絕緣操作桿用工具插件模塊的研制與應(yīng)用

吳 鋼，徐 東，胡家欣，丁燕鵬

（國網(wǎng)北京海淀供電公司，北京 海淀 100000）

1 絕緣操作桿的使用及拓展功能需求

架空配電臺區(qū)系統(tǒng)由配電變壓器、綜合配電箱、低壓線路等構(gòu)成。一般情況下，綜合配電箱安裝位置與配電變壓器基本等高。在架空配電臺區(qū)的計(jì)劃檢修、事故搶修和運(yùn)維處缺等工作中，經(jīng)常要進(jìn)行綜合配電箱柜門開閉、低壓斷路器分合以及相關(guān)檢查等操作，但工作人員在登桿以及高空作業(yè)過程中，因電桿位置和配變、綜合配電箱外形尺寸的限制，致使工作人員的操作動作軌跡有時與配電變壓器、綜合配電箱等帶電設(shè)備距離較近的安全風(fēng)險(xiǎn)。

本文提出一款適用于絕緣操作桿的多功能工具插件模塊，安裝在標(biāo)準(zhǔn)的絕緣操作桿桿頭處，為“U+I”結(jié)構(gòu)，使用螺栓、螺母固定。此模塊可由操作人員便捷地緊固不同工具插件，操作絕緣操作桿完成開閉綜合配電箱柜門，分合綜合配電箱內(nèi)低壓斷路器等動作；在模塊上還可安裝藍(lán)牙照相機(jī)、測溫儀等檢測插件，操作絕緣操作桿即可近距離檢查、記錄柱上配變二次側(cè)線路設(shè)備、綜合配電箱箱內(nèi)裝置等的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)。操作步驟簡單、動作可靠，同時保證了現(xiàn)場工作人員的安全。

2 工作人員登桿操作的動作分析

針對綜合配電箱的運(yùn)維檢修工作，工作人員一般須要登桿手動開閉綜合配電箱的柜門，再對箱內(nèi)低壓斷路器進(jìn)行操作。基本工作流程是，工作人員穿戴好安全防護(hù)用品，登桿至可進(jìn)行操作的高度后，佩戴絕緣手套打開箱門，再繼續(xù)操作箱內(nèi)低壓開關(guān)或者觀測記錄箱內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。針對綜合配電箱的巡視檢查，如必須檢查記錄箱內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況，也須要登桿打開綜合配電箱的柜門后才能進(jìn)行，工作人員須探身和轉(zhuǎn)身才能近距離觀察箱內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀況并進(jìn)行拍攝并記錄，但因工作體位的傾斜角很大，故保持探身作業(yè)姿勢的時間有限；如站在地面上用望遠(yuǎn)鏡觀察，或用手機(jī)拍攝，則存在盲區(qū)以及拍攝圖像不夠清晰的問題。

3 絕緣操作桿工具插件模塊的功能設(shè)計(jì)

工作人員曾偶然在地面試用絕緣操作桿完成了綜合配電箱柜門門鎖的開閉操作，通過挑撥、拉轉(zhuǎn)推等動作對鎖柄的下拉、旋轉(zhuǎn)和上推來完成，但須要使用另一根絕緣操作桿配合翻蓋以保持上翻狀態(tài)，共同配合才能完成；受此啟發(fā)，工作人員使用絕緣操作桿也實(shí)現(xiàn)了對柜內(nèi)低壓斷路器的分合，由于絕緣操作桿的工作頭金屬桿直徑較細(xì)，與低壓開關(guān)手柄的接觸呈線狀，故操作時易滑脫。巡視檢查過程中，工作人員也曾使用手機(jī)自拍桿對配變二次側(cè)及以下設(shè)施進(jìn)行拍攝記錄，但高度有限且必須時刻保證安全距離。

通過分析上述操作的各動作環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)完成綜合配電箱柜門開閉、柜內(nèi)低壓斷路器分合以及進(jìn)行巡視檢查這3 種基本操作，須要完成撥、卡、轉(zhuǎn)及緊固等功能，經(jīng)過設(shè)計(jì)、試用與改進(jìn)，完成了用于絕緣操作桿的工具插件模塊研發(fā)制作，模塊由兩部分功能件組成，固定在標(biāo)準(zhǔn)絕緣操作桿桿頭處。通用的桿頭一般由L 型金屬桿與倒L 型金屬桿焊接而成，L型桿完成向上操作，倒L型桿完成向下操作，將“U”型功能板通過定位孔水平放置在L型桿上，“I”型功能板通過定位孔軸向緊貼于倒L 型桿，通過螺栓螺母緊固，組成“U+I”模塊組件。模塊結(jié)構(gòu)及功能如圖1所示。

圖1 模塊結(jié)構(gòu)及功能

為實(shí)現(xiàn)綜合配電箱柜門門鎖的開閉，I形板上部加工成約15°角折彎，該結(jié)構(gòu)可完成挑開柜門防塵蓋的動作，且在操作鎖柄的同時對防塵蓋起到支撐作用，保證其不會落下阻礙開閉鎖動作。

為實(shí)現(xiàn)綜合配電箱內(nèi)低壓斷路器的分合，U 形板兩邊各加工成向外傾斜30°角的彎板，該角度方便對斷路器手柄的貼合，施力時可使兩者的接觸面積最大，使操作人員可輕松推拉手柄進(jìn)行操作。

