电气设备操作组合工具浅析

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摘要：在配电网线路停、复电作业中，人员需要登杆或在地面上使用绝缘棒操作柱上断路器、隔离开关及跌落式熔断器等带有圆形操作环的电气设备，由于现在电力企业配置的绝缘棒均为多节现场组装、拼接在一起，拼接后的绝缘棒长度较长等原因操作不方便，运行人员在杆塔上作业时，需要调整站位或者缩短与带电设备距离才能更方便操作，人员移位时存在触电及高坠风险。设计一种能够减少远距离及夜间情况下绝缘棒准确插入操作环操作时间，降低人员操作难度，快速实现电气设备的停送电，提升供电可靠性的工器具。该技术应用后，操作时间较原有绝缘棒有了明显缩短，尤其在夜间情况下操作时间有了很大的改善，绝缘棒工作头对准圆形操作环准确率方面也有了较大提升，有效降低了作业人员操作风险。

关键词：绝缘棒；带电作业；操作杆

1选题理由

在配电网线路停电、复电作业中，人员须登杆或在地面上使用绝缘棒操作柱上断路器、隔离开关及跌落式熔断器等带有圆形操作环的电气设备，如图1所示，部分带圆形操作环的电气设备如图2所示。根据安全技术规程的要求，人员必须与带电设备保持足够的安全距离，且由于现在电力企业配置的绝缘棒均为多节现场组装、拼接在一起，拼接后的绝缘棒长度较长，在使用绝缘棒时，运行人员须握住绝缘棒尾端，由人力带动整个绝缘棒棒身运动，使绝缘棒顶部的操作部位去接触电气设备的圆形操作环。由于圆形操作环本身直径较小，在远距离情况下使用一根长长的绝缘棒去触碰圆形操作环非常困难，且由于操作不方便，运行人员在杆塔上作业时，须调整站位或者缩短与带电设备距离才能方便操作，人员移位时存在触电及高坠风险。同时，在夜间情况下，由于视线影响，更难将绝缘棒顶端操作部分对准圆形操作环。在白天情况下，将绝缘棒顶端操作部分对准圆形操作环将耗时2～4min，在夜间情况下耗时更长，增加了操作时间，进而影响供电可靠性，且人员在使用绝缘棒操作时，会出现手酸及疲惫情况。为解决远距离使用绝缘棒插入电气设备操作环困难，以及夜间情况下更加难以将绝缘棒插入电气设备操作环问题，成立了专门的QC课题小组，于2019年3月开始研究设计增大远距离及夜间情况下绝缘棒能准确插入操作环的具体方案。

2目标设定

设计一种能够减少远距离及夜间情况下绝缘棒准确插入操作环操作时间，降低人员操作难度，快速实现电气设备的停送电，提升供电可靠性的工器具。这种工器具使用要方便简单，而且具备安全可靠的基本原则。

