新型地電位帶電作業多功能絕緣操作工具技術應用與研究

羅文軍

（云南電網有限責任公司臨滄供電局帶電作業中心，云南 臨滄 677000）

在電氣設備運行時，由于電氣設備熱脹冷縮、風動、諧振震蕩等諸多原因，會出現連接螺絲松動、發熱量增加，輕則發熱故障，重則發生安全事故。當發現設備螺栓松動時，常規需要對設備進行停電處理，將大幅度增加停電面積和停電時戶數，若是發生在樞紐變電站損失將不可估量。為此研究一種地電位帶電作業進行設備、金具螺栓扭動技術迫在眉睫。

1 現狀調查

常規工器具進行帶電作業時，由于各種地形、環境的限制通常需要不同類型的絕緣承載工具，作業人員必須穿戴全套絕緣防護用具，站在絕緣承載工具上，作業人員穿戴全套人身防護用具進行帶電作業。

1.1 常規工器具進行帶電作業效率分析

實際作業前，根據工作現場環境需要，選擇不同的絕緣承載工具在場地及空間條件達到要求的前提下進行安裝和擺放，作業人員穿戴全套絕緣防護用具到達作業位置對可能觸及的帶電體和接地體進行全面有效地絕緣遮蔽，之后才開始檢修維護工作，工作結束后還要拆除絕緣遮蔽，收回絕緣承載工具，作業效率低，大部分時間都用在場地環境的準備、絕緣工器具的準備、絕緣承載工具的安裝擺放和絕緣遮蔽上，在高風險的前提下，耗時較長，人工耗費較多，效率低下。

1.2 常規工器具進行帶電作業成本分析

帶電作業主要成本開支有絕緣工器具、絕緣工器具庫房、交通運輸、場地準備、二次搬運、工器具損毀等。

1.2.1 絕緣工器具成本

常用的絕緣承載工具絕緣平臺、絕緣梯、絕緣腳手架、絕緣斗臂車造價較高。加之其他個人絕緣防護用具和絕緣遮蔽用具，成本較高，同時在多次的使用頻次和重復搬運中，工器具的磨損降低使用壽命，成本耗費難以控制。

1.2.2 絕緣工器具庫房成本

絕緣工器具的存放對于存放環境的溫度、濕度有嚴格的要求，絕緣工器具庫房需要自動除濕和溫控系統，價格較高。

1.2.3 交通運輸成本

普通的客、貨車通過加裝自動除濕、溫控系統和定制的儲物架等一系列的改裝后成為帶電作業庫房車和絕緣腳手架運輸車，一般價格都在100萬元左右。

1.3 常規工器具進行帶電作業可行性分析

常規工器具進行帶電作業不是萬能的，它受作業現場各種地形、環境的限制。例如絕緣斗臂車須要作業現場地面平整，占地面積較大，大型車輛要能直接到達作業現場；絕緣腳手架需要作業現場平整，占地面積比絕緣斗臂車小，中型的腳手架運輸車要能到達作業現場；絕緣梯需要作業現場平整，占地面積比絕緣腳手架小，但是受絕緣梯高度限制（5～8m）；絕緣平臺對作業現場地形沒什么要求，但對于作業電桿上的環境要求苛刻，需要電桿上有足夠的安裝空間和足夠作業人員作業的空氣間隔，作業化率低和可行性差。

1.4 常規工器具進行帶電作業安全性分析

常規工器具進行帶電作業，作業人員需要穿戴全套絕緣防護用具，直接在帶電體上進行作業，觸電風險仍然存在，設備電網安全仍然存在與實際生產作業中，作業人員勞動強度較大，絕緣防護用具不透氣，作業人員很容易脫水、意識模糊風險、中暑發生意外。

通過上述分析常規工器具進行帶電作業效率底、成本高、可行性受作業環境限制、作業人員勞動強度大讓原本安全有效的作業增加了不少發生意外的可能性。

地電位帶電作業進行設備、金具螺栓扭動技術的研發成功，在生產作業中應用J-DC絕緣操作桿及其組合套件工具，解決了常規技術及工器具進行帶電作業效率底下、成本高、可行性差、場地受限、交通受阻及人工成本高、安全風險難以控制等實際問題。J-DC絕緣操作桿是一種絕緣長度可以隨機組配和操作金屬操作部件可以根據實際需要組裝的新型絕緣操作組合工具。目前已成為我局及推廣應用單位的一種常用帶電作業技術和手段，同時成為我局主要的10kV配電網帶電作業技術方法，每年有過半的作業項目均在應用此項技術完成?，F將采用J-DC絕緣操作桿在地電位帶電作業進行設備、金具螺栓扭動技術科技成果、市場前景分析介紹如下。

2 科技成果簡介

2.1 解決的問題

能在交通受限，作業場地受限，絕緣平臺、絕緣斗臂車無法架設或到達的作業環境下，解決了地電位帶電快速緊固不同距離的螺栓，安全快捷高效。

2.2 創新性、先進性及技術可替代性

J-DC絕緣操作桿及組合工器具是一種可以“一桿多用”的便攜式絕緣工器具，采用可拆卸操作部件及強力絕緣材料組合設計，配件隨機選組、長度實際裝配，具有扭矩大、強度高、絕緣良好、組合絕緣足夠的優良特性，J-DC絕緣操作桿根據實際用途及功能而命名，如圖1所示，整體組合由絕緣管、連接器、端頭配件、加力測試部件4大部分組成，絕緣材料采用防潮型環氧樹脂引拔圓管1200mm×5節，直徑30mm、壁厚2.5mm，每組絕緣部件總長6000mm；總質量小于5kg，絕緣部件連接部件采用同心圓連接不銹鋼套，固定穿銷直徑不小于4.5mm的高強度不銹鋼材，金屬配件任意更換，扭矩大，長度隨機，適宜多種作業方式使用。

