10kV带电作业工具研制

10kV带电作业工具研制

闵高亮

身份证：321025197509258210

摘要：随着电力系统的发展，人们越来越重视10kV带电作业安全高效。文章对10kV带电作业工具种类进行介绍，主要有绝缘操作杆类、绝缘手套类及绝缘遮蔽用具。以开发新型10kV带电作业工具为目标，从设计理念与原则、工具结构与功能设计及所选材料与技术等方面对其进行说明。对该新型工具进行性能测试，主要包括绝缘性能和操作便捷性等相关性能测试。通过上述研究，其目的在于提高带电作业安全性及作业效率，为电力系统稳定运行提供技术保障。

关键词：10kV带电作业工具；绝缘操作杆；绝缘手套；绝缘遮蔽用具；性能测试

引言

电力系统中，10kV带电作业对确保电网的安全，稳定运行具有重要意义。随着电网规模不断扩大，技术不断提高，带电作业工具需求不断增加。传统带电作业工具虽部分满足作业需求，但是其绝缘性能和操作便捷性还有待提高。

1.10kV 带电作业工具的类型

1.1绝缘操作杆类工具

10kV带电作业时绝缘操作杆类工具为关键安全设备。此类工具一般采用高强度绝缘材料制造，以便于带电状态运行开关，断路器和其他电气设备，从而保证运行人员安全。该绝缘操作杆结构设计优良，能够有效地隔绝操作人员和电力设备间的电气联系和避免电击事故。它的结构一般由绝缘杆体，操作头和连接装置组成，经过合理长度与设计使操作人员能在安全范围内执行复杂作业任务。运行期间，运行人员需要严格遵守操作规程及安全标准，并定期对绝缘运行杆外观及绝缘性能进行检测，确保运行杆在高压环境中可靠安全。

1.2绝缘手套类工具

10kV带电作业时，绝缘手套类工具是保障操作人员生命安全的最重要设备之一。使用高强度橡胶或者绝缘材料、绝缘性能优良，可有效地阻止电流在手上流动，以免电击伤害。绝缘手套一般有不同级别，应根据使用环境、电压等级等因素选用相应级别手套以保证其绝缘性能承受期望电压。使用之前需要对手套外观及绝缘性能进行认真检查，以证实其没有损坏及磨损情况，以免使用时存在安全隐患。操作人员戴上绝缘手套后，要注意尽量避免接触尖锐物体，使手套保持清洁、干燥，延长手套使用寿命，保证手套安全效果。

1.3绝缘遮蔽用具

这种器具一般都是用特制的绝缘材料来包覆、隔离电力设备带电部位，以防意外接触、电弧放电等。绝缘遮蔽用具在设计时应满足严格安全标准，以保证覆盖范围及绝缘性能可有效隔绝高压电流并避免电击及火灾风险。在使用过程中，操作人员需要结合实际情况选用适合自己的遮蔽用具进行遮蔽，并且要确保遮蔽的位置以及大小与电力设备匹配，以保证全面遮蔽以及有效隔离。另外，定期对遮蔽用具外观及绝缘性能进行检测，并对破损或老化零件进行及时替换，确保其安全效果长久稳定。

2.新型 10kV 带电作业工具的研制

2.1设计理念和原则

在新的10kV带电作业工具的开发中，其设计理念与原则需紧密围绕安全，效率与人机工程学3个核心问题进行。工具设计要保证高电压环境中绝对安全并严格避免电击、电弧事故。各项结构与功能设计必须符合电力行业最高安全标准。工具要有高效的操作性能并能快速准确地完成复杂电力环境下的各项作业任务。为此，工具的重量、形状和操作方式都需要经过精心设计，以便于现场操作人员长时间使用而不产生疲劳。同时在设计过程中还应充分考虑人机工程学的基本原理，使得该工具满足人体工学的要求，保证操作舒适方便。刀具模块化设计原则同样至关重要，使其能够针对不同作业需求灵活地调整与搭配，增强刀具适用性与实用性。

2.2工具的结构和功能设计

新型10kV带电作业工具结构与功能设计须与电力作业实际需要相结合并加以优化，才能保证在多种作业环境中具有适用性与高效性。工具整体结构要模块化设计以方便拆卸与维修，同时可针对不同作业任务灵活搭配与调节。工具主要结构部分由绝缘操作杆，控制装置及执行机构组成，其中绝缘操作杆由高强度绝缘材料制成，以保证高压环境中安全可靠。该控制装置采用手持式或者远程控制型设计，操作员可根据实际需求选用不同控制方式来增加操作灵活性与准确性。执行机构又是针对特定作业任务而设计的，比如用来进行开关操作，断路器检修或者线路检查等等，以保证其功能完善和操作方便。

