绝缘操作杆用工具插件模块的研制与应用

吴 钢，徐 东，胡家欣，丁燕鹏

（国网北京海淀供电公司，北京 海淀 100000）

1 绝缘操作杆的使用及拓展功能需求

架空配电台区系统由配电变压器、综合配电箱、低压线路等构成。一般情况下，综合配电箱安装位置与配电变压器基本等高。在架空配电台区的计划检修、事故抢修和运维处缺等工作中，经常要进行综合配电箱柜门开闭、低压断路器分合以及相关检查等操作，但工作人员在登杆以及高空作业过程中，因电杆位置和配变、综合配电箱外形尺寸的限制，致使工作人员的操作动作轨迹有时与配电变压器、综合配电箱等带电设备距离较近的安全风险。

本文提出一款适用于绝缘操作杆的多功能工具插件模块，安装在标准的绝缘操作杆杆头处，为“U+I”结构，使用螺栓、螺母固定。此模块可由操作人员便捷地紧固不同工具插件，操作绝缘操作杆完成开闭综合配电箱柜门，分合综合配电箱内低压断路器等动作；在模块上还可安装蓝牙照相机、测温仪等检测插件，操作绝缘操作杆即可近距离检查、记录柱上配变二次侧线路设备、综合配电箱箱内装置等的实时运行状态。操作步骤简单、动作可靠，同时保证了现场工作人员的安全。

2 工作人员登杆操作的动作分析

针对综合配电箱的运维检修工作，工作人员一般须要登杆手动开闭综合配电箱的柜门，再对箱内低压断路器进行操作。基本工作流程是，工作人员穿戴好安全防护用品，登杆至可进行操作的高度后，佩戴绝缘手套打开箱门，再继续操作箱内低压开关或者观测记录箱内设备运行状态。针对综合配电箱的巡视检查，如必须检查记录箱内设备运行情况，也须要登杆打开综合配电箱的柜门后才能进行，工作人员须探身和转身才能近距离观察箱内设备运行状况并进行拍摄并记录，但因工作体位的倾斜角很大，故保持探身作业姿势的时间有限；如站在地面上用望远镜观察，或用手机拍摄，则存在盲区以及拍摄图像不够清晰的问题。

3 绝缘操作杆工具插件模块的功能设计

工作人员曾偶然在地面试用绝缘操作杆完成了综合配电箱柜门门锁的开闭操作，通过挑拨、拉转推等动作对锁柄的下拉、旋转和上推来完成，但须要使用另一根绝缘操作杆配合翻盖以保持上翻状态，共同配合才能完成；受此启发，工作人员使用绝缘操作杆也实现了对柜内低压断路器的分合，由于绝缘操作杆的工作头金属杆直径较细，与低压开关手柄的接触呈线状，故操作时易滑脱。巡视检查过程中，工作人员也曾使用手机自拍杆对配变二次侧及以下设施进行拍摄记录，但高度有限且必须时刻保证安全距离。

通过分析上述操作的各动作环节，发现完成综合配电箱柜门开闭、柜内低压断路器分合以及进行巡视检查这3 种基本操作，须要完成拨、卡、转及紧固等功能，经过设计、试用与改进，完成了用于绝缘操作杆的工具插件模块研发制作，模块由两部分功能件组成，固定在标准绝缘操作杆杆头处。通用的杆头一般由L 型金属杆与倒L 型金属杆焊接而成，L型杆完成向上操作，倒L型杆完成向下操作，将“U”型功能板通过定位孔水平放置在L型杆上，“I”型功能板通过定位孔轴向紧贴于倒L 型杆，通过螺栓螺母紧固，组成“U+I”模块组件。模块结构及功能如图1所示。

图1 模块结构及功能

为实现综合配电箱柜门门锁的开闭，I形板上部加工成约15°角折弯，该结构可完成挑开柜门防尘盖的动作，且在操作锁柄的同时对防尘盖起到支撑作用，保证其不会落下阻碍开闭锁动作。

为实现综合配电箱内低压断路器的分合，U 形板两边各加工成向外倾斜30°角的弯板，该角度方便对断路器手柄的贴合，施力时可使两者的接触面积最大，使操作人员可轻松推拉手柄进行操作。