圖1 J-DC絕緣操作桿變電站內的應用

使用時先將整套工具置與干燥的防潮墊上進行檢查，依據作業時進行工作或操作的電氣設備、作業距離、作業空間、設備螺栓等技術數據等實際情況進行現場組裝；金屬配件頭、和長度隨機選擇不受限制。

2.3 應用實例及場景

2.3.1 變電站帶電或鄰近帶電螺栓緊固。

圖2為J-DC絕緣操作桿變電站內的應用情況，作業任務為：地電位帶電處理500kV博尚變電站500kV德宏博尚Ⅱ回線A相阻波器與德宏博尚Ⅱ回線A相串補平臺管母連接線夾溫度異常缺陷。由放大的小圖可以看出，作業人員將J-DC絕緣操作桿組裝對應螺栓型號的套筒頭，采用地電位的作業方法，對電壓等級500kV因螺栓松動發熱的連接線夾帶電進行緊固，以簡單輕便的作業工具及安全有效的作業方法解決了變電站內線因夾螺栓松動發熱的缺陷，避免的設備損壞事故的發生，和大范圍的停電。

圖2 J-DC絕緣操作桿變電站內的應用

2.3.2 J-DC絕緣操作桿配合WSM線夾在帶電線路上的應用

圖3為J-DC絕緣操作桿配合WSM線夾，在實際10kV線路上采用地電位作業方法帶電進行新建線路引流線的搭接作業。以J-DC絕緣操作桿為主絕緣，個人絕緣防護用具（如絕緣服、絕緣手套、絕緣褲、絕緣靴等）為輔助絕緣的作業方法。作業人員使用腳扣、升降板（踩板）登桿至適當位置，系上安全帶，和帶電體保持適當的安全距離（一般為0.7m），作業人員應使用端部裝配有不同附件的JDC絕緣操作桿進行作業。如圖5所示左邊一名桿上電工使用J-DC絕緣操作加鷹嘴鎖桿頭控制需要搭接的引流線及WSM線夾卡入帶電的主導線內，右邊一名桿上電工使用J-DC絕緣操作加對應WSM線夾螺栓的套筒將螺栓緊固，從而完成引流線的帶電搭接工作。

圖3 J-DC絕緣操作桿配合WSM線夾的應用

2.3.3 J-DC絕緣操作桿在其他設備、金具螺栓扭動的應用

圖4為J-DC絕緣操作桿鄰近帶電體拆除針式跳線絕緣子的作業。作業人員在斷開線路引流先后，采用J-DC絕緣操作桿鄰近帶電線路清除桿上遺留設備、金具。桿上2名作業人員，一名桿上電工使用J-DC絕緣操作加鷹嘴鎖桿頭控制住需要擦除的針瓶及引流線，另一名桿上電工使用J-DC絕緣操作加對應針瓶螺栓的套筒將針瓶螺栓扭出，進而完成桿上遺留物的拆除工作。此種方法安全簡單快捷，與絕緣手套作業法相比，不僅減少了絕緣平臺安裝、作業人員穿戴全套的絕緣防護用具帶電作業、省去大量的絕緣遮蔽步驟；還減少了絕緣平臺、個人絕緣防護、絕緣遮蔽等工器具的搬運；更降低了作業人員的風險。

圖4 J-DC絕緣操作桿鄰近帶電體拆除針式跳線絕緣子

2.4 市場前景分析

目前該項技術已在迪慶供電局、普洱供電局、紅河供電局等單位10kV配電帶電作業中推廣使用；

運用研發創新的J-DC絕緣操作桿及地電位帶電作業進行設備、金具螺栓扭動技術，能更好地進行帶電作業檢修和維護，快捷且安全的作業方法必備用具。

從儲存運輸成本、二次搬運、人工成本及工器具材料成本等方面節約作業耗費，能為行業經營提高利潤。

操作工具及操作方式，都結合帶電作業技術要求進行優化和革新，實用性能好，適宜在全行業內推廣和普及。

通過組裝和加長絕緣桿的部分，可以在更高電壓等級的帶電設備上使用。

3 目前應用情況

該技術在臨滄供電局10kV帶電作業中目前已經成為最主要的作業方式。2017年共開展配電帶電作業275項，其中采用J-DC絕緣操作桿緊固WSM線夾法帶電搭接引流線188項，占作業項目比例68.36%，覆蓋一區七縣供電單位，涉及分支線路引流線搭接、耐張桿引流線搭接、負荷開關引流線搭接等作業項目，實際用時205.19h，減少停電時間659.5h，減少停電時戶數37618.5h·戶，多供電量57.32萬kWh。2017年為臨滄供電局節約開支120萬以上，2018年、2019年推廣應用范圍進一步擴大，效果更佳明顯。

4 結束語

本文介紹一種地電位帶電作業進行設備、金具螺栓扭動技術研究與應用，為帶電作業行業技術提供一種新的技術參考。

隨著國家經濟的不斷發展，對供電可靠性的要求將會越來越高，這種簡單、輕便、安全、快速的地電位帶電作業進行設備、金具螺栓扭動技術將在帶電作業行業內推廣應用，讓帶電作業的安全系數和安全水平得到質的飛躍。