地电位带电装拆导线侧M销工具研制

史江航 孙银 杨德威 李海顺 陈凯

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

M形引脚经常被用来连接电力线的绝缘子，两个悬挂式绝缘子在联结时，采用碗头和球形接头，在接头后要插上M形销钉，以实现锁定；球头和球头的联结是一种可移动的联结，M销子在拔出碗头后可以松开，M销钉插入碗头后，球头不会从碗头上脱落。目前M形销钉是由弹片变形来固定的，在拔出时，由于弹力的影响，使夹持刀具无法夹持M销钉，从而使M销脱落；因受高空作业的制约，M形脱出后难以找到，维修工人的工作量也随之增大。为了保证输电线路安全可靠地工作，带电更换35～500kV的主网输电线路的M管接头，其导线端朝下（也就是对向引流线夹），对带电作业人员带电更换绝缘子串的影响很大，常用的拔销钳无法伸入适当的操作位置，目前多数单位均采用等电位作业模式进行作业；但如果遇上老式线路，上线操作有很大的安全隐患，或导线线径不符合安规要求悬挂软体、梯子、地形复杂，不能满足等电位操作条件；带电操作的绝缘子很难更换，应采取断电操作的方法。为了解决以上问题，特新开发了一种带有电的接地电位引出碗头开向下的M针，并将接地电位和带电的方式从碗口向下抽出。

1 主网带电作业绝缘屏蔽工具

1.1 绝缘服

绝缘衣是带电工人自己佩戴的防护装备，它起到隔离电导体和操作人员的作用。目前带电作业的工作方式有两种：一是工人与带电导线直接接触，对绝缘衣的要求很高，以绝缘衣为主要绝缘装置，对人体进行必要的绝缘保护；由于其在工作中不可避免地产生损耗，因此不能将其用作主要绝缘材料，而只能用作带电操作时的辅助绝缘；第二种办法是将绝缘衣当作备用绝缘工具，由带电工人用绝缘操纵杆进行带电工作，而非与带电者直接接触，极大地增加了带电作业的安全性；但是，绝缘操纵杆的灵活性不如手的灵活性，在工作的类型上也受到了诸多的限制。

1.2 绝缘手套

绝缘手套是工人在工作中必须使用的绝缘工具，绝缘手套不同于一般的手套，其绝缘性良好，其机械、电气性能均优于普通手套。目前的绝缘手套多为天然橡胶，五指张开，便于带电工人操作。绝缘手套按电压等级分为三种，绝缘手套的抗拉强度必须达到14MPa，伸长率必须达到6倍，变形率必须在15%以下。在带电操作时，可能会遇到一些锋利的东西，因此绝缘手套的穿透力必须超过18N/mm。另外，绝缘手套必须能耐高温、耐燃，以适应不同的工作环境，确保带电作业人员的人身安全。

2 地电位作业绝缘遮蔽工具

地电位作业多在汽车不能触及的地方，需要人工登杆才能进行，可操作的项目相对有限。导线的搭接和拆卸都是很简单的工程，可以由接地电势的工作人员来完成，但是要做好绝缘保护。

2.1 传统绝缘遮蔽工具

常规绝缘工具有绝缘遮布、单体U形绝缘层2种。隔热遮板的特性：操作繁琐，易出现破裂；对施工环境的要求较高，在没有绝缘平台或工作场所狭窄的情况下，不能进行有效的隔离。单体U形绝缘隔板的特性：使用绝缘棒在电线上安装绝缘片，使用简便，结构简单，可有效地进行隔离；不能适应不同的电线，电线容易打滑，不利于稳定。

2.2 新型双体U形绝缘隔板

新型U形绝缘隔离器，内部有U形插槽，使刀具与金属丝有很好的接触，具有较好的引线适应性和稳定性；另外，工作时容易挂起，便于使用，可以有效地进行隔离。在绝缘材料方面，环氧树脂可以在高压和高温下进行试验，从而达到绝缘材料的性能指标。目前，绝缘工具的制造方法主要有两种：一是单独粘结，二是整体式。整体成形技术需要特殊的设备，生产难度大、生产成本高、经济效益低；并且损坏后很难修复，需要整体替换。而分离式胶合技术生产要求较低，可以独立进行，具有较好的经济性，可以独立进行个别的损坏。这种新的隔热隔板是一种双层U形结构，它的两种功能都有自己的特点，外部U形隔板的主要功能是绝缘，U形内部可以在一定程度上起到固定的作用。

