浅谈10kV配网带电作业多功能电动绝缘操作短杆的研制

郑海兵，何明薇

（1.浙江容大电力工程有限公司；2.国网浙江杭州市富阳区供电有限公司，浙江 杭州 311403）

在10kV配电网络的带电作业过程中，绝缘手套作业法与绝缘杆作业法主流的带电作业方式。在电力行业中，绝缘杆作业法也可叫作间接作业法，而绝缘手套作业法则可叫作直接作业法。本项目带电作业多功能电动绝缘操作短杆的研制，其旨在为带电作业人员在作业过程中多增加一道绝缘防护，提高作业人员的安全性，通过取代原人力作业方式来提高作业效率。

1 现状分析

10kV配网带电作业因作业人员与带电体、接地体距离较近，对于现场作业时采取的安全措施、所使用工器具的绝缘性能有严格的标准和要求。考虑到辅助绝缘用具均为易磨损物件，每次使用前均需作业人员仔细检查，一旦作业人员检查不到位或者疏忽(且部分针眼式损伤作业人员无法检查),作业过程中绝缘臂未完全伸出，即将面临不小的安全风险。因此，针对带电作业绝缘手套作业法，研制套操作便捷、长度可调、可完成多项带电作业项目任务的多功能电动绝缘操作短杆，用来替代原先作业人员带绝缘手套触碰导线的作业方式，增加一道防护，从而进一步确保人员、设备安全。

2 设计方案

针对传统带电JGC接线装置的夹持工具夹持容易松动、接线装置与电缆不能紧固的情况，提出一种非固定位置的接线装置的夹持和安装工具，夹持稳固可靠，并能在完成夹持后紧固接线装置上的紧固螺栓。如下图所示，该机构包括操作杆、接线装置放置底座、夹持机构、传动机构、动力机构（遥控扳手）、动力控制机构（遥控器）、转向机构，等等。接线装置放置在底座上，接线装置的紧固螺栓对准并进入动力传动机构的套筒后，拉动夹持机构的拉持环将接线装置夹持在底座上，并将接线装置勾卡在线缆上，拉动动力转向机构使动力机构顶端的套筒对准并进入传动机构的套筒后，开启动力机构（遥控扳手）的动力控制机构（遥控器）的相应控制部件，对相应的接线装置的紧固螺栓进行“紧固”或“松开”的操作。本夹持安装工具一次可依次对4颗紧固螺栓进行“紧固”或“松开”的操作，从而为线缆接续工作提供便利。

（1）操作杆。操作杆为接线夹持安装工具的中心部件。本工具其他所有部件均直接或间接地安装在操作杆上，根据高压线缆的高度，可以灵活调整操作杆长度，以适应操作要求。

（2）线夹装置放置底座。接线装置放置底座分为上下两部分，按接线装置紧固螺栓的相对位置尺寸，底座上对应设计有四个孔位和凹槽，以确保接线装置平稳、合理地放在底座的下半部分上面。

（3）夹持机构。夹持机构由底板、拉板、导向轴、夹持板、推拉环等部件组成。夹持机构的底板部分与接线装置放置底座的下半部分连接，夹持板接线装置放置底座的上半部分连接，拉动夹持机构的推拉环，可实现接线装置放置底座对接线装置的夹持和松开。

（4）传动机构。传动机构由套筒、弹簧和套筒紧固螺栓组成。传动机构的一端与动力机构连接，另一端与接线装置的紧固螺栓连接，当接线装置的螺栓被紧固到一定程度时，螺栓的下半部分自动断裂。

（5）动力机构（遥控扳手）。动力机构为TDBS-18型绝缘遥控扳手，遥控距离达到≤100m，整机重量仅为1kg；力矩150N/m，最大拧紧M16(螺母为M19)螺栓，锂电池充电电压12V，充电时间30min。

（6）动力控制机构（433M无线射频发射、接收模块）。动力控制机构固定于操作杆的尾端，镶套在操作杆上。

（7）动力转向机构。转向机构由转向管、弹簧、固定夹等部件组成。在完成其中一颗螺栓的紧固后，使用电力专用推拉杆向下拉动动力机构下端的拉环并转动一定的角度，使动力机构上端的套筒位于所需紧固螺栓的传动机构的正下方，松开推拉管。

图1 10KV配网带电作业多功能电动绝缘操作短杆结构图

（8）线夹装置的夹持工具具体操作下。

①向上推动推拉环，使放置底座完全张开,将接线装置放置在夹持安装工具的放置底座上。

②将接线装置放置在夹持安装工具的放置底座上；向下拉动推拉环，使接线装置被完全夹持。

③将引线电缆放入JGC接线装置。将动力装置移位至需要紧固的螺栓下，通过传动机构与接线装置紧固螺栓连接。

④将动力装置移位至另一端需要紧固的螺栓下，通过传动机构与接线装置紧固螺栓连接；启动动力控制机构紧固螺栓，直至紧固接线装置的螺栓断裂，套筒在弹簧力的作用下自动上移。

⑤手持操作杆，将接线装置挂接在10kV主线电缆上。手持操作杆，将接线装置挂接在10kV主线电缆上。

⑥确认接线装置已可靠地将引线电缆与主线电缆连接连接，并旋转冲击扳手依次锁紧JGC线夹螺栓。

⑦向上推动推拉环，解除夹持结构对接线装置的夹持。操作及完成后如图2。

图2 装置操作及完成后示意图

3 技术关键与难点

3.1 制作出短杆工具的工具头

10kV配网带电作业的主要工作为引线拆搭、绝缘导线剥皮、锁线等工作，这些工作的过程中，我们需要剪线、拧紧螺母、剥皮、锁紧导线等一些工作头。如何制造出相对应适合工作的工具头，是一项重要的工作。

3.2 如何实现绝缘短杆工具的电动化

工具头接入绝缘短杆。短杆的旋转带动工具头工作由锂电池驱动。这需要寻找到合适的电机、齿轮、电池、以及方便手握随身携带等。还要设计出电动化的出力、转速等。这些均为本项目的技术难点。

4 结语

提高针对10kV配网带电作业工作安全性、可靠性、时效性、经济性，可有效降低10kV配网带电作业引发的人身触电风险，同时可降低原作业方式下易损耗绝缘工器具的报废率，即该项目的推广可在确保作业人员人身安全、工器具置换更新的经济效益方面将带来极大的提升，因此成果在直接和间接效益上具有广泛的应用前景。