一種新型絕緣操作桿的研制與應(yīng)用

陳聰 呂錦豪 袁敏華 馮立明 譚穎旋

摘要：21世紀(jì)以來，電力行業(yè)隨著人們對電力的需求量增加，得到了飛躍性的進(jìn)步。但是由于各個地區(qū)輸電線的總路數(shù)均有所提高，并且各個地區(qū)的地形地勢較為復(fù)雜，因此帶電作業(yè)的難度有所提高。除此之外，由于塔高也有所提高，因此在作業(yè)與驗收的環(huán)節(jié)中，工作人員開展相關(guān)操作時具有較高的難度。本文基于此提出三種策略方案，并對一種新型的絕緣操作桿進(jìn)行開發(fā)，希望可以為工作人員的實際操作提供一定的幫助，從而促進(jìn)實際操作工作效率的提高，并帶來一定的經(jīng)濟(jì)收益。

關(guān)鍵詞：新型絕緣操作桿;帶電作業(yè);螺栓松緊度;研制與應(yīng)用

在電力行業(yè)的日常工作中，經(jīng)常會遇到帶電作業(yè)的情況，而其中一項重要的內(nèi)容為防震錘的外逃與調(diào)整。通過對防震錘外逃的原因分析可知，螺栓變松是其主要原因，如果不能及時處理，那么會帶來嚴(yán)重的后果。在目前的線路檢查中主要采取等電位操作作業(yè)的方式，但是由于部分塔型不能實施該帶電操作，從而導(dǎo)致防震錘外逃情況的嚴(yán)重程度有所提高。因此研制出一種新型的絕緣操作桿，可以使得工作人員的操作難度大大減小，并且能夠在各種不同的塔形中完成帶電作業(yè)，有利于工作人員實際作業(yè)操作時間的減少。

一、傳統(tǒng)作業(yè)操作方式存在的問題

（一）運(yùn)行線路中對防震錘、各類線夾螺栓松緊度檢查

隨著農(nóng)業(yè)、種植養(yǎng)殖業(yè)等行業(yè)相關(guān)科技的迅速進(jìn)步，無論是水稻業(yè)還是養(yǎng)殖業(yè)，在實際生產(chǎn)過程中都加入了電力機(jī)械設(shè)備，因此對于電力的需求量大大提高?；诖饲闆r，電力線路的鋪設(shè)需要適應(yīng)多樣化的地理形式，無論是河流還是魚塘都需要加以鋪設(shè)線路。但是在例如水稻田等難度系數(shù)較高的地形中進(jìn)行帶電線路操作時，工作人員開展等電位操作會由于環(huán)境條件限制受到較大的影響，無法順利完成。

如果電力線路在排列時屬于垂直類型，工作人員在進(jìn)行等電位操作的過程中需要對上、中相部分進(jìn)行作業(yè)，在這一過程中所需要的設(shè)備儀器較多并且需要多位工作人員共同配合，因此作業(yè)難度較大。除此之外，受到多種因素影響后作業(yè)相導(dǎo)線的弧垂有所提高，從而導(dǎo)致導(dǎo)線之間的距離有所縮短，因此如果想要使得等電位電工的距離有所保證，那么必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校定核對，例如220kV相導(dǎo)線之間應(yīng)保持2.5米以上的距離。由此會使得帶電作業(yè)的難度有所提高，無論是工作人員的作業(yè)時間還是經(jīng)濟(jì)成本都會有大幅度的增加。

（二）線路驗收中對防震錘、各類線夾螺栓松緊度的檢查

在對電力線路進(jìn)行驗收時，工作人員在抵達(dá)驗收現(xiàn)場后，會進(jìn)行工作內(nèi)容的分配。所有工作人員在明確自身的作業(yè)內(nèi)容后，會做好個人的保護(hù)措施，然后再進(jìn)行軟梯的設(shè)置。在做個人保護(hù)措施時，工作人員要反復(fù)核對個人保安線的掛設(shè)是否符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，如果作業(yè)人員需要上塔進(jìn)行帶電作業(yè)，必須需在其他工作人員的保護(hù)下才可以完成螺栓松緊程度的調(diào)整。

綜上所述，此類電力線路驗收作業(yè)所需要的工作人員以及攜帶的設(shè)備儀器相對數(shù)量較多，這會使得作業(yè)人員的工作效率有所下降并延長作業(yè)的完成時間，不利于保障作業(yè)過程的安全性。

二、新型作業(yè)方案比較

傳統(tǒng)帶電作業(yè)方式的弊端逐漸顯露，因此如何針對性的解決這些不足對于實際帶電作業(yè)效率的提高有著重要應(yīng)用價值。本文以此為基礎(chǔ)，通過文獻(xiàn)探究法查閱大量資料，總結(jié)歸納出三種可行性相對較高的新型作業(yè)方案。

（一）方案一

在原有絕緣操作桿的基礎(chǔ)上，在最前端部分加入扳手。在最前端加入扳手部分后，可以使用該部分對于距離較遠(yuǎn)的螺栓進(jìn)行松緊程度的調(diào)節(jié)，具體構(gòu)思方案圖如下圖1所示。

