-DC绝缘操作杆为主绝缘，个人绝缘防护用具（如绝缘服、绝缘手套、绝缘裤、绝缘靴等）为辅助绝缘的作业方法。作业人员使用脚扣、升降板（踩板）登杆至适当位置，系上安全带，和带电体保持适当的安全距离（一般为0.7m），作业人员应使用端部装配有不同附件的JDC绝缘操作杆进行作业。如图5所示左边一名杆上电工使用J-DC绝缘操作加鹰嘴锁杆头控制需要搭接的引流线及WSM线夹卡入带电的主导线内，右边一名杆上电工使用J-DC绝缘操作加对应WSM线夹螺栓的套筒将螺栓紧固，从而完成引流线的带电搭接工作。

图3 J-DC绝缘操作杆配合WSM线夹的应用

2.3.3 J-DC绝缘操作杆在其他设备、金具螺栓扭动的应用

图4为J-DC绝缘操作杆邻近带电体拆除针式跳线绝缘子的作业。作业人员在断开线路引流先后，采用J-DC绝缘操作杆邻近带电线路清除杆上遗留设备、金具。杆上2名作业人员，一名杆上电工使用J-DC绝缘操作加鹰嘴锁杆头控制住需要擦除的针瓶及引流线，另一名杆上电工使用J-DC绝缘操作加对应针瓶螺栓的套筒将针瓶螺栓扭出，进而完成杆上遗留物的拆除工作。此种方法安全简单快捷，与绝缘手套作业法相比，不仅减少了绝缘平台安装、作业人员穿戴全套的绝缘防护用具带电作业、省去大量的绝缘遮蔽步骤；还减少了绝缘平台、个人绝缘防护、绝缘遮蔽等工器具的搬运；更降低了作业人员的风险。

图4 J-DC绝缘操作杆邻近带电体拆除针式跳线绝缘子

2.4 市场前景分析

目前该项技术已在迪庆供电局、普洱供电局、红河供电局等单位10kV配电带电作业中推广使用；

运用研发创新的J-DC绝缘操作杆及地电位带电作业进行设备、金具螺栓扭动技术，能更好地进行带电作业检修和维护，快捷且安全的作业方法必备用具。

从储存运输成本、二次搬运、人工成本及工器具材料成本等方面节约作业耗费，能为行业经营提高利润。

操作工具及操作方式，都结合带电作业技术要求进行优化和革新，实用性能好，适宜在全行业内推广和普及。

通过组装和加长绝缘杆的部分，可以在更高电压等级的带电设备上使用。

3 目前应用情况

该技术在临沧供电局10kV带电作业中目前已经成为最主要的作业方式。2017年共开展配电带电作业275项，其中采用J-DC绝缘操作杆紧固WSM线夹法带电搭接引流线188项，占作业项目比例68.36%，覆盖一区七县供电单位，涉及分支线路引流线搭接、耐张杆引流线搭接、负荷开关引流线搭接等作业项目，实际用时205.19h，减少停电时间659.5h，减少停电时户数37618.5h·户，多供电量57.32万kWh。2017年为临沧供电局节约开支120万以上，2018年、2019年推广应用范围进一步扩大，效果更佳明显。

4 结束语

本文介绍一种地电位带电作业进行设备、金具螺栓扭动技术研究与应用，为带电作业行业技术提供一种新的技术参考。

随着国家经济的不断发展，对供电可靠性的要求将会越来越高，这种简单、轻便、安全、快速的地电位带电作业进行设备、金具螺栓扭动技术将在带电作业行业内推广应用，让带电作业的安全系数和安全水平得到质的飞跃。