3方案的选择

为确保目标的实现，QC小组结合日常工作实际，从操作便携性、可靠性、复杂程度要方面确定了3种方案。第一种，设计一种新型的操作杆，该操作杆顶部采取增加绝缘棒顶部操作部分接触面积方式。第二种，在利用现有绝缘棒的基础上，制作一个可以灵活拆装的工作头，形成一个组合式电气设备操作工具。该工作头仍采用增大与圆形操作环接触面积方式。在操作电气设备圆形操作环时，可以现场组装，当不需要时，可以拆卸下来，绝缘棒仍然可以常规使用。第三种，设计一种新型的操作杆，利用向日葵远程控制App、摄像头及手机，在操作杆顶部安装有一个带有红外成像的摄像头，通过向日葵远程控制App，实现远方适时观测电气设备操作环位置，并由人工将操作杆操作头顶部插入圆形环。第一种方案是设计一种新型的操作杆，该操作杆顶部采取增加绝缘棒顶部操作部分接触面积，该操作杆加工方便，但由于是新型的操作杆，须额外进行安全工器具耐压试验、载荷试验等试验，且由于是一种新型工具，须新增加一类安全工器具的配置。第二种方案在利用现有绝缘棒的基础上，制作一个可以灵活拆装的工作头，与现有电力企业常规配置的绝缘棒配合，形成一个组合式电气设备操作工具。该工作头仍采用增大与圆形操作环接触面积方式。在操作电气设备圆形操作环时，可以现场组装，当不需要时，可以拆卸下来，绝缘棒仍然可以常规使用，避免安全工器具浪费，不需要而外进行安全工器具的相关试验。第三种方案在现有手机App、软件、硬件条件下，可以实现操作人员利用手机、平板电脑观看绝缘棒顶端是否对准操作圆形环功能，但在杆塔上作业时，固定手机或平板电脑存在不便性，且从安全角度考虑，操作人员过分关注手机或平板电脑画面存在人身触电、高坠风险。对此，QC小组人员经对比分析后，选择采用第二种方案。该方案的基本原理是：该组合工具由耙齿操作头和绝缘棒组成。耙齿操作头底部为一圆柱形金属体，圆柱形金属体下端为不封闭金属器身，不封闭的金属器身上形成卡槽，卡槽底部有一凹型槽，圆柱形金属体上端有操作头空腔，操作头空腔内有弹簧，弹簧一端有垫片。耙齿操作头上部连接有耙齿架，耙齿架上均匀分布有耙齿，如图3所示。如图4所示，当绝缘棒与耙齿操作头连接时，一手握住绝缘棒头，一手握住耙齿操作头，将绝缘棒与耙齿操作头相向推动，绝缘棒垂直工作头沿卡槽入口插入操作头空腔，与垫片接触，并压缩弹簧，此时，将耙齿操作头旋转，使绝缘棒水平工作头转向凹型槽方向，绝缘棒垂直工作头在弹簧作用下，推动绝缘棒水平工作头与凹型槽接触，实现耙齿操作头与绝缘棒的相连，同时，在弹簧作用下，二者可以贴合紧密，不会出现滑脱情况。当不需要耙齿操作头时，一手握住绝缘棒头，一手握住耙齿操作头，将绝缘棒与耙齿操作头相向推动，绝缘棒水平工作头高出凹型槽后，将绝缘棒向耙齿操作头卡槽方向转动，在弹簧作用下，实现二者的分离。

4制定对策及实施

方案确定后，QC小组制定了对策实施计划，经过半年时间的3次技术改进，通过了公司安全监管部、计划生产部的联合验收，并在柱上断路器、隔离开关及跌落式熔断器倒闸操作中进行了运用，在运行人员实践中反映良好。

5确认效果

经过统计分析，该技术应用后，操作时间较原有绝缘棒有了明显缩短，尤其在夜间情况下操作时间有了很大的改善，绝缘棒工作头对准圆形操作环准确率方面也有了较大提升，有效降低了作业人员操作风险，同时，提升了现有安全工器具的利用率，具体如下。操作时间方面。使用原有绝缘棒进行操作时，通过运行人员眼睛和手感配合对准柱上电气设备圆形操作环时间基本在2～4min，在远距离使用绝缘棒的情况下，人的眼睛容易看花眼，体力有所下降，操作难度大；夜间情况下，对准圆形操作环时间基本在3～6min。使用新型组合工具后，通过增加耙齿方式，增大了耙齿与圆形操作环的接触面积，基本能在30s内使耙齿准确插入圆形操作孔。安全管控方面。原有绝缘棒操作费力、费眼，杆塔上移位需要调整安全带，在不易对准操作圆形环的情况下，还需要攀爬至距电气设备较近的距离，存在人身触电、高坠风险。使用新型组合工具后，由于能快速对准插入圆形操作孔，相应地降低了人员在杆塔上移位、向上攀爬接近电气设备时存在的人身触电、高坠风险。作业材料方面。新型组合工作只是增加了一个耙齿操作头，该耙齿操作头不使用的时候，原有的绝缘棒可以继续使用，有效利用了现有的安全工器具，且该耙齿操作头制作简单、体积小，便于携带，组装具有快捷性。

作者:付轶 单位:昆明供电局变电运行二所