王景熙
(國網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司,上海 201700)
配電線路是電力系統(tǒng)中的供電渠道。電力部門通過各種等級的配電線路,將電力能源供應(yīng)到用戶用電中。隨著配電線路使用時長的增加,線損率不斷提升,同時會在日常運(yùn)行使用過程中出現(xiàn)各式各樣的故障。為了避免因配電線路故障造成的停電影響重點(diǎn)生產(chǎn)部門的生產(chǎn)和人們?nèi)粘I睿娏ぷ魅藛T通常會開展帶電作業(yè)進(jìn)行配電線路的檢修和維護(hù)。然而,一旦配電人員出現(xiàn)操作不當(dāng),很容易造成觸電危險,后果不堪設(shè)想。
在當(dāng)前的10 kV配電線路帶電作業(yè)環(huán)境中,為了能夠快速完成配電線路的故障檢修,電力工作人員開展的帶電作業(yè)一般需要進(jìn)行近距離工作。一般按照規(guī)定,作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)與配電線路保證安全距離,以防止觸電危害。然而,在相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,觸電事故中,人員與配電線路未能夠保持有效距離的原因占比高達(dá)70%。可見,電力工作者需要通過合理設(shè)置安全距離,才能夠提升配電維護(hù)工作的安全性。
除了安全距離不足造成了觸電事故的頻繁發(fā)生外,10 kV配電線路的作業(yè)環(huán)境復(fù)雜也會急速增加帶電作業(yè)風(fēng)險。與一般的配電線路不同,10 kV配電線路是居民用電、商業(yè)用電最常見的供電等級,因此其線路復(fù)雜和覆蓋面積大。帶電作業(yè)過程中,配電線路所處的位置和自然環(huán)境條件,都會增加電力工作人員的作業(yè)難度。例如,夜晚作業(yè)、雷電天氣作業(yè)等,很容易使電力工作人員無法完成對10 kV配電線路故障的有效判斷。陰雨天氣中,10 kV配電線路的電纜、電阻會發(fā)生改變,如絕緣體失效帶電,造成電力工作人員發(fā)生誤觸,危機(jī)生命。
除了客觀環(huán)境存在的安全影響,電力工作人員的主觀因素也是帶電作業(yè)中的安全隱患之一。部分電力企業(yè)的電力工作人員由于其技能水平、安全思想意識存在不足,導(dǎo)致在日常工作中容易出現(xiàn)慌亂、緊張和手足無措等情緒波動,最終影響配電作業(yè)。本文在對某國某電力企業(yè)進(jìn)行走訪中發(fā)現(xiàn),在該企業(yè)的電力工作人員聘用方面,心理素質(zhì)和技能水平是其工作勝任力的考量指標(biāo)。由此可見,電力工作人員的心理能力在工作中舉足輕重。
在國家電網(wǎng)公司規(guī)定的第二類配網(wǎng)帶電作業(yè)常規(guī)項(xiàng)目中,針對配電線路開展絕緣桿作業(yè)并進(jìn)行帶電搭接引流線,是一項(xiàng)重要的帶電作業(yè)程序。通過絕緣桿進(jìn)行作業(yè)操作,能夠保證跌落式熔斷器更換、分支線路投運(yùn)等重要檢修工作安全性的提升。主要的作業(yè)方法為:首先,電工需要對目標(biāo)絕緣桿的線夾夾持桿、絕緣引流線鎖桿和絕緣套筒桿進(jìn)行操作,使其能夠與異型并溝線夾形成帶電搭接;其次,運(yùn)用T型接線使兩邊帶電運(yùn)行。開展檢修工作時,甲電工位于絕緣桿上方位置,利用線夾夾持干夾住乙電工手中的異型并溝線夾,使其能夠完全嵌入到已經(jīng)設(shè)計(jì)好的主導(dǎo)線中,再利用乙電工的手持絕緣引流線鎖桿,使引流線端頭穿入到線夾的內(nèi)部。此時,甲電工需要對線夾進(jìn)行下拉,并保證手持線夾和絕緣引流線鎖桿保持相對位置不變,保證絕緣引流線鎖桿的上頂動作維持在30~60 s;乙電工則需要運(yùn)用絕緣套筒,將異型并溝線夾內(nèi)部的螺栓進(jìn)行擰緊[1]。
可以看到,傳統(tǒng)的帶電作業(yè)在進(jìn)行絕緣桿搭接引流線時,有以下三方面的弊端。
