一種可視化多角度帶電作業組合工具研制應用

黃雙得，周自更

（云南電網有限責任公司昆明供電局，云南 昆明 650011）

0 引言

目前，在電力行業中補加開口銷及緊固線夾螺栓一般都為停電作業，通過分析發現在正常的線路方面的缺陷中60%以上的重大缺陷都是由開口銷松脫、丟失，及線夾螺栓松動或脫落等情況造成的，所以開口銷松脫、丟失，及線夾螺栓松動或脫落等此類缺陷對電網運行的穩定性和電網企業的效率都有很大的影響[1]。

1 可視化組合工具研制方案確定

1.1 顯示屏安裝位置的選擇

通過實驗發現，操作絕緣操作桿的時候必須需要雙手才能進行，那么能夠實時顯示畫面的顯示屏我們安裝在哪里才能既方便操作人員，又能夠使操作人員能夠清楚看到顯示屏呢？為此研制工作組做了3個方案來論證相應顯示屏安裝的位置。

（1）固定于桿塔上方，通過固定在桿塔上方的夾具將顯示屏夾住從而達到固定顯示屏并且解放雙手的作用，但此方法在一些比較特殊的桿塔上不能很好的尋找到安裝位置，且人員在作業過程中如果移位就會造成觀看顯示屏不方便的情況。

（2）加裝在絕緣操作桿尾部，通過固定在絕緣操作桿后端的夾具將顯示屏夾住從而達到固定顯示屏并且解放雙手的作用，但此方案在使用的時候會增加絕緣操作桿及整個工具的重量，并且在進行220kV以上電壓等級的線路作業是由于絕緣桿太長會導致比較大的抖動，會影響人員對畫面的判斷[2]。

（3）加裝在安全帽上，通過固定在安全帽上的專用夾具將顯示屏夾住從而達到固定顯示屏并且解放雙手的作用，此方法能夠方便的將顯示屏固定在目光范圍內，且能夠隨著人員的移位而移位，同時加裝的調節裝置能夠控制畫面的位置不至于遮擋住人員的其他視野。

綜合考慮，決定采用加裝在絕緣操作桿尾部及安全帽上，通過固定專用夾具將顯示屏夾住，從而達到固定顯示屏并且解放雙手的方案。

1.2 攝像設備的選擇

通過實驗，發現不同的攝像設備對該工具的影響較大，為了對比不同的攝像設備有何差距，為此做了3個方案來論證。（1）普通攝像機，普通攝像機在使用的時候其畫質較好，但是體積較大、重量較大，在強電場的情況使用時會出現死機情況。（2）微型攝像機，微型攝像機具有體積小、重量輕，但是畫質一般，在強電場環境下會出現元件被燒毀的情況。（3）加裝電磁屏蔽的微型攝像機，加裝了電磁屏蔽的微型攝像機具有體積較小、重量較輕，但是畫質一般，在強電場環境下不會出現元件被燒毀的情況[3]。綜合考慮，決定采用加裝電磁屏蔽的微型攝像機的方案來實現圖像的采集。

2 可視化組合工具研制過程

2.1 具體原理及實施方式

可視化多角度帶電緊固及加裝開口銷組合工具包括安全帽和絕緣操作桿；在安全帽前端設有固定板，固定板、活動彎桿和屏幕夾依序連接；顯示屏A由屏幕夾固定，且在顯示屏A上設有天線A；在安全帽后端設有與松緊帶連接的帽扣；絕緣操作桿由設在絕緣操作桿一端、且通過固定夾A固定的屏蔽罩和設在絕緣操作桿另一端的顯示屏B組成；在屏蔽罩內安裝有微型攝像機、電池、無線發射裝置和天線A；顯示屏B固定在屏幕夾上，并且是通過依序連接的屏幕夾、活動球頭、固定夾B和固定螺帽固定在絕緣操作桿上的；在顯示屏B上還設有天線B；在絕緣操作桿中間設有連接螺帽[4]。

