吳超鋒,劉作鵬,任輝,董華勇
(河南省電力公司鞏義市供電公司,河南 鞏義 451200)
隨著居民生活和社會生產用電量的持續增加,配電網的電力負載量呈現出了急劇上升的趨勢,這給供電系統的運營與維護提出了更大的挑戰。并且,電力資源在生活和生產中的廣泛應用,使得停電作業可能產生的損失和影響也在不斷增加。在這樣的現實情況下,供電系統需要借助不停電作業方法和相應的實用工器具,盡可能地降低電網管理與維護中的停電情況,保證用戶用電的持續性、穩定性。
不停電作業是指在保持電力持續供應,或者盡量減少停電次數、縮小停電范圍、減短停電時間的情況下,對供電系統進行的施工、檢修和維護等作業。與停電作業最明顯的不同是,不停電作業是在保證不停電的前提下開展的正常電網作業活動,其達到不停電作業要求的手段主要是調整電網運行方式或者使用相應的不停電作業工器具,前者體現為在電網檢修時啟動備用電網系統,后者則體現為電網檢修人員使用帶電作業電動扳手、電動斷線鉗、電動切割機等可以帶電作業的工器具進行現場的作業。
在長期的供電系統運行與管理實踐中,電網公司逐漸掌握了一套較為科學、完善的不停電作業技術方法體系,這為開展大面積的不停電作業提供了有力的技術支持和經驗指導。就目前看,使用比較多的不停電作業技術方法主要有以下三種。
絕緣桿作業技術是在電力作業過程中,作業人員使用有一定長度的絕緣桿實現自己與電路的分離,并對電路或配電系統進行相關的檢修作業。在使用絕緣桿作業技術進行電力檢修作業過程中,作業人員一般會選擇在地面或者通過專業的攀登器械爬上電線桿至一定的距離,進行與電路保持一定距離的間接性作業。實際作業中,作業人員會根據檢修工作開展的環境和情況,對絕緣桿頂部進行自由、靈活的拆卸,以確保作業的安全性和實效性。
雖然絕緣桿作業主要是通過絕緣桿這一絕緣工具來實現短距離的電路檢修,具有不停電作業的優勢,但其往往表現出效率低下的問題,并且對作業人員的作業素質要求相對比較高,難以在大規模的電網運行中廣泛應用。
絕緣平臺作業技術指的是作業人員借助一塊絕緣性的平臺進行電力檢修作業。目前,供電力檢修作業的絕緣平臺主要有兩種:一是完整、成套的平臺工具,不需要另行組裝,直接可以使用,二是需要作業人員在作業現場進行平臺的搭建和拆裝作業。需要注意的是,絕緣平臺并不能實現作業人員與電路之間的分離,換言之,在使用絕緣平臺進行不停電作業過程中,作業人員還需要通過絕緣桿或者其他絕緣類機械、工器具來隔離自身與電路,從而開展平臺式作業。根據這些特點可以看出,絕緣平臺作業技術實際上需要與絕緣桿等絕緣工器具進行搭配使用,其所發揮的功能主要在于為作業人員提供一個安全的作業平臺,使作業人員可以更有利地進行作業。
絕緣機械作業技術是通過絕緣斗臂車等具有絕緣功能的機械裝備進行的電力作業技術方式。與絕緣平臺作業技術相似,絕緣機械作業技術更多的是為作業人員提供絕緣性的作業平臺或者環境,使作業人員可以在相對安全的作業平臺或者空間內進行電力檢修作業。當然,機械作業技術在機動性方面要優于絕緣平臺,其運行的效率也相對較高。在實際的使用過程中,作業人員需要借助絕緣桿和絕緣手套等工器具進行不停電作業。隨著近年來電力檢修技術研究的持續深入,一些地區在電力檢修方面引入了檢修機器人的機械作業方法,即通過機器人進行直接性的不停電作業,進而替代作業人員進行的檢修項目。雖然這種檢修機械作業技術相對比較先進,并且安全性較高,但是,該方法使用的技術性條件要求相對比較高,并且機械人只能對一些簡單的電路故障進行排查作業,無法滿足大范圍、復雜性的電力檢修作業。
