一種帶燈光照射和帶電指示功能的螺絲刀的研制

李國杰 李鳳蓮 陳錦遵

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

1 項目背景

螺絲刀是一種用來擰轉螺絲以使其就位的常用工具，是配電網運維工作中最常用的工具之一。目前配電網運維使用的螺絲刀分為手動和電動兩類，但這兩類螺絲刀存在共同的缺點。一是沒有照明功能，配電運維人員在夜間搶修作業或光線較昏暗的作業環境下，如夜間執行更換電能表、低壓開關設備等緊急工作任務時，往往需要兩個人配合使用照明工具和傳統的螺絲刀。這樣一來，由于工作環境空間限制，檢修人員和負責照明的人員經常無法完美配合而導致視覺盲區。二是沒有驗電功能，在工作過程中，還需要先對設備進行驗電以保證作業的安全，螺絲刀無法直接驗電，這樣運維人員需另外使用驗電工具。三是現有的螺絲刀使用功能單一，即手柄和頭桿是固定死的，一種螺絲刀只能對應擰一種型號的螺絲。在運維工作中，運維人員需要準備多種規格的螺絲刀，攜帶麻煩。因此，在運行工作中尤其是夜間搶修工作時，使用傳統的螺絲刀工序繁瑣，需要的輔助工器具多，從而導致工作效率低，不利于快速復電，并且人員消耗精力大，容易誘發疲勞引起的安全事故，對日常安全生產帶來壓力。

2 項目技術方案和實施

2.1 項目整體方案

基于上述問題，如圖1所示，本文提出研制一種新型螺絲刀（手動型），可自由更換各型號螺絲刀刀頭，并且集成了照明和驗電功能，預期成品體積小巧、手感輕盈、攜帶方便、質量可靠，可為夜間低壓搶修作業提供一種“利器”。

圖1 帶燈光照射和帶電指示功能的螺絲刀（手動型）

如圖1所示，本項目研制的帶燈光照射和帶電指示功能的螺絲刀（手動型），包括螺絲批頭1、螺絲刀桿2、螺絲手柄3、LED燈珠環4、帶開關電池座5、氖管6、彈簧7、接觸金屬帽8。其中螺絲批頭可拆卸連接在螺絲刀桿的一端，螺絲刀桿的另一端安裝在螺絲刀手柄上；LED燈珠環安裝在螺絲刀柄靠近螺絲刀桿側；螺絲刀柄設有帶開關的電池座，可用于放置電池，為LED燈珠環提供電源。螺絲刀柄采用中空設計，內部設有照明控制電路和驗電模塊。使用該新型多功能螺絲刀，當螺絲批頭觸碰檢修設備時，檢修人員接觸螺絲刀尾部的接觸金屬，驗電模塊對設備進行驗電。若設備帶電，人手接觸后方的接觸片，火線與大地構成通路，而氖管是由一對放電電極和內部充的惰性氣體組成的，當處在回路中會通電發光，達到驗電功能。

圖2所示為新型多功能螺絲刀（電動型），其具備的照明功能和驗電功能的原理和手動型同理，本文不再贅述。

圖2 帶燈光照射和帶電指示功能的螺絲刀（電動型）

2.2 功能及原理

2.2.1 照明功能

該新型多功能螺絲刀的照明采用高強度透明導光材料LED燈，安裝在螺絲刀手柄前端，電路接通時光線亮度可覆蓋螺絲刀前方，滿足夜間作業照明。新型螺絲刀的手柄設計為中空結構，用來安裝照明燈的控制電路。電路電源采用可更換電池設計，設置有封蓋并帶有開關，方便電池電能耗盡時更換。新型螺絲刀的照明原理如下：電池正極和照明回路的控制電路板正極相連接，電池的負極通過手柄內部導線和電路板負極連接，電路控制開關在電池座的封蓋上。當現場作業環境的光線不滿足作業要求時，可通過電池座封蓋上的開關來開啟LED照明。當工作結束或光線足夠時，可關閉LED燈，不再消耗電池電能，操作簡單方便，不再需要額外的照明電源。

2.2.2 驗電功能

新型螺絲刀的驗電模塊主要是一對放電電極和內部充的稀有氣體——氖氣組成的氖管。當螺絲刀頭接觸到帶電設備時，檢修人員通過用手接觸螺絲刀的接觸金屬帽按壓彈簧，此時驗電模塊的電流回路通過螺絲批頭、氖管、電阻、人體和大地構成通路。當氖管中的放電電極兩端電壓達到一定值（一般為60 V左右），氖管就會發光。當氖管不發光時，代表設備不帶電；如氖管只有一極發光，則表示設備帶直流電；如氖管兩極發光，則表示設備帶交流電。由于驗電模塊是通過人體與大地構成通路，所以必須串接一個高電阻，用來限制流經人體的電流，避免發生人身觸電危險。

2.2.3 可拆卸螺絲刀頭

如圖3所示，新型多功能螺絲刀的螺絲批頭和螺絲刀桿之間設計為可拆卸，檢修人員可根據現場設備不同的螺絲類型更換與之匹配的螺絲刀頭，消除了傳統螺絲刀頭固定單一的弊端，使用靈活方便。

圖3 可拆卸螺絲批頭

3 項目應用效果

在配網運維作業中，螺絲刀主要應用于低壓電源開關更換。在日常配網維護檢修工作中，夜間作業時，有些集中計量箱或其他設備照明條件不滿足，在光線不足的情況下，普通螺絲刀是通過外置照明取得照明效果，需要一個人負責照明，一個人負責擰螺絲刀，在特殊環境下很難找到螺絲孔。而新型多功能螺絲刀自帶燈光照射和帶電指示功能，使用LED前置照明很好地解決了光線不足的問題，降低了輔助工具使用率，可更輕松快捷地完成螺絲松緊任務，提高了工作效率。同時新型多功能螺絲刀具備驗電功能，在作業前可通過螺絲刀氖管的發光情況來快速判斷設備的帶電情況，提高了作業的安全性。螺絲刀頭自帶磁性，深孔擰出螺絲后可利用螺絲刀頭將其吸出，深入凹槽的螺絲也能輕松照明，同時還可實現多刀頭裝卸，做到了簡單便捷、攜帶方便。

4 結語

本項目中研發的新型多功能螺絲刀在檢修現場環境光線不足時提供了照明，方便了運維人員進行檢修工作，同時帶有驗電功能和可拆卸螺絲批頭，使用功能多，實用性強，工作范圍廣，具有很高的可推廣性。