如圖1、圖2和圖3，可視化多角度帶電緊固及加裝開口銷組合工具特征在于，該組合工具包括安全帽1和絕緣操作桿9；在安全帽1前端設有固定板4，固定板4、活動彎桿5和屏幕夾8依序連接；顯示屏A7由屏幕夾8固定，且在顯示屏A7上設有天線A6；在安全帽1后端設有與松緊帶2連接的帽扣3；絕緣操作桿9由設在絕緣操作桿9一端、且通過固定夾A121固定的屏蔽罩17和設在絕緣操作桿9另一端的顯示屏B15組成；在屏蔽罩17內安裝有微型攝像機16、電池18、無線發射裝置19和天線A141；顯示屏B15固定在屏幕夾12上，并且是通過依序連接的屏幕夾12、活動球頭13、固定夾B122和固定螺帽11固定在絕緣操作桿9上的；在顯示屏B15上還設有天線B142；在絕緣操作桿9中間設有連接螺帽10。微型攝像機16是通過萬向節裝置安裝在屏蔽罩14內的。

圖1 顯示屏與安全帽連接示意圖A

圖2 顯示屏與安全帽連接示意圖B

圖3 顯示屏、攝像頭與絕緣操作桿連接示意圖

2.2 具體操作方式

在工作時將相應的緊固螺栓或者加裝開口銷的專用工具加裝在特制的絕緣操作桿上，并且在絕緣操作桿的頭部通過專用夾具裝設相關圖像采集傳輸模塊（該模塊由攝像頭、無線發射裝置、天線、供電電池以及相匹配的金屬屏蔽罩），在絕緣操作的尾部通過專用夾具裝設一部能夠接受相應無線圖像的顯示屏，在其他監護人員的安全帽的上方同時再安裝一個用于監護和記錄用的顯示屏且其能夠接受無線畫面。在工作的時候開啟絕緣操作桿前方的圖像采集傳輸模塊、絕緣操作桿后端的顯示屏就能通過顯示屏看到工作需要的實時畫面，同時監護人員的安全帽的上方的顯示屏也能夠實時的顯示出來并且能夠記錄下來，這樣就能在工作的時候起到監護工作指導工作的作用同時又能夠將相關信息留存下來留作分析使用[5]。

3 實施效果及應用情況

3.1 該工具的有益效果

利用攝像頭在操作桿的頭部采集畫面，通過無線發射器將采集的畫面實時傳輸至接受端，使操作人員能夠掌握實時畫面信息從而排出操作時出現盲區的情況，提升工作的效率，降低人員在桿塔操作時的風險。在監護人員的安全帽上方同時再安裝一個用于監護和記錄用的顯示屏且其能夠接受無線畫面，使操作桿前方的畫面能夠同時實時在絕緣操作桿的尾部和安全帽上的顯示屏上顯示出來，同時監護人員的安全帽上方的顯示屏能夠將相關的操作畫面記錄下來以便做分析使用[6]。

3.2 該工具的現場應用情況

目前，該可視化多角度帶電緊固及加裝開口銷組合工具已經全面推廣應用，消除了同塔單回及多回垂直排、水平列方式的架空輸電線路帶電引流線夾發熱、電纜連接頭等目力所不及的缺陷處理，同時可用于開、閉口銷帶電安裝工具，且可用于缺陷的細致觀察及帶電部分金具型號的觀察和驗證，通用于35-500kV電壓等級線路消缺工作，并且還通過500kV等電位驗證，圖像數據傳輸效果良好，為500kV及以下等電位作業及新工具研究創造一定的先決條件。

4 結語

工具應用前在緊固引流線和補加開口銷的工作中，只能采用等電位作業法進行處理，人員投入5-8人，塔上作業人員2-4人，等電位作業人員1人。工具研制應用后則采用地電位作業法進行處理，人員投入3-5人，同時地電位作業法與等電位作業法，地電位作業所有工器具輕便且少，工作程序簡單，減少了人力資源與工器具的投入，降低了作業人員的勞動強度、提高了效率、降低了成本。運用該套工具，可將等電位作業才能完成的工作轉變為地電位作業，無需等電位作業人員，降低了操作人員作業風險，工序簡單化，減少了由于操作導致的設備跳閘的可能性，提高了供電可靠率。該工具適用于35kV-220kV同塔多回輸電線路及單回輸電線路，解決35kV-220kV同塔多回線路不能帶電處理引流線夾發熱問題。