適用不停電檢修的支柱絕緣子固定導線金具研制

王慶澤，艾茂民，張 碩，王 佳，盧國波

（國網山東省電力公司菏澤供電公司，山東 菏澤 274000）

1 選擇課題

伴隨經濟與社會高速發展，各行各業對供電可靠性的要求越來越高，配電線路健康水平成為至關重要的因素。配網架空線路通常采用瓷瓶絕緣子或復合絕緣子支撐導線，在常見的線路缺陷中，導線脫落時有發生。絕緣子承接帶電體與接地體，電位復雜且空間距離較小，帶電作業人員通常采用綁扎導線或者緊固絕緣子頂部螺栓的方法處理該類缺陷，作業效率及安全水平有待提高[1]。

采用綁扎法處理該缺陷時，綁扎線線頭長度不超過100 mm，作業人員動作幅度大時，易侵犯空氣間隙，單相接地、相間短路的風險較高，對作業人員及配電線路安全均構成威脅，且綁扎效率不高。

采用緊固螺栓處理該缺陷時，由于作業人員穿戴3 層手套（線手套、絕緣手套、羊皮手套）進行作業，而絕緣子頂部螺栓較小，穿戴3 層手套取放細小螺栓及墊片困難，易造成高空落物、物體打擊風險，一旦墊片或者螺栓脫落，又會影響作業效率。

針對上述問題，須研制出適用不停電檢修的支柱絕緣子固定導線金具，提高作業效率及安全水平，進一步保障作業人員安全。

2 方案設計及實施

2.1 總體設計方案

2.1.1 金具本體結構設計

圖1所示為絕緣子的實物圖片，為了設計出體積小、安裝牢固的支柱絕緣子固定金具，通過分析絕緣子的結構特征及三維建模，確定了固定導線金具的主體結構。

圖1 絕緣子實物照片

針對絕緣子頂部結構特征，固定導線金具設計有對稱的兩側卡具，兩側卡具的上部通過螺栓連接在一起，兩側卡具的下部卡在絕緣子上，絕緣子上的架空導線位于絕緣子和卡具之間，結構巧妙，安全靈活，易于安裝，如圖2 所示；金具采用一體化結構，方便使用絕緣手套法或絕緣桿作業法安裝，克服了戴3 層手套取放螺栓、墊片等細小零件的困難；固定導線金具上部設置有螺紋孔，通過調節螺栓的緊固程度可以適應不同線徑的架空導線，保障了固定金具的適用性；金具下部呈弧狀鉤形結構，弧狀結構可以牢牢地固定在絕緣子上，避免固定裝置沿線路方向移動。

圖2 固定導線金具

2.1.2 絕緣操作桿設計

為便于金具安裝，設計出一種適配的絕緣操作桿，如圖3 所示。

圖3 絕緣桿套筒扳手

絕緣操作桿的作用是輔助作業人員與帶電體、接地體保持足夠的安全距離，進一步提高帶電作業人員使用該金具固定導線時的安全系數和作業效率，切實提高供電可靠性[2]。

2.2 主要技術指標

支柱絕緣子金具的主要技術指標如下。

螺栓強度：螺栓強度等級不小于4.8。

固定金具：固定金具采用高品質鋁合金加工制作，材料致密，具備良好的抗腐蝕性。

加工成品：整體尺寸誤差控制在±1 mm。

絕緣操作桿的有效絕緣長度不低于0.7 m。

2.3 使用方法

帶電作業人員在處理導線脫落缺陷時，可結合現場作業環境采用絕緣手套作業法或者絕緣桿作業法進行安裝[3]。以絕緣桿作業法安裝為例，實施方法如圖4 所示，關鍵步驟如下。

圖4 絕緣桿作業法安裝效果圖

第一步，帶電作業人員在設置絕緣遮蔽及保證安全作業距離的前提下，進入到適當工作區域，首先將架空導線放置在絕緣子頂部導線槽內。

第二步，作業人員通過固定裝置與絕緣操作桿相互配合，將絕緣桿套筒扳手套在固定裝置螺栓上，并采用絕緣桿上的夾具夾緊固定裝置。

第三步，待確認夾具夾緊后，作業人員通過絕緣操作桿將固定裝置放置在絕緣子頂部，卡住導線，并旋轉操作桿，擰緊固定裝置上的螺栓，使卡具收緊，將架空導線牢牢地固定在絕緣子上。

第四步，確認導線固定牢固后，作業人員取回絕緣操作桿，完成作業。

3 應用效益

固定導線金具結構巧妙，安全靈活，易于安裝且導線牢固可靠，圖5 為金具的實施效果。該金具的使用解決了作業人員戴絕緣手套取放螺栓、螺母等小配件的難題，避免了綁扎導線時手部在狹小復雜作業空間往復穿梭的風險，降低了作業難度，提高了作業效率。從安全、經濟和社會效益3 個層面分析如下。

圖5 實施效果

3.1 安全效益

在不停電處理導線固定作業過程中，帶電作業人員使用支柱絕緣子固定導線，可避免出現綁扎導線時侵犯空氣間隙或者緊固螺栓時存在高處墜物的安全風險，從根本上解決了安裝靈活性差、易發生侵犯空氣間隙、安全性差等問題，保障作業人員的人身安全。

3.2 經濟效益

固定金具具備結構巧妙、安裝方便、適用范圍廣、可靠性高等優勢，其應用改變了現有緊固導線的方法，經測算，完成相同的緊固導線作業，作業時長由平均2.5 min 降低至平均1 min，有效提升作業人員的作業效率，降低了人力、物力成本。

3.3 社會效益

固定導線金具的使用，在提高作業人員安全性和作業效率的同時，有利于減少客戶的停電感知，提升供電可靠性，助力優化營商環境，具有良好的社會效益。

4 結束語

固定導線金具可以在帶電處理導線脫落缺陷中，實現快速固定導線，解決了帶電作業人員采用綁扎法或緊固絕緣子頂部螺栓法固定導線時存在的作業風險高、效率低等問題。其巧妙的結構既顯著提高了作業效率，又提高了作業人員的安全水平。此外，該金具既適用于帶電作業，提高帶電作業效率，保障帶電作業人員安全，同時又可適用于停電作業，可顯著提高停電作業的生產效率。