3 地电位绝缘操作用具

地电势工作通常是在绝缘斗臂车不能触及的地方进行。地电位是人和地面、电杆在一个电位上，所以人和电灯不在一个电位上，必须要用某种绝缘工具才能工作。地电位作业需要人工操作，这对操作者的技术和身体素质都是一种极大的考验，一个简单的工作大概要一个小时，而在酷暑的夏季，连续工作一小时对操作者来说是一种巨大的挑战。导线的搭接和拆卸通常是两个人进行，两人一人一根绝缘操纵杆。绝缘操纵杆是接地电位带电拆卸搭接导线的主要工具，它通常由两节绝缘材料组成。在拆卸引线与搭接引线时，绝缘操纵杆的头部存在着一定的差异。拆卸引线时，操纵杆的头部会与液压钳相连接，方便剪断引线。随着电线直径的增加，绝缘操纵杆的剪切性能也随之提高。导线搭接所用的绝缘操纵棒，主要与异型导线夹具配合使用。引线的搭接要求有两个不同形状的钢丝夹具，整个工序要两名工人共同进行，操作人员把电线固定好并旋紧。

4 M销敲销板的设计

4.1 敲销板的设计

以防潮环氧树脂棒为绝缘棒，长度3000mm，末端装有T形的打钉板。本发明的敲销板是由扳手把打孔M销钉改造而成，首先选用一条“一”形的支承板，以确保在操作杆上接地电位工作时，能够平稳地通过耐张线夹与碗口，支承板长度为320mm，以确保在固定夹具后，敲销板从拉板下面一端进入；选取一根立柱式顶板，与支承板面垂直，并与其连接，顶板的长度比碗口稍短，顶板的宽度比碗头碗口稍小；确保碗头和碗的平稳出入；在支撑板的一端设有与其相连的操纵杆，在安装后，操纵杆、支撑板和顶板彼此垂直，在支撑板的另一端设有操作圈，以便于托碗钩的配合。

4.2 托碗钩的设计

如下图所示，托碗钩是由一根防潮的环氧树脂制成的，长度为3000mm，其末端装有一个直钩式的托碗钩，其操作杆垂直于托碗钩。托盘钩长度大约280mm，开口大约20mm。采用55mm内切圆倒角加工，通过操纵杆伸入适当位置通过操作环，控制部分位于末端手柄，操作简单，具有较高的稳定性。

图 托碗钩示意图

5 安全性理论验证

5.1 电气绝缘安全性理论验证

假定在一根柱子上工作，那么在工作过程中，会有两个循环，一是电流从电源线上经过一个绝缘操纵杆和一个连接的电路，然后流入地面，形成一个漏电通道。二是由电荷产生的电流通过空气和身体所形成的电容器，然后流入地面，构成电容器的电流路径。接地电势引出M引脚，其电阻高，容积电阻大于1013Q·cm，正常情况下，其表面电阻为1013Q·cm，在35～500kV的主网输电线路上，通过绝缘操作棒的漏电。

5.2 敲销板和托碗钩安全性验证

工作时，操纵杆与绝缘子串基本平行，操纵杆与敲销板及托碗钩垂直，因此，敲销板、托碗钩和绝缘子串都是近似垂直的，短接线的长度不大于70mm，小于一半，属于安全范围。

6 敲销板的实际操作与推广应用

6.1 敲销板的操作步骤设计

在使用过程中，应注意人体与带电物体之间的安全间距不能低于1m，而绝缘操纵杆的有效绝缘长度（手持部位到带电主体的距离）为110kV。

6.2 该工具的优点

操作简单方便，步骤简单节约时间。

7 结束语

经研究，得出以下结论：①所研制的接地电位带电安装导线端碗端挂板碗口向下M销，可满足线路采用地电位作业的要求；②该带电操作工具的漏电电流比人体的感应电流小得多；③改进了在输电网旧线上采用碗头向下连接方式进行绝缘子更换的工作效率。