U型功能件和I型功能件均布有定位和安裝用工藝孔，采用緊固件將小型儀器儀表固定在其上，如藍(lán)牙攝像頭和聲光近電報(bào)警器等，這些工藝孔可使插件安裝在不同方向，方便多種儀器儀表的使用。

“U+I”模塊結(jié)構(gòu)采用抱箍方式緊固，將其固定在絕緣操作桿桿頭部位，該模塊實(shí)現(xiàn)了工具插件的安裝拆卸方便、操作過程牢固的目標(biāo)，并可完成對配變二次側(cè)及以下的線路設(shè)備的多種操作，提高了運(yùn)維、巡檢工作效率。

4 絕緣操作桿模塊工具插件的應(yīng)用實(shí)踐

為完成對配電變壓器二次側(cè)以下線路設(shè)備的免登桿作業(yè)，在使用絕緣操作桿的多功能工具前，將聲光近電報(bào)警器插件固定在模塊上。操作時，當(dāng)絕緣操作桿的工作部接近帶電設(shè)備超過界限時，報(bào)警器報(bào)警提示工作人員注意保持安全距離，以確保操作安全。

4.1 開閉綜合配電箱柜門門鎖

操作人員要打開綜合配電箱柜門時，首先使用I形板上的彎板挑開柜門的防塵蓋，將防塵蓋上翻到與柜門完全貼合，再用絕緣操作桿工作頭的倒L 桿探入門鎖凹槽內(nèi)，勾起鎖把連桿，用U 型板帶動鎖柄逆時針旋轉(zhuǎn)90°，最后順勢向外施力，柜門即可打開。期間I形板上沿彎板對防塵蓋起到持續(xù)支撐作用。關(guān)閉箱門時，操作人員先使用倒L 桿將柜門推入箱體至關(guān)閉位置，再采用I形板上沿彎板撬起防塵蓋，倒L 桿插入鎖扣凹槽，操作鎖柄順時針旋轉(zhuǎn)90°，倒L桿離開凹槽即推動鎖把連桿向上翻轉(zhuǎn)直到鎖把復(fù)位。如圖2所示。

圖2 開閉綜合配電箱柜門

4.2 分合綜合配電箱內(nèi)的低壓斷路器

打開綜合配電箱柜門后，在檢修、搶修工作中，經(jīng)常須要進(jìn)行分合箱內(nèi)的低壓斷路器。操作人員在執(zhí)行斷開操作時，用U 形板下彎板搭住斷路器手柄上面并略微調(diào)整角度使二者緊密貼合，適度用力向下拉動手柄，斷路器即可斷開；在進(jìn)行閉合操作時，用U 形板上彎板與斷路器手柄下邊貼合，向上推動手柄即可使得開關(guān)閉合。由于彎板增加了與斷路器手柄的接觸面積，能可靠地完成低壓斷路器的分合操作，如圖3所示。

圖3 開合箱內(nèi)低壓開關(guān)

4.3 進(jìn)行配變二次側(cè)及以下的線路設(shè)備的運(yùn)維工作

在配變二次側(cè)及以下的線路設(shè)備運(yùn)維工作中，可使用絕緣操作桿模塊工具插件完成觀察拍照記錄任務(wù)。如檢查配變上端面絕緣子的接頭接線、綜合配電箱內(nèi)裝置等情況，工作人員先將藍(lán)牙攝像頭連接好手機(jī)，并檢查聲光近電報(bào)警器功能是否正常再將攝像頭及聲光近電報(bào)警器等用螺栓固定在U 形板上，操作絕緣操作桿將攝像頭對準(zhǔn)柱上變壓器、綜合配電箱內(nèi)所須檢查的部位，即可進(jìn)行觀察并拍照記錄。圖4 為絕緣操作桿攝像頭插件拍下的綜合配電箱內(nèi)和變壓器頂部情況的實(shí)況照片。未使用模塊工具插件時，完成上述檢查須進(jìn)行登桿作業(yè)。

圖4 藍(lán)牙攝像頭拍攝照片

此外，運(yùn)維巡檢中還須攜帶手鋸以清除攀附在電桿、拉線上的藤蔓等異物。在使用該模塊工具插件的過程中，工作人員將手鋸固定在I形板上，順利完成了對低壓線路旁樹枝的清除工作；還將一定長度絕緣條用壓板固定在U 形板上，完成了對配變二次側(cè)上端面存在的異物及低壓線路上附著異物的清除。

5 結(jié)束語

本文研制的絕緣操作桿頭用工具插件模塊實(shí)現(xiàn)了綜合配電箱柜門開閉、低壓斷路器分合以及相關(guān)檢查、觀察記錄柱上配變二次側(cè)及以下的線路設(shè)備變壓器及綜合配電箱運(yùn)行狀況以及清除柱上設(shè)備異物的多功能應(yīng)用。該工具插件模塊組合拆卸簡單，結(jié)構(gòu)可靠，工作人員可安全便捷的使用，提高了架空低壓配網(wǎng)運(yùn)維搶修工作的安全性和實(shí)效性，經(jīng)過多場景的實(shí)際應(yīng)用，效果良好。