（二）方案二

本設(shè)想方案中將兩根絕緣操作桿進(jìn)行復(fù)合使用，形成復(fù)合式設(shè)備。其中一根絕緣操作桿需要加入套筒設(shè)備，使其可以與螺栓相連接;另一根絕緣操作桿需要與手柄相連接，方便帶電工作人員作業(yè)，具體構(gòu)思方案圖如下圖2所示。

（三）方案三

方案三則以方案一、二為基礎(chǔ)，提出一種新型的絕緣操作桿。該新型絕緣操作桿所采用的操作方式為雙管式，將兩根操作桿進(jìn)行合并使用。其中一根操作桿為內(nèi)部桿件，負(fù)責(zé)與前端的外部套筒相連接帶動其工作，具體構(gòu)思方案圖如下圖3所示。

（四）三種設(shè)想方案的分析與評估

通過以上三種設(shè)想方案的細(xì)致對比分析可知，所提出的第3種方案中的新型絕緣操作桿較為優(yōu)良。在新型操作桿搖柄的制作過程中采用了鋼制，不僅可以使得工作人員的操作難度予以降低，還可以為作業(yè)過程中的相間距離保證提供實際支撐。設(shè)想方案三中的新型絕緣操作桿不僅可以提高作業(yè)過程的安全性，還可以使得作業(yè)人員的操作難度大大降低，從而使得作業(yè)過程更加迅速有效。

三、新型作業(yè)工具——新型絕緣操作桿

（一）新型絕緣操作桿各部件構(gòu)造與尺寸

新型絕緣操作桿長度以國家電網(wǎng)公司所規(guī)定的相關(guān)規(guī)章制度為基礎(chǔ)，分別研發(fā)兩個規(guī)格：每節(jié)1.0米、每節(jié)1.5米。根據(jù)實際帶電作業(yè)過程中的需要，對于所研發(fā)的新型絕緣操作桿各部分構(gòu)造材料與尺寸也有著較高的要求。

本文中所提出的這種新型絕緣操作桿各部件所采用的材料幾乎全部為鋁合金材料，但是操作桿中的絕緣管、芯軸絕緣管兩部分所采用的材質(zhì)為環(huán)氧玻璃。

（二）新型絕緣操作桿的連接方式

本文中所提出的新型絕緣操作桿，根據(jù)實際需要進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)。將傳統(tǒng)的螺旋式連接方式轉(zhuǎn)化為較為新穎的方孔插接式，選擇此種連接方式，不僅可以解決傳統(tǒng)絕緣操作桿連接方式的不足，還具有極大的便利性。在使用該種連接方式后，會使得新型絕緣操作桿的安裝時間大大縮短，有利于工作人員的操作效率提高，并且擁有較高的可靠性與安全性。

四、新型絕緣操作桿應(yīng)用效果分析

（一）新型絕緣操作桿現(xiàn)場應(yīng)用效果的統(tǒng)計與分析

在提出新型絕緣桿后，對方案三中的操作桿進(jìn)行了實踐探究，通過現(xiàn)場應(yīng)用分析可以發(fā)現(xiàn)：在應(yīng)用新型絕緣操作桿后，帶電作業(yè)的應(yīng)用比例增幅較大，最高可達(dá)50%，原先不適配的帶電環(huán)境也可進(jìn)行作業(yè);進(jìn)行帶電驗收等作業(yè)的過程中，對螺栓松緊程度的調(diào)節(jié)作業(yè)時間有所降低。通過調(diào)查可知在研發(fā)前作業(yè)的平均時間約為30.6分鐘，在使用新型絕緣操作桿后最短作業(yè)時間達(dá)到10.2分鐘。

（二）新型絕緣操作桿效益估算

1.直接經(jīng)濟(jì)效益

通過應(yīng)用新型絕緣操作桿后，帶電作業(yè)的比例有所提高，因此在進(jìn)行線路的檢查與維修時，可以降低停電檢修的比例，由此減少工作量。

使用傳統(tǒng)絕緣操作桿時，平均作業(yè)時間為30分鐘，那么線路停電的時間最低為三個小時，最多為5個小時左右。假設(shè)線路停電時間為4小時，使用220kV的安碩2441線路，那么停電時間內(nèi)輸送電能的損失可達(dá)到408000，由此可見，停電作業(yè)所帶來的經(jīng)濟(jì)損失較為嚴(yán)重。采用所設(shè)想的新型絕緣操作桿，不僅可以減少帶電作業(yè)的比例，還可以帶來直接性質(zhì)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.間接經(jīng)濟(jì)效益

廣泛應(yīng)用新型絕緣操作桿后，可以使得防震錘外逃現(xiàn)象的發(fā)生頻率有所降低，從而使得輸電線路的運(yùn)行更加安全、平穩(wěn)。由此可以實現(xiàn)各地區(qū)輸電線路管理效果的提高，所帶來的間接效益是不可估計的。

結(jié)束語

綜上所述，傳統(tǒng)的操作絕緣桿具有一定的應(yīng)用條件限制，并且作業(yè)應(yīng)用過程中存在著一定弊端。本研究基于此，提出一種新型的操作絕緣桿，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)備的不足，可以在輸電線路的檢查與維修中起到較好的積極作用。

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