2.3选用的材料和工艺

为在高压电力环境下提供优良的绝缘性，刀具的主要原料应选择强度高，耐高温和耐老化等绝缘性能好的玻璃纤维增强塑料或者高性能聚合物等。这类材料不但绝缘性能优良，而且轻质高强、耐腐蚀，可有效地延长刀具使用寿命。从技术层面上看，制作工具要运用注塑成型，模压成型以及高温固化的先进工艺技术来保证材料均匀稳定。另外，刀具的重点连接部位及受力部分均需经过精密加工及高强度粘接工艺才能提高整体结构强度及稳定性。在进行表面处理工艺时，应综合考虑防滑、防尘以及抗静电等多方面的需求，以提升工具在使用过程中的安全性和舒适度。通过合理选材、精细工艺等措施，使新型10kV带电作业工具在多种复杂电力作业环境下都能表现出优良的性能与可靠性，为电力作业奠定了坚实的技术保证。

3.新型工具的性能测试

3.1绝缘性能测试

试验过程中需要严格遵守国家及行业标准，其中主要有耐压试验、泄漏电流试验以及绝缘电阻试验等项内容。进行耐压测试时，把工具放在高电压的环境中并逐渐升高电压到预定的数值，以观察它能不能在高电压的情况下正常使用且不会击穿。泄漏电流测试的目的是通过测量工具在工作时的漏电流量，确保在长时间的使用中不会发生电流泄漏的情况。绝缘电阻测试就是利用专用仪器对工具绝缘电阻值进行检测来评价绝缘性能好坏。利用这些严格的测试手段可以对刀具绝缘性能进行综合测试，保证刀具在高压环境中安全可靠。对测试结果要有详细地记录与分析，一旦发现异常就需要马上纠正与优化才能保证最终产品质量与安全。

3.2操作便捷性测试

操作便捷性试验目的是对新研制的10kV带电作业工具进行易用性及操作舒适度评价。试验内容包括在实际运行环境中模拟开关运行，线路维护及故障排除多种运行方式，并对工具运行流畅性及灵活性进行了评价。操作人员需要在规定的期限内执行具体的工作，并记录执行时间及作业难易情况。同时在试验中还要综合考虑刀具重量，握持舒适度以及操控稳定性等因素，以保证其设计符合人体工程学要求且长期使用不引起疲劳。另外，该工具控制装置及显示界面要求简单明了，便于操作人员迅速上手、精准操作。通过对操作人员反馈信息的采集与分析，可找出该工具实际应用过程中存在的优势与不足，为后续完善设计奠定基础。

3.3其他性能测试

除了绝缘性能和操作便利性的测试之外，其他各项性能测试也同样具有重要性，这些测试覆盖了工具的耐用性、对环境的适应性以及抗冲击性等多个方面。耐久性测试是通过对长期服役环境的模拟来检验工具在重复运行及极端情况下性能的稳定性。环境适应能力的测试涵盖了高温、低温、湿热和盐雾等多种环境因素，以评估工具在各种气候条件下的可靠性和耐候性。抗冲击能力测试则是透过模拟工具使用时可能遭遇的冲击与摔落来测试工具的结构强度与抗损坏能力。

结束语

总之，本文在充分研究新型10kV带电作业工具设计理念，结构功能，材料工艺和性能测试等基础上，成功开发了系列性能优越的带电作业工具。这类工具具有优异的绝缘性能和操作便捷性，可有效地促进带电作业安全高效进行。在今后的工作中，将不断优化工具设计、强化现场应用研究等，为电力系统安全、稳定运行提供更扎实的技术支撑。还将注重行业发展趋势并不断引进新材料新技术以促进带电作业工具不断创新发展。

参考文献

[1]隆晨海,杨淼,甄朝晖,等. 10 kV配电线路带电作业工具挂板装置的研制 [J]. 电气时代, 2019, (06): 104-106.

[2]邱中华,杨暘. 斜拉法带电更换500kV“V”型绝缘子串作业方法研究及工具研制 [J]. 科技创新导报, 2017, 14 (27): 62-64. DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.27.062.

[3]刘浩,杨帆,姚高云,等. 220kV线路垂直双分裂630导线带电作业提线工具的研制与应用 [J]. 供用电, 2016, 33 (04): 75-78. DOI:10.19421/j.cnki.1006-6357.2016.04.015.