配电网绝缘杆作业用绝缘护膝设计

陈鑫，吕冬，庄晶，刘欣宇

（国网杭州市临安区供电公司，浙江 杭州 310000）

1 配电网绝缘杆作业法现状调查

配电网是直接面向用户的电力网，是服务民生的重要基础设施。随着我国经济技术的发展，全社会对电力的需求不断提高，保障配电网安全可靠运行变得愈发重要。其中，带电作业是提高供电可靠性的重要手段。在实际作业过程中，通常采取的方式是使用绝缘工具和绝缘防护用具来阻隔和减小作业时流过人体的容性和阻性电流，使得作业人员在没有感知和人身安全风险的前提下，开展各类工作，因此，配电线路带电作业方法分为两大类，一类称为绝缘杆作业法，也可称为间接作业法；另一类称为绝缘手套作业法，也称直接作业法。其中，配电网绝缘杆作业因为与带电体保持一定安全距离，因此，具有操作方法简单、安全性高、环境适应性强的优势，被广泛采用。本文研究的绝缘护膝就是应用在绝缘杆作业法中的一种个人绝缘防护用具。

配电网绝缘杆作业法是作业人员利用登杆工具（脚扣等）登杆至适当位置，系上安全带，保持与系统电压相适应的安全距离，使用端部装配有不同附件的绝缘杆进行作业，实际现场作业时，常常存在以下隐患：

作业人员登杆就位后，由于脚扣位置一高一低，杆上作业人员的一腿伸直，一腿弯曲，弯曲腿的膝关节常常与杆塔本体发生擦碰，甚至是长时间的直接接触。此时，带电体与大地之间的纵向辅助绝缘防护，仅由绝缘手套、绝缘披肩等组成，缺少绝缘靴这最后一道后备辅助绝缘的防线，当绝缘工器具或绝缘手套在表面脏污或受潮以及作业人员因为出汗导致泄漏电流增大时，或因操作意外导致绝缘披肩与带电体发生擦碰时，由于作业人员膝关节和杆塔直接接触，就有可能使较大的泄露电流直接通过膝关节部分流入杆塔，引发人身触电事故。

目前，为确保配电网绝缘杆作业法安全，作业人员会穿用笨重的全套绝缘防护用具，如绝缘裤，但这样大大增加了登杆和作业的难度，降低了作业的灵活性，增加了作业人员的体能消耗，降低了作业效率，增加了现场安全作业风险。

2 配电网绝缘杆作业用绝缘护膝设计

配电网的带电作业过程中，使用的安全防护用具大致有两种分类，一是绝缘遮蔽用具，二是个人绝缘防护用具。绝缘护膝属于个人绝缘防护用具，包括护膝主体和设于护膝主体与人膝盖配合处的护具，护具与护膝主体可拆卸连接，护具包括多个防磨板，多个防磨板沿着护膝主体的长度方向均布间隔设置以在护膝主体外部形成防磨层，防磨板弯曲设置且与护膝主体贴合，相邻防磨板之间转动连接以使护具可配合人膝盖的弯曲。

护膝主体的左右两侧设有相互配合的插扣。插扣设有多对。防磨板采用耐磨绝缘板。护膝主体包括与膝盖前侧配合的保护层和与膝盖后侧配合的松紧带，保护层其材质主要分为橡胶制品、树脂EVA制品和塑料制品等。本文研究的绝缘护膝由树脂EVA制品制成。

图1 绝缘护膝的结构

图2 绝缘护膝另一个角度的结构

如图1、2所示，配电网绝缘杆作业用绝缘护膝，通过绝缘护膝代替以往的绝缘裤，减小对作业人员在配电网绝缘杆作业法中的束缚，使得作业人员的登杆和作业更加轻松，绝缘护膝包括护膝主体100和护具200，登杆腿弯曲时，膝关节常常与杆塔本体发生擦碰，护具200设于护膝主体与人膝盖配合处，可避免护膝主体磨损，保证绝缘护膝的绝缘性能；因绝缘护膝在使用过程中，护具所在的位置最容易受到磨损，护具200与护膝主体100可拆卸连接，使得护具可以进行更换，延长绝缘护膝的使用寿命，降低作业成本；护具200包括多个防磨板，多个防磨板沿着护膝主体的长度方向均布间隔设置以在护膝主体外部形成防磨层，防磨板弯曲设置且与护膝主体贴合，相邻防磨板之间转动连接以使护具可配合人膝盖的弯曲，膝关节弯曲时，护具同步弯曲，进一步减小绝缘护膝对作业人员的束缚，降低配电网绝缘杆作业法的难度。

相邻防磨板之间的距离为H，4mm≤H≤10mm，使得相邻防磨板转动时不容易发生碰撞，且不会因距离过大影响护具的绝缘效果和防磨效果。H取6mm，使得护具可以随膝关节的弯曲进行弯曲，同时，保证护膝主体不会接触到杆塔。护膝主体可以适用于不同腿围的作业人员，确保护膝主体可以比较紧密地贴合在作业人员的膝盖处。保护层采用EVA树脂材料，确保护膝主体的绝缘性能。

3 配电网绝缘杆作业用绝缘护膝优点分析

（1）绝缘护膝代替绝缘裤，减小对作业人员在配电网绝缘杆作业法中的束缚，降低作业人员的登杆和作业体能消耗。

（2）护膝主体与人膝盖配合处设置护具，可避免护膝主体磨损，保证绝缘护膝的绝缘性能；由于护具所在的位置最容易受到磨损，护具与护膝主体可拆卸连接，可进行更换，延长绝缘护膝的使用寿命，降低作业成本。

（3）护具包括多个防磨板，多个防磨板配合形成防磨层，且多个防磨板之间转动连接使得护具可以配合人膝盖的弯曲，膝关节弯曲时，护具同步弯曲，进一步减小绝缘护膝对作业人员的束缚，降低配电网绝缘杆作业法的难度。

4 结语

配电网带电作业近年来随着供电可靠性和用电满意度的提升，开始了全面发展，而我国使用的带电作业防护用具装备种类一直以来采用的进口美、日两国的产品为主，吸纳这些成熟装备产品的优点，并结合我国实际作业特点，研发适合我国带电作业需求的新装备，可以进一步提升现场作业安全和工作效率。绝缘护膝作为一种配电网带电作业用个人绝缘防护用具，作为杆上作业人员纵向绝缘防护的一道重要防线，和绝缘工器具、绝缘安全帽、绝缘手套组成了一整套良好的纵向组合绝缘，解决了现有绝缘杆作业法过程，穿戴绝缘裤带来的作业不便，增加劳动强度，产生较大安全风险的问题。本文通过实例分析，并采取相应技术手段和在细节上的完善，解决了问题的同时，提升了绝缘杆作业法的工作效率和安全性，提出了一种全新的配电网绝缘杆作业法个人绝缘防护用具。