第一,絕緣桿作業(yè)需要兩名電工同步完成,且對電工操作要求較高。其中,一名電工在進(jìn)行嵌接線時,另一名電工需要始終保持仰視姿勢,對其進(jìn)行協(xié)助,直至線夾螺栓擰緊為止。這一過程需要的總時長一般為10 min。這10 min之內(nèi),另一名電工除了仰視外,還需要維持手臂上舉的姿勢。咨詢電工后發(fā)現(xiàn),大部分電工在這一過程中體能消耗極大,且時間過長會出現(xiàn)視覺疲勞、手臂酸麻脹痛等生理現(xiàn)象,更嚴(yán)重的會出現(xiàn)呼吸急促問題。這種疲勞化的工作狀態(tài),無形中提升了工作難度,使之存在安全隱患。
第二,作業(yè)過程中,重要的器材異型并溝線夾具有靈活多變的特點(diǎn),尤其表現(xiàn)在其夾壓板上。絕緣桿上的作業(yè)人員需要通過絕緣夾桿將其嵌接到主導(dǎo)線中,一旦出現(xiàn)角度偏差,會使壓板發(fā)生未知偏移,進(jìn)而使主導(dǎo)線無法完全與線夾相嵌接。此時,作業(yè)人員需要通過不斷的角度調(diào)整使其形成嵌接,增加了危險性。
第三,作業(yè)人員在進(jìn)行引流線端頭處理時,需要對其平整性和彎折方向進(jìn)行嚴(yán)格限定,保證絕緣鎖桿能夠完成針對引流線端頭的穿入。一旦出現(xiàn)方向錯誤或高低起伏,那么引流線端頭就會散股,無法完成穿入。此時,作業(yè)人員需要對其進(jìn)行重新調(diào)整。這一工序?qū)ψ鳂I(yè)人員的要求更高,作業(yè)人員除了需要合理運(yùn)用絕緣膠帶進(jìn)行端頭裁剪、纏繞外,還需要對裸導(dǎo)線表面進(jìn)行二次處理。一旦出現(xiàn)失誤,就會造成引流線性能出現(xiàn)偏差,最終影響絕緣性。
針對傳統(tǒng)帶電作業(yè)存在的種種隱患,本文對絕緣操作桿和所用工具進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),一方面提升了安全性能,另一方面提升了作業(yè)效率,降低了作業(yè)難度。
在絕緣操作桿設(shè)計(jì)方面,本文采用掛架設(shè)計(jì)提升絕緣操作桿的穩(wěn)定程度,進(jìn)而為桿上作業(yè)的電工提供安全保障。掛架設(shè)計(jì)方面,需要遵循《絕緣桿掛架安全管理規(guī)定》的要求,合理控制帶電設(shè)備和絕緣操作桿的安全距離[2]。本文針對的10 kV配電線路的安全距離需高于70 cm,同時絕緣操作桿的制作材料除了要具備傳統(tǒng)絕緣桿的絕緣要求外,應(yīng)當(dāng)能夠防止感應(yīng)電。因此,本文選用了新型的絕緣材料。
在絕緣桿設(shè)計(jì)材料方面,本文選用具有較高內(nèi)聚力和粘附力的新型材料環(huán)氧樹脂。這種材料的制備相對方便,擁有柔韌性,可以通過環(huán)氧樹脂的澆筑技術(shù)進(jìn)行壓力凝膠,進(jìn)而在真空環(huán)境下澆筑成固體材料。在先進(jìn)的APG工藝技術(shù)中,制備的環(huán)氧樹脂絕緣件除了擁有傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂的性能外,提高了其機(jī)械強(qiáng)度和致密性,且具備耐寒、耐熱、絕緣水平高的特點(diǎn)。制備完成后,本文選用螺旋壓緊式夾頭作為端頭,取代傳統(tǒng)絕緣桿的彈簧夾頭。
在一組絕緣桿的中間,本文選用高密度的聚乙烯材料,對組內(nèi)絕緣桿進(jìn)行兩兩一組的固定,固定方式為聚乙烯矩形拉桿,并在矩形拉桿上進(jìn)行了孔洞穿鑿,而孔洞的主要作用為高度調(diào)節(jié)。在具體的10 kV檢修作業(yè)環(huán)境中,調(diào)節(jié)高度可以充分發(fā)揮聚乙烯材料的性能,具有更高的安全性。
在絕緣桿的夾頭上,本文選用絕緣尼龍繩進(jìn)行牽連。絕緣尼龍繩的運(yùn)用可以使操作桿進(jìn)行夾頭與掛架的快速組合,并且保證絕緣操作桿夾頭的開口方向一致。
除了進(jìn)行作業(yè)絕緣桿的重新設(shè)計(jì)外,本文針對帶電作業(yè)過程中運(yùn)用的工具進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要為T型線夾和線夾專用操作桿。工具設(shè)計(jì)的主要目的在于提升作業(yè)人員的作業(yè)質(zhì)量,降低安全隱患,降低操作難度。
