配電網絕緣桿作業用絕緣護膝設計

陳鑫，呂冬，莊晶，劉欣宇

（國網杭州市臨安區供電公司，浙江 杭州 310000）

1 配電網絕緣桿作業法現狀調查

配電網是直接面向用戶的電力網，是服務民生的重要基礎設施。隨著我國經濟技術的發展，全社會對電力的需求不斷提高，保障配電網安全可靠運行變得愈發重要。其中，帶電作業是提高供電可靠性的重要手段。在實際作業過程中，通常采取的方式是使用絕緣工具和絕緣防護用具來阻隔和減小作業時流過人體的容性和阻性電流，使得作業人員在沒有感知和人身安全風險的前提下，開展各類工作，因此，配電線路帶電作業方法分為兩大類，一類稱為絕緣桿作業法，也可稱為間接作業法；另一類稱為絕緣手套作業法，也稱直接作業法。其中，配電網絕緣桿作業因為與帶電體保持一定安全距離，因此，具有操作方法簡單、安全性高、環境適應性強的優勢，被廣泛采用。本文研究的絕緣護膝就是應用在絕緣桿作業法中的一種個人絕緣防護用具。

配電網絕緣桿作業法是作業人員利用登桿工具（腳扣等）登桿至適當位置，系上安全帶，保持與系統電壓相適應的安全距離，使用端部裝配有不同附件的絕緣桿進行作業，實際現場作業時，常常存在以下隱患：

作業人員登桿就位后，由于腳扣位置一高一低，桿上作業人員的一腿伸直，一腿彎曲，彎曲腿的膝關節常常與桿塔本體發生擦碰，甚至是長時間的直接接觸。此時，帶電體與大地之間的縱向輔助絕緣防護，僅由絕緣手套、絕緣披肩等組成，缺少絕緣靴這最后一道后備輔助絕緣的防線，當絕緣工器具或絕緣手套在表面臟污或受潮以及作業人員因為出汗導致泄漏電流增大時，或因操作意外導致絕緣披肩與帶電體發生擦碰時，由于作業人員膝關節和桿塔直接接觸，就有可能使較大的泄露電流直接通過膝關節部分流入桿塔，引發人身觸電事故。

目前，為確保配電網絕緣桿作業法安全，作業人員會穿用笨重的全套絕緣防護用具，如絕緣褲，但這樣大大增加了登桿和作業的難度，降低了作業的靈活性，增加了作業人員的體能消耗，降低了作業效率，增加了現場安全作業風險。

2 配電網絕緣桿作業用絕緣護膝設計

配電網的帶電作業過程中，使用的安全防護用具大致有兩種分類，一是絕緣遮蔽用具，二是個人絕緣防護用具。絕緣護膝屬于個人絕緣防護用具，包括護膝主體和設于護膝主體與人膝蓋配合處的護具，護具與護膝主體可拆卸連接，護具包括多個防磨板，多個防磨板沿著護膝主體的長度方向均布間隔設置以在護膝主體外部形成防磨層，防磨板彎曲設置且與護膝主體貼合，相鄰防磨板之間轉動連接以使護具可配合人膝蓋的彎曲。

護膝主體的左右兩側設有相互配合的插扣。插扣設有多對。防磨板采用耐磨絕緣板。護膝主體包括與膝蓋前側配合的保護層和與膝蓋后側配合的松緊帶，保護層其材質主要分為橡膠制品、樹脂EVA制品和塑料制品等。本文研究的絕緣護膝由樹脂EVA制品制成。

圖1 絕緣護膝的結構

圖2 絕緣護膝另一個角度的結構

如圖1、2所示，配電網絕緣桿作業用絕緣護膝，通過絕緣護膝代替以往的絕緣褲，減小對作業人員在配電網絕緣桿作業法中的束縛，使得作業人員的登桿和作業更加輕松，絕緣護膝包括護膝主體100和護具200，登桿腿彎曲時，膝關節常常與桿塔本體發生擦碰，護具200設于護膝主體與人膝蓋配合處，可避免護膝主體磨損，保證絕緣護膝的絕緣性能；因絕緣護膝在使用過程中，護具所在的位置最容易受到磨損，護具200與護膝主體100可拆卸連接，使得護具可以進行更換，延長絕緣護膝的使用壽命，降低作業成本；護具200包括多個防磨板，多個防磨板沿著護膝主體的長度方向均布間隔設置以在護膝主體外部形成防磨層，防磨板彎曲設置且與護膝主體貼合，相鄰防磨板之間轉動連接以使護具可配合人膝蓋的彎曲，膝關節彎曲時，護具同步彎曲，進一步減小絕緣護膝對作業人員的束縛，降低配電網絕緣桿作業法的難度。

相鄰防磨板之間的距離為H，4mm≤H≤10mm，使得相鄰防磨板轉動時不容易發生碰撞，且不會因距離過大影響護具的絕緣效果和防磨效果。H取6mm，使得護具可以隨膝關節的彎曲進行彎曲，同時，保證護膝主體不會接觸到桿塔。護膝主體可以適用于不同腿圍的作業人員，確保護膝主體可以比較緊密地貼合在作業人員的膝蓋處。保護層采用EVA樹脂材料，確保護膝主體的絕緣性能。

3 配電網絕緣桿作業用絕緣護膝優點分析

（1）絕緣護膝代替絕緣褲，減小對作業人員在配電網絕緣桿作業法中的束縛，降低作業人員的登桿和作業體能消耗。

（2）護膝主體與人膝蓋配合處設置護具，可避免護膝主體磨損，保證絕緣護膝的絕緣性能；由于護具所在的位置最容易受到磨損，護具與護膝主體可拆卸連接，可進行更換，延長絕緣護膝的使用壽命，降低作業成本。

（3）護具包括多個防磨板，多個防磨板配合形成防磨層，且多個防磨板之間轉動連接使得護具可以配合人膝蓋的彎曲，膝關節彎曲時，護具同步彎曲，進一步減小絕緣護膝對作業人員的束縛，降低配電網絕緣桿作業法的難度。

4 結語

配電網帶電作業近年來隨著供電可靠性和用電滿意度的提升，開始了全面發展，而我國使用的帶電作業防護用具裝備種類一直以來采用的進口美、日兩國的產品為主，吸納這些成熟裝備產品的優點，并結合我國實際作業特點，研發適合我國帶電作業需求的新裝備，可以進一步提升現場作業安全和工作效率。絕緣護膝作為一種配電網帶電作業用個人絕緣防護用具，作為桿上作業人員縱向絕緣防護的一道重要防線，和絕緣工器具、絕緣安全帽、絕緣手套組成了一整套良好的縱向組合絕緣，解決了現有絕緣桿作業法過程，穿戴絕緣褲帶來的作業不便，增加勞動強度，產生較大安全風險的問題。本文通過實例分析，并采取相應技術手段和在細節上的完善，解決了問題的同時，提升了絕緣桿作業法的工作效率和安全性，提出了一種全新的配電網絕緣桿作業法個人絕緣防護用具。