（广东电网有限责任公司佛山顺德供电局 广东佛山 528322）
摘要：文章针对 10 kV 电线路跌落式熔断器带电作业时，重复绝缘遮蔽耗费大量作业时间的问题，经过深入实际地研究，设计了一种使用灵活、方便、快捷、安全的新型绝缘隔板，并应用到 10 kV配电线路带电作业中。应用结果表明：新型绝缘隔板有效地缩短了带电作业时间，提高了带电作业的工作效率和安全系数，具有一定的工程实用价值。
关键词：10 kV 电线路；带电作业；绝缘隔板；绝缘遮蔽；跌落式熔断器
引言
随着南方电网公司优质服务能力的不断提升，配电网维修带电作业越来越广泛，并逐步替代常规的停电作业。对某供电局配电网带电作业统计分析表明：在带电安装、更换跌落式熔断器作业中，绝缘遮蔽时间主要由设置绝缘隔板时间、安装跌落式熔断器遮蔽罩时间和遮蔽接地体时间组成，占作业总时间的 41%，其中安装绝缘隔板所占的时间最长，是制约配电网带电作业效率的主要因素；另一方面，从带电作业的安全角度考虑，作业人员穿戴全套绝缘防护用具长时间作，会导致作业人员疲劳，安全系数降低。因此，设计一种使用灵活、方便快捷的新型绝缘隔板，以减少带电作业时间，提高带电作业效率及安全性便成为亟待解决的问题。
1 设计所需解决的问题
1.1 老式绝缘隔板使用不方便
老式绝缘隔板操作杆采用直径 准30 mm、长度180 mm 的实心绝缘环氧树脂管，在安装绝缘隔板时，力臂很小，并且表面光滑，安装和拆卸绝缘隔板费力、费力，使用不方便。
1.2 老式绝缘隔板插销不便于装拆
在带电作业中，作业人员需要戴绝缘手套对带电体进行作业，作业过程中禁止摘下绝缘防护用具。绝缘手套共有 3 层，隔层较厚，弯曲及拾取螺帽、插销等物件困难。特别是在绝缘隔板狭窄缝隙中进行插销操作困难更大，导致装拆老式绝缘隔板时需要耗费大量的时间。
1.3 作业中重复绝缘遮蔽
根据文献［2］的规定，对带电作业中可能触及的其他带电体及无法满足安全距离的接地体（导线支承件、金属紧固件、横担、拉线等）应采取绝缘遮蔽措施；禁止同时接触两个非连通的带电体或同时接触带电体与接地体。在带电作业过程中，作业人员安装老式绝缘隔板时，需要在带电体、横担及电杆之间插入插销，将绝缘隔板与横担可靠固定，存在安全距离不足的安全隐患。为防止带电体通过人体与横担、电杆等接地体形成通路，在安装老式绝缘隔板前必须对可能触及的带电体和接地体进行重复绝缘遮蔽，拆除老式绝缘隔板也面临同样的问题，耗费大量的作业时间。
由以上分析得出：老式绝缘隔板使用不方便、插销不便于装拆以及重复绝缘遮蔽是导致带电作业项目绝缘遮蔽时间长、工作效率低的主要问题。
2 新型绝缘隔板设计
2.1 总体结构设计
新型绝缘隔板总体结构如图 1 所示。由母板、操作杆、固定装置和辅助部件共 10 个部件组成。其中，母板为长方形环氧树脂板，全绝缘设计，安装在跌落式熔断器横担上，即可实现各相跌落式熔断器相间的绝缘遮蔽、隔离，也起到限制作业人员活动范围的作用，保障作业人员的安全；操作杆由外套操作杆和内套操作杆组成，通过不锈钢弹簧的衔接和控制作用，实现绝缘隔板的方便、快捷安装；固定装置由防滑挡板和卡槽组成，用来可靠固定绝缘隔板，并能满足横担任意倾斜度的要求；辅助部件有绝缘卡扣、绝缘堵头、限位器和绝缘钉，其中绝缘卡扣用来固定操作杆，限位器用来限制不锈钢弹簧的位置，绝缘堵头防止作业人员戴绝缘手套安装时从操作杆尾部脱落，绝缘钉将各个部件固定在母板上。
总体结构设计目标是：
（1）有效遮蔽、隔离带电部位；
（2）限制作业人员的活动范围；
（3）使用方便、快捷。
1-母板；2-防滑挡板；3-卡槽；4-绝缘钉；5-内套操作杆；6、7-绝缘卡扣；8-外套操作杆；9-不锈钢弹簧；10-限位器；11-绝缘堵头
2.2 关键部件设计
2.2.1 母板和外套操作杆设计
母板应具有良好的绝缘性能，大小以能够完全隔离带电部位以及限制作业人员的活动范围为宜；操作杆的长度应能适合双手握持和戴绝缘手套安装，并且具有强度高、易于加工、防滑、可靠性高的特点。
材料选择 10 kV 环氧树脂板，壁厚4 mm、外径准32 mm、外径 准36 mm 绝缘性能优良的空心绝缘环氧树脂套管分别长 600 mm、300 mm，绝缘卡扣 3 只以及绝缘钉若干。
（1）在 10 kV 环氧树脂板裁剪规格为 600 mm×500 mm 的长方形板块，作为绝缘隔板的母板。
（2）切割外径准32mm套管560mm，外径准36 mm套管 270 mm，两者对接重叠 30 mm 固定牢固，作为外套操作杆。
（3）在母板上打孔，用绝缘钉将绝缘卡扣固定，绝缘卡扣应能可靠固定外套操作杆为宜。
（4）将外套操作杆固定在母板上，外套操作杆手持部分长度为 270 mm。
2.2.2 内套操作杆设计
