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0 引言

隨著電氣化水平不斷提升，用戶用電需求在日益增長，促使供電公司逐步提升帶電作業(yè)水平[1]。但帶電作業(yè)也存在一定風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)人員在帶電線路下方開展柱上開關(guān)安裝等作業(yè)時(shí)，若安全措施不到位，可能發(fā)生人員與帶電體安全距離不足的安全事件。因此，研制一款桿上帶電施工時(shí)用于隔絕作業(yè)人員與帶電體的絕緣罩顯得尤為急迫。

1 帶電施工型絕緣罩的研究

1.1 影響參數(shù)分析

1.1.1 絕緣性能

絕緣性能是評價(jià)設(shè)備質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響設(shè)備和人身安全。因此，在新設(shè)備投運(yùn)前開展的型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)和交接試驗(yàn)中都把設(shè)備絕緣性能作為確認(rèn)設(shè)備合格與否的關(guān)鍵指標(biāo)[2]。為滿足配電線路帶電作業(yè)安全作業(yè)需求，絕緣罩需要經(jīng)受10 kV耐壓試驗(yàn)。

1.1.2 機(jī)械性能

材料選擇和設(shè)備結(jié)構(gòu)是決定設(shè)備機(jī)械性能的關(guān)鍵因素[3]。為滿足設(shè)備現(xiàn)場作業(yè)時(shí)可承受必要的沖擊力，機(jī)械性能將作為驗(yàn)證絕緣罩支架材料及結(jié)構(gòu)是否達(dá)標(biāo)的核心指標(biāo)。

1.1.3 其他因素

考慮到經(jīng)濟(jì)性和便捷性等限制性因素，絕緣罩設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足可重復(fù)性利用、安裝和拆解方便、遮蔽范圍要超出正常成年人身體表面積等。

1.2 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)需要滿足的絕緣性能、機(jī)械性能等要求，提出了如圖1所示的設(shè)計(jì)方案。

1.3 材料選擇

1.3.1 絕緣布的選擇

查閱有關(guān)文獻(xiàn)可知，適用于絕緣布的材料[4]：DMD絕緣材料、聚氯乙烯，并采用絕緣性和機(jī)械性作為選擇依據(jù)，性能比較見表1。

表1 兩種材料的性能比較

考慮到未來推廣到更高電壓等級的應(yīng)用場景，因此，絕緣布選擇DMD絕緣材料作為試驗(yàn)材料。

1.絕緣布；2.傘骨；3.抱箍連接板；4.傘骨銷；5.抱箍

1.3.2 骨架的選擇

骨架材料選擇時(shí)，需要考慮拆裝快捷、搬運(yùn)方便以及阻擋作業(yè)人員靠近安全距離。因此骨架材料需要滿足一定的機(jī)械強(qiáng)度和質(zhì)量輕的特點(diǎn)，供選材料有不銹鋼和鋁合金兩種[5]，選擇方案見表2。

表2 兩種材料的性能比較

鋁合金質(zhì)量輕，可減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，且機(jī)械強(qiáng)度也可承受人體沖擊。綜上，骨架宜選用鋁合金。

1.4 固定模塊結(jié)構(gòu)選擇

固定模塊需要在外力作用下，仍可將絕緣罩有效固定在多類型電桿上，由此引入防脫落支撐閉鎖構(gòu)件的概念，結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 支撐閉鎖構(gòu)件結(jié)構(gòu)圖

支撐閉鎖構(gòu)件既可實(shí)現(xiàn)快速安裝施工型絕緣罩的功能，同時(shí)也可在多桿型場景下能有效支撐裝置，防止其脫落。

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

方案選定后，對試驗(yàn)裝置進(jìn)行耐壓試驗(yàn)、機(jī)械性能試驗(yàn)。結(jié)果顯示裝置可承受40 kV電壓和10 MPa的機(jī)械壓力，符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可投入實(shí)際生產(chǎn)過程使用。

3 結(jié)語

安全生產(chǎn)是企業(yè)的第一要?jiǎng)?wù)。本文介紹的帶電施工型絕緣罩具有優