T型線夾的選材為6063號鋁材。與普通鋁材不同,6063號鋁材為合金鋁材,內(nèi)部添加了銅、硅、鎂、鈦和鋅等金屬元素,提升了其導(dǎo)電性能和硬度,同時經(jīng)濟(jì)實(shí)惠[3]。T型線夾設(shè)計(jì)主要有三個部分組成,分別為線夾箱、壓板和接線管。其中,線夾箱的設(shè)計(jì)采用了固定溝槽的設(shè)計(jì)方式,能夠與主導(dǎo)線相對應(yīng);壓板為活動式設(shè)計(jì),通過兩個螺栓進(jìn)行地段連接,并進(jìn)行主導(dǎo)線的壓緊,且壓緊完成后能夠在溝槽內(nèi)部預(yù)留空間,方便拆除。接線管則采用細(xì)密的螺紋設(shè)計(jì),作業(yè)時作業(yè)人員采用液壓鉗對其進(jìn)行壓緊后,細(xì)密的螺紋能夠咬實(shí)導(dǎo)線,保證載流能力。
T型線夾的設(shè)計(jì)目的是取代傳統(tǒng)作業(yè)中的異型并溝線夾,開展全新的絕緣操作桿作業(yè)。因此,需要設(shè)計(jì)與之相配套的線夾操作桿。配套操作桿需要具備以下特點(diǎn):操作桿作業(yè)時,引流端頭需要能夠采用地面壓接方式進(jìn)行壓接;針對線夾箱的溝槽與壓板形成的推進(jìn)方式,專用操作桿能夠使套筒桿和加持桿合二為一,同時具備二者的功能。
10 kV配電線路運(yùn)行中,引流線的搭接結(jié)構(gòu)需要滿足人工帶電作業(yè)的安全要求,通過提升高度距離進(jìn)行安全距離的隔絕,合理避免作業(yè)危險。根據(jù)相關(guān)的引流線搭接規(guī)劃,搭接點(diǎn)的高度位置需要與帶電作業(yè)人員保持至少3 m以上的安全距離,在達(dá)到8 m以上的距離后,可以設(shè)置一段高壓電流的引流導(dǎo)線。作為一種間接的帶電作業(yè)方法,通過搭接引流線的方式能夠在極大程度上避免因安全距離問題給作業(yè)人員帶來的安全隱患[4]。當(dāng)前,10 kV配電線路的網(wǎng)架設(shè)計(jì)極其復(fù)雜,大部分地區(qū)已經(jīng)架設(shè)了多回線路和高低壓線路的混合架設(shè)方式,甚至部分戶外10 kV配電線路的下方還架設(shè)了同桿多層的400 V配電線路實(shí)現(xiàn)并架運(yùn)行。此時,10 kV配電線路需要采用的刀閘和高壓熔絲設(shè)備的高壓引流線路需要大于250 cm。
為了能夠使本文設(shè)計(jì)的操作桿應(yīng)用于搭接引流線上,提升帶電作業(yè)安全,本文分別進(jìn)行了吊桿設(shè)計(jì)和單人接火設(shè)計(jì)。其中,吊桿設(shè)計(jì)選用本文設(shè)計(jì)的合金工具,開展作業(yè)時,作業(yè)人員可以通過掛線方式將裝置鉤掛于帶電導(dǎo)線之上,并在安全距離下進(jìn)行帶電作業(yè);單人接火設(shè)計(jì)則是對絕緣操作桿8 m以外的引流線進(jìn)行固定,從而使整個作業(yè)過程可以靠一名電工來完成。
作業(yè)開展前,作業(yè)人員需要對單人裝置進(jìn)行全面檢查,保證其牢靠、沒有松動。隨后,要佩戴絕緣手套和安全帽,處于指定的安全位置,與帶電環(huán)境保持安全距離。在開展搭接的過程中,應(yīng)當(dāng)保證引流線與操作桿裝置的相對位置,并實(shí)時調(diào)控引流線長度,使其始終保持在安全控制范圍內(nèi)。
綜上所述,在面對常見的10 kV配電線路帶電作業(yè)時,為了保證工作人員的人身安全,需要通過技術(shù)手段為其提供安全的作業(yè)距離。相比于傳統(tǒng)作業(yè),本文設(shè)置的絕緣操作桿和搭接引流線裝置能夠控制安全作業(yè)距離達(dá)到8 m以上,同時簡化作業(yè)流程和作業(yè)難度,具有極為突出的安全優(yōu)越性,能夠切實(shí)保障電力作業(yè)人員的人身安全。
[1] 徐 珺.淺談配電線路帶電作業(yè)危險點(diǎn)及防范措施[J].科技風(fēng),2018,(1):189.
[2] 沈洪良,章 璨,費(fèi)曉明,等.10kV線路帶電作業(yè)絕緣操作桿掛架的研制[J].湖州師范學(xué)院學(xué)報(bào),2017,39(S1):84-85.
[3] 趙志修,費(fèi)曉明,吳泗順,等.絕緣桿作業(yè)法帶電搭接引流線新工具的研制與應(yīng)用[J].浙江電力,2016,35(7):28-31.
[4] 孫承勇,段云波,王 茂.10kV配網(wǎng)線路非常規(guī)引流線帶電接入新技術(shù)研究[J].云南電力技術(shù),2015,43(2):56-58.