U型功能件和I型功能件均布有定位和安装用工艺孔，采用紧固件将小型仪器仪表固定在其上，如蓝牙摄像头和声光近电报警器等，这些工艺孔可使插件安装在不同方向，方便多种仪器仪表的使用。

“U+I”模块结构采用抱箍方式紧固，将其固定在绝缘操作杆杆头部位，该模块实现了工具插件的安装拆卸方便、操作过程牢固的目标，并可完成对配变二次侧及以下的线路设备的多种操作，提高了运维、巡检工作效率。

4 绝缘操作杆模块工具插件的应用实践

为完成对配电变压器二次侧以下线路设备的免登杆作业，在使用绝缘操作杆的多功能工具前，将声光近电报警器插件固定在模块上。操作时，当绝缘操作杆的工作部接近带电设备超过界限时，报警器报警提示工作人员注意保持安全距离，以确保操作安全。

4.1 开闭综合配电箱柜门门锁

操作人员要打开综合配电箱柜门时，首先使用I形板上的弯板挑开柜门的防尘盖，将防尘盖上翻到与柜门完全贴合，再用绝缘操作杆工作头的倒L 杆探入门锁凹槽内，勾起锁把连杆，用U 型板带动锁柄逆时针旋转90°，最后顺势向外施力，柜门即可打开。期间I形板上沿弯板对防尘盖起到持续支撑作用。关闭箱门时，操作人员先使用倒L 杆将柜门推入箱体至关闭位置，再采用I形板上沿弯板撬起防尘盖，倒L 杆插入锁扣凹槽，操作锁柄顺时针旋转90°，倒L杆离开凹槽即推动锁把连杆向上翻转直到锁把复位。如图2所示。

图2 开闭综合配电箱柜门

4.2 分合综合配电箱内的低压断路器

打开综合配电箱柜门后，在检修、抢修工作中，经常须要进行分合箱内的低压断路器。操作人员在执行断开操作时，用U 形板下弯板搭住断路器手柄上面并略微调整角度使二者紧密贴合，适度用力向下拉动手柄，断路器即可断开；在进行闭合操作时，用U 形板上弯板与断路器手柄下边贴合，向上推动手柄即可使得开关闭合。由于弯板增加了与断路器手柄的接触面积，能可靠地完成低压断路器的分合操作，如图3所示。

图3 开合箱内低压开关

4.3 进行配变二次侧及以下的线路设备的运维工作

在配变二次侧及以下的线路设备运维工作中，可使用绝缘操作杆模块工具插件完成观察拍照记录任务。如检查配变上端面绝缘子的接头接线、综合配电箱内装置等情况，工作人员先将蓝牙摄像头连接好手机，并检查声光近电报警器功能是否正常再将摄像头及声光近电报警器等用螺栓固定在U 形板上，操作绝缘操作杆将摄像头对准柱上变压器、综合配电箱内所须检查的部位，即可进行观察并拍照记录。图4 为绝缘操作杆摄像头插件拍下的综合配电箱内和变压器顶部情况的实况照片。未使用模块工具插件时，完成上述检查须进行登杆作业。

图4 蓝牙摄像头拍摄照片

此外，运维巡检中还须携带手锯以清除攀附在电杆、拉线上的藤蔓等异物。在使用该模块工具插件的过程中，工作人员将手锯固定在I形板上，顺利完成了对低压线路旁树枝的清除工作；还将一定长度绝缘条用压板固定在U 形板上，完成了对配变二次侧上端面存在的异物及低压线路上附着异物的清除。

5 结束语

本文研制的绝缘操作杆头用工具插件模块实现了综合配电箱柜门开闭、低压断路器分合以及相关检查、观察记录柱上配变二次侧及以下的线路设备变压器及综合配电箱运行状况以及清除柱上设备异物的多功能应用。该工具插件模块组合拆卸简单，结构可靠，工作人员可安全便捷的使用，提高了架空低压配网运维抢修工作的安全性和实效性，经过多场景的实际应用，效果良好。