受自动弹簧圆珠笔启发，将弹簧及弹簧挡片固定在内套操作杆的卡槽上，套入外套操作杆内，并在内套操作杆增加堵头，类似自动弹簧圆珠笔的进出，依靠弹簧完成内外套操作杆的相对移动，利用弹簧力、防滑挡板以及绝缘隔板卡槽之间的相互配合，达到固定绝缘隔板的目的。材料选择直径 准32 mm，长度为 200 mm 的不锈钢弹簧 1 个；外径 准28 mm，红色绝缘套管长1100 mm，内径 准28 mm，外径 准32 mm 绝缘限位器各 1 只；绝缘堵头 1 只以及绝缘胶若干。
（1）切割外径准28 mm红色绝缘套管1 000 mm，将不锈钢弹簧安装在红色绝缘套管上，并用内径准28 mm 绝缘限位器固定在距离管头 230 mm 处，作为内套操作杆，要求弹簧最大形变应大于横担宽度，以满足卡紧横担需要。
（2）将内套操作杆长段穿入外套操作杆内，用外径 准32 mm 绝缘限位器固定在外套操作杆大端口处。
（3）将绝缘堵头安装在内套操作杆尾部。
2.2.3 固定装置设计
固定装置包括卡槽和防滑挡板，在母板横担侧制作卡槽，以适合横担固定绝缘隔板为宜；防滑挡板卡在横担远侧以防止绝缘隔板由于横担倾斜而滑落，应能满足横担任意倾斜度的要求。材料选择环氧树脂板、厚度为 15 mm 的绝缘防滑板材。
（1）10 kV 配电线路使用的横担编号主要有HD1-15/7506 A（规格（mm×mm）∠75×6）、HD1-15/8008B（规格（mm×mm）∠80×8）两种。在环氧树脂板上裁剪深度为 90 mm，宽度为 30 mm 的卡槽板块，要求卡槽深度大于横担宽度的 1/2，以保证固定时重心落于横担上，将符合要求的卡槽固定在母板上。
（2）切割规格为 150 mm×110 mm 的长方形防滑挡板 1 块，要求防滑挡板的长度约为横担宽度的 2 倍，保证卡紧牢固，将符合要求的防滑挡板固定在内套操作杆头部。安装时，将绝缘隔板卡槽插入横担，利用绝缘隔板自重、卡槽以及防滑挡板三者之间的相互配合，可靠安装绝缘隔板。
3 效果评价
3.1 应用效果评价
配网带电作业班将新型绝缘隔板应用到配电网不停电作业中。带电安装、更换跌落式熔断器共 71 次，绝缘遮蔽平均时间占作业总时间的 27%，与使用老式绝缘隔板时绝缘遮蔽时间占作业总时间的 41%相比，降低了 14 个百分点，缩短了带电作业时间，提高了带电作业的工作效率，应用效果明显，现场使用如图 2 所示。
图2 绝缘隔板现场使用
3.2 应用性能评价
（1）对老式绝缘隔板和新型绝缘隔板进行力矩对比试验，新型绝缘隔板减小了 29 N?m，相当于减重约 3 kg，达到了省力的效果，并且新型绝缘隔板可以双手持握安装，戴绝缘手套装拆方便，解决了老式绝缘隔板使用不方便的问题。
（2）布置新型绝缘隔板时，借助内套操作杆和外套操作杆的相对移动、卡槽、防滑挡板以及绝缘隔板自身重量四者之间的相互配合，达到可靠安装的目的。取代了老式绝缘隔板利用插销固定的方法，能有效防止绝缘隔板因横担倾斜而滑落，满足横担任意倾斜度要求，解决了老式绝缘隔板插销不便于装拆的问题。
（3）新型绝缘隔板独特的设计，保证了在布置新型绝缘隔板时，作业人员能与带电体保持足够的安全距离，满足文献［2］人体应与带电体保持0.7 m 的安全距离的规定。利用绝缘隔板将三组跌落式熔断器相互隔离，然后遮蔽相应的接地体，拆除方法与安装相似，有效地解决了重复绝缘遮蔽的问题。
（4）根据文献［2］、文献［4］的规定，由具有试验资质的单位对新型绝缘隔板进行绝缘试验，试验结果如下：
①电极间距离 300 mm，加工频电压 60 kV，持续时间 1 min，表面工频耐压试验符合要求。
②加工频电压 30 kV，持续时间 1 min，工频耐压试验符合要求。
③使用绝缘高阻表对绝缘隔板进行表面绝缘电阻检测，阻值大于 700 MΩ，绝缘隔板表面绝缘符合要求。
4 结论
（1）新型绝缘隔板使用灵活，方便快捷，可靠性高，应用效果明显，达到了缩短安装、更换 10 kV跌落式熔断器带电作业时间的效果。
（2）新型绝缘隔板有效地解决了重复绝缘遮蔽问题，大幅提高了带电作业的工作效率。
（3）新型绝缘隔板独特的设置方式，精简了绝缘遮蔽流程，有效地降低了作业人员的疲劳程度，提高了带电作业的安全系数。
（4）下一步将针对 10 kV 柱上设备布置情况，综合考虑带电体和接地体，设计并实现智能化绝缘遮蔽工具。
参考文献：
［1］ GB/T 18857—2002，带电作业技术导则［S］.
［2］ 南方电网公司.南方电网公司电力安全工作规程（配电部分）［M］.北京：中国电力出版社，2014.
［3］ 韩世军. 防鸟伞裙的设计及其在配电线路中的应用［J］.宁夏电力，2015（5）：28-31.
［4］ 史兴华.配电线路带电作业技术与管理［M］.北京：中国电力出版社，2010.
论文作者:杨宝钰
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/1
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