通過上述對不停電作業的幾種主要技術方法進行梳理、分析可以看出,雖然不停電作業技術在電力檢修過程中具有不停電作業的功能優勢,但其所解決的往往是作業人員作業方法和環境的改善,并沒有避免作業人員與電路的直接接觸。因而,不停電作業中的關鍵點仍然在于不停電作業中的實用性,即絕緣性工具的研究與應用。結合近年來我國關于不停電作業實用工具的應用與研究情況來看,目前涉及比較多的工具類型有以下幾方面。
帶電作業電動扳手是具有帶電作業功能的電動扳手工具,其可以在電路通電的情況下進行正常操作。一般來說,該扳手包含支撐組件和電動套筒扳手,其中支撐組件包含絕緣桿和設置于絕緣桿一端的開關手柄,而絕緣桿的另一端則設置有與電動套筒扳手固定的延伸桿。扳手的延伸桿和絕緣桿之間設置有相應的角度機械臂,在作業時,作業人員可以通過開關手柄來調控角度機械臂和電動套筒扳手的角度。電動套筒扳手在結構上包含與延伸桿固定的絕緣機殼和設置機殼內部的直流電機、絕緣變速箱、減速齒輪組、絕緣輸出軸、六方絕緣套筒、直流電機控制器和為直接電機與直流電機控制器供電的扳手電源,直流電機輸出軸與設于絕緣變速箱內的減速齒輪組傳動連接,減速齒輪組輸出端通過絕緣輸出軸與六方絕緣套筒連接。
與絕緣桿、絕緣手套等傳統、單一的不停電作業工具相比,帶電作業電動扳手不僅同樣具有帶電作業的功能,同時還可以實現電動、靈活作業,作業人員只需要通過相應的開關、手柄進行作業角度和強調的調整,就可以簡單、快捷地完成相應的檢修工作。
電動斷線鉗是專門用來進行電力檢修中帶電斷線作業的作業工具。該工具主要由支桿、連接件、鉗頭組件等組成。其中,連接件設置于支桿的前端,并且連接件上設置有四連桿機構以及與四連桿機構傳動連接的鉗頭組件,在連接件及支桿上依次設置有四連桿機構傳動連接的曲柄滑塊機構、與曲柄滑塊機構傳動連接的滾珠絲杠機構以及與滾珠絲杠機構傳動連接的電機驅動機構。在作業過程中,電機驅動機構依次帶動滾珠絲杠機構、曲柄滑塊機構、四連桿機構及鉗頭組件運動,將置于鉗頭組件內的電線剪斷。
電動斷線鉗的功能主要在于在帶電的情況下進行斷線作業,雖然功能比較單一,但其在實現不停電進行斷線作業方面卻具有明顯的功能和優勢,并且工具的安全性和使用的方便性也比較高。
電動切割機是在不停電作業中用于切割相應物體的作業工具。一般來說,電動切割機主要由支桿、支撐塊和底座三部分組成。其中,支桿置于支撐塊內部,作業人員可以通過支撐塊內部設置的固定支桿的限位開關對支桿進行相應的操作,支撐塊的另一端則與底座相連,以保證支撐的力度。在實際作業過程中,作業人員可以通過支桿中間設置的變速機構對鋸片進行相應的作業,以確保切割的方向和效果。
電動切割機作為不停電作業中的重要切割類工器具,其不僅可以根據作業現場切割材料的不同硬度和切割范圍進行相應的設置,同時,也能夠靈活地調整鋸片與水平面的角度,從而保證切割的準確性,提升了切割作業的精準度和實用度。
隨著生活和生產用電量的提高,以及用電環境復雜程度的增加,電力維修作業的頻次和難度也在持續增加。為保證檢修的效率和效果,并且盡可能地減少檢修作業對生產生活的影響,電網系統就需要結合檢修工作開展的實際情況和需要,研發與應用不停電作業的技術和工器具,減少停電作業的情況。本文通過對不停電作業的技術方法和工器具的梳理,明確了不停電作業中可以嘗試使用的技術工具和方法,為不停電作業活動的開展提供了一定的參考。當然,現實情況中技術方法和工器具的使用仍然需要根據實際作業情況進行靈活的取舍。