适用不停电检修的支柱绝缘子固定导线金具研制

王庆泽，艾茂民，张 硕，王 佳，卢国波

（国网山东省电力公司菏泽供电公司，山东 菏泽 274000）

1 选择课题

伴随经济与社会高速发展，各行各业对供电可靠性的要求越来越高，配电线路健康水平成为至关重要的因素。配网架空线路通常采用瓷瓶绝缘子或复合绝缘子支撑导线，在常见的线路缺陷中，导线脱落时有发生。绝缘子承接带电体与接地体，电位复杂且空间距离较小，带电作业人员通常采用绑扎导线或者紧固绝缘子顶部螺栓的方法处理该类缺陷，作业效率及安全水平有待提高[1]。

采用绑扎法处理该缺陷时，绑扎线线头长度不超过100 mm，作业人员动作幅度大时，易侵犯空气间隙，单相接地、相间短路的风险较高，对作业人员及配电线路安全均构成威胁，且绑扎效率不高。

采用紧固螺栓处理该缺陷时，由于作业人员穿戴3 层手套（线手套、绝缘手套、羊皮手套）进行作业，而绝缘子顶部螺栓较小，穿戴3 层手套取放细小螺栓及垫片困难，易造成高空落物、物体打击风险，一旦垫片或者螺栓脱落，又会影响作业效率。

针对上述问题，须研制出适用不停电检修的支柱绝缘子固定导线金具，提高作业效率及安全水平，进一步保障作业人员安全。

2 方案设计及实施

2.1 总体设计方案

2.1.1 金具本体结构设计

图1所示为绝缘子的实物图片，为了设计出体积小、安装牢固的支柱绝缘子固定金具，通过分析绝缘子的结构特征及三维建模，确定了固定导线金具的主体结构。

图1 绝缘子实物照片

针对绝缘子顶部结构特征，固定导线金具设计有对称的两侧卡具，两侧卡具的上部通过螺栓连接在一起，两侧卡具的下部卡在绝缘子上，绝缘子上的架空导线位于绝缘子和卡具之间，结构巧妙，安全灵活，易于安装，如图2 所示；金具采用一体化结构，方便使用绝缘手套法或绝缘杆作业法安装，克服了戴3 层手套取放螺栓、垫片等细小零件的困难；固定导线金具上部设置有螺纹孔，通过调节螺栓的紧固程度可以适应不同线径的架空导线，保障了固定金具的适用性；金具下部呈弧状钩形结构，弧状结构可以牢牢地固定在绝缘子上，避免固定装置沿线路方向移动。

图2 固定导线金具

2.1.2 绝缘操作杆设计

为便于金具安装，设计出一种适配的绝缘操作杆，如图3 所示。

图3 绝缘杆套筒扳手

绝缘操作杆的作用是辅助作业人员与带电体、接地体保持足够的安全距离，进一步提高带电作业人员使用该金具固定导线时的安全系数和作业效率，切实提高供电可靠性[2]。

2.2 主要技术指标

支柱绝缘子金具的主要技术指标如下。

螺栓强度：螺栓强度等级不小于4.8。

固定金具：固定金具采用高品质铝合金加工制作，材料致密，具备良好的抗腐蚀性。

加工成品：整体尺寸误差控制在±1 mm。

绝缘操作杆的有效绝缘长度不低于0.7 m。

2.3 使用方法

带电作业人员在处理导线脱落缺陷时，可结合现场作业环境采用绝缘手套作业法或者绝缘杆作业法进行安装[3]。以绝缘杆作业法安装为例，实施方法如图4 所示，关键步骤如下。

图4 绝缘杆作业法安装效果图

第一步，带电作业人员在设置绝缘遮蔽及保证安全作业距离的前提下，进入到适当工作区域，首先将架空导线放置在绝缘子顶部导线槽内。

第二步，作业人员通过固定装置与绝缘操作杆相互配合，将绝缘杆套筒扳手套在固定装置螺栓上，并采用绝缘杆上的夹具夹紧固定装置。

第三步，待确认夹具夹紧后，作业人员通过绝缘操作杆将固定装置放置在绝缘子顶部，卡住导线，并旋转操作杆，拧紧固定装置上的螺栓，使卡具收紧，将架空导线牢牢地固定在绝缘子上。

第四步，确认导线固定牢固后，作业人员取回绝缘操作杆，完成作业。

3 应用效益

固定导线金具结构巧妙，安全灵活，易于安装且导线牢固可靠，图5 为金具的实施效果。该金具的使用解决了作业人员戴绝缘手套取放螺栓、螺母等小配件的难题，避免了绑扎导线时手部在狭小复杂作业空间往复穿梭的风险，降低了作业难度，提高了作业效率。从安全、经济和社会效益3 个层面分析如下。

图5 实施效果

3.1 安全效益

在不停电处理导线固定作业过程中，带电作业人员使用支柱绝缘子固定导线，可避免出现绑扎导线时侵犯空气间隙或者紧固螺栓时存在高处坠物的安全风险，从根本上解决了安装灵活性差、易发生侵犯空气间隙、安全性差等问题，保障作业人员的人身安全。

3.2 经济效益

固定金具具备结构巧妙、安装方便、适用范围广、可靠性高等优势，其应用改变了现有紧固导线的方法，经测算，完成相同的紧固导线作业，作业时长由平均2.5 min 降低至平均1 min，有效提升作业人员的作业效率，降低了人力、物力成本。

3.3 社会效益

固定导线金具的使用，在提高作业人员安全性和作业效率的同时，有利于减少客户的停电感知，提升供电可靠性，助力优化营商环境，具有良好的社会效益。

4 结束语

固定导线金具可以在带电处理导线脱落缺陷中，实现快速固定导线，解决了带电作业人员采用绑扎法或紧固绝缘子顶部螺栓法固定导线时存在的作业风险高、效率低等问题。其巧妙的结构既显著提高了作业效率，又提高了作业人员的安全水平。此外，该金具既适用于带电作业，提高带电作业效率，保障带电作业人员安全，同时又可适用于停电作业，可显著提高停电作业的生产效率。