绝缘绳索收卷器的研制

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:杜雄杰 程凯 王星
[导读] 带电作业绝缘斗臂车施工中,使用绝缘绳索起吊物件,
        杜雄杰  程凯  王星
        国网浙江长兴县供电公司,浙江 长兴 313100

        摘  要: 带电作业绝缘斗臂车施工中,使用绝缘绳索起吊物件,绳索尾绳杂乱无章的留在斗臂车绝缘斗内,造成人员踩踏和绳索打结,影响绝缘绳使用寿命(受污染及损坏造成绝缘不合格,导致报废),并且延长了带电作业时间。为了解决绝缘绳索在使用中的问题,研制一种便携式绝缘绳素收纳装置,在工作中可以及时将绝缘绳索展放和收缩,提高工作效率和消除安全隐患。
        关键词: 带电作业 解决 研制 安全 成效

        
一、引言
        随着材料工业的革命,出现了许多新材料,这些材料和设备对带电作业的进展都带来较大的帮助,但由于我国工具制造的工艺水平较差,标准化水平低,带电作业安全基础依然较为薄弱。伴随着各电力单位带电作业的深入开展,带电作业的技术理论研究、工器具的研究开发、标准制定和安全管理方面得到了不断的发展。目前,我国的带电作业技术无论是在作业方法的多样化、作业工器具的轻巧化方面都具有自己的特色。[1]
二、目前带电作业过程中存在的问题
        在带电作业绝缘斗臂车施工中,使用绝缘绳索起吊物件,绳索尾绳杂乱无章的留在斗臂车绝缘斗内,造成人员踩踏和绳索打结,影响绝缘绳使用寿命(受污染及损坏造成绝缘不合格,导致报废),并且延长了带电作业时间;而且绝缘绳索在使用及运输过程中与其他物体接触发生磨损、污染,又或者长期暴露在空气中受潮,发生霉变等现象;影响了绝缘绳索的绝缘性能,在工作中造成一定的安全隐患。如何解决绝缘绳索在工作中的问题,成为带电作业工作中的一项长期课题。
三、如何解决绝缘绳索在使用中的问题
(一) 解决方式
        为了解决绝缘绳索在使用中的问题,需要设计一种便携式绝缘绳素收纳装置,可以在工作中及时将绝缘绳索展放和收缩,提高工作效率和消除安全隐患。
        根据实际工作中的需求,按照绝缘斗臂车绝缘斗的大小,以及在不影响斗内作业人员作业的情况下,提出了几个方案,具体见下表:

(二)确定最佳方案
        根据提出的具体方案,我们对三种方案的实施的可行性了进行了分析和研究,具体如下
三种方案优缺点比较如下表所示:


        由上表分析可知,电动式收卷器优缺点比较明显,可以确定为最佳方案,然后根据这个方案的要求设计电动式收卷器的图纸。
四、绝缘绳索收卷器的研制
        按照绝缘斗臂车绝缘斗的大小,以及在不影响斗内作业人员作业的情况下绘制收卷器的图纸,设置收卷器的长宽高尺寸,然后在该装置内需要放置电机、减速机、电池等部分零件,达到我们最初设计图纸的目标,最后设计出来的装置能够满足轻便小巧的要求。
(一)绘制图纸
        根据确定的具体方案,对装置内各个模块的位置进行调整和设计,最终根据设计要求,完成对绝缘绳索收卷器的图纸设计,具体见下图:







(二)模块设计
        根据绝缘绳索收卷器的设计图纸,确定内部结构中各个模块的功能,具体如下:
        收卷器自动回收模块,将绝缘绳索连接到自动回缩器内,通过回缩器内电动机的正反转实现对绝缘绳索的展放和回收,而且在绝缘绳收缩(展放)到一定程度时会自动停止,操作简单方便。
        收卷器温湿度监测模块,能够清楚地判断出作业时,作业环境是否满足要求。
        收卷器外部模块,具有一定的绝缘性能和密封性能;能便捷的收纳绝缘绳索,解决绝缘绳索在使用及运输过程中与其他物体接触发生磨损、污染,又或者长期暴露在空气中受潮,发生霉变等问题。
        收卷器控制模块,能通过相应的控制按钮实现对绝缘绳索的收缩和展放,以及紧急停止控制等功能。
(三) 加工制作
        在选择材料方面,通过对绝缘材料、不锈钢材料和铝合金材料的对比分析,结合各材料的特性,遵循带电作业实际操作和新制工器具以“加工简单、实用、轻便”为准则的要求,选用绝缘材料作为工器具外壳材料,进行加工制作。[2]
(四)安装调试
        将采购的电机、减速机、电池等零部件组装到箱体内,然后将绝缘绳索连接到电动收卷器内,用紧固件连接牢固,防止工作时拉力过大,导致绝缘绳索脱落,最后将箱体进行组合,完成整套装置的安装,使其具备良好的防尘、防污效果。在制作库房中,对制作完成的绝缘绳索收卷器进行了反复的拉伸、中途停断,自动回收等试验,检验装置性能是否良好。
        通过现场试验发现,新制作工器具性能良好,能实现设计的基本功能,还可以有效的保护绝缘绳索不与其他物体直接接触,减少了绝缘绳索受外物污染的程度。
五、取得的成效
        湖州市某县供电公司带电作业班案列
        为了检验该成果,某供电公司带电作业班,从2020年8月份开始,在实际工作中采用新制作的绝缘绳索收卷器进行带电作业工作,并对使用前和使用后,作业时间等进行了统计分析,见下图:

        通过使用前和使用后两次调查结果对比发现,使用绝缘绳索收卷器后,平均每次带电作业的时间比未使用前缩短了2分钟,而且作业人员普遍反应良好,比未使用收卷器前,在斗内工作时,不会长期暴露在阳光中,不会受到汗渍、金属粉尘等污染,不会与其他金属物体发生磨损等现象,而且在工作中收纳方便,节省作业人体力,方便可靠,同时还节省了带电作业的时间。
        由于杆上作业时间明显缩短,人员劳动强度明显减少,可有效缩短停电时间,提高某供电公司的供电量,以2020年8月为例:带电作业次数119次,其中第二类带电作业次数109次,第三类带电搭接引线工作8次,第四类作业1次,减少停电用户数4453户,减少停电时户数14823.5(户*时),多供电量1339489(kW?h),平均一次多供电量为11351(kW?h)。
        按使用收卷器后平均每次带电作业减少停电时间0.033小时,那么一次带电作业多供电量为374.583(kW?h),以GDP标准8元每度电计算;
        一次可产生经济效益:
        G=8*W(多供电量)元=2996.66元
        2020年8月份开展绝缘斗臂车带电作业次数118次,
        9月份开展绝缘斗臂车带电作业次数109次,10月份开展绝缘斗臂车带电作业次数91次,11月份开展绝缘斗臂车带电作业次数85次,12月份开展绝缘斗臂车带电作业次数136次。
        2020年8月份至2020年12月已应用开展次数539次,经计算:
        ∑总=G*N次=2996.66元/次*539次=1615199.74元≈161.52万元
        经过以上分析,2020年本项目投入使用到2020年底截至,合计已创造经济效益161.52万元。
        绝缘绳索收卷器的使用,降低了绝缘绳受外界污染物的不利影响,如沉积和吸附的含油脂物和固体微粒(包括盐、细土、金属粉尘),这些物质很容易导电,保障了绝缘绳的绝缘性能,提高了带电作业的安全性,降低了现场作业人员在工作中的安全隐患。
六、结语
        随着近几年经济的不断发展,城市企业和居民的用电量也不断提高,供电企业的压力也越来越大,根据2020年省公司安全生产工作会议精神与省公司《配网运维管理提升专项行动工作方案》的要求,以供电更可靠、服务更优质为目标,力争2022年底前全面实现配网不停电作业,基本取消计划停电,实现不停电作业“全地形覆盖,全方位适应,全业务支撑”,迫切的需要大力开展带电作业,我们企业也从以前的第一类带电作业项目,开展到目前的第二类和第三类带电作业项目,甚至是第四类带电作业项目,在这些项目实施的过程中,离不开绝缘绳索的使用,所以针对这项工作我们研制出了安全可靠的绝缘绳索收卷器,帮助我们更好更安全的完成工作。
        
参考文献:
【1】国家电网公司人力资源部组编. 带电作业工具. 带电作业基础知识,2018(03);5-6
【2】国家电网公司人力资源部组编. 带电作业工具. 带电作业基础知识,2018(03);59-62

作者简介: 杜雄杰(1986-), 男, 浙江长兴人, 本科, 工程师职称, 研究方向: 电气工程及其自动化.
          程凯(1980-), 男, 浙江长兴人, 大专, 工程师职称, 研究方向: 电气工程及其自动化.
          王星(1985-), 男, 浙江长兴人, 本科, 工程师职称, 研究方向: 电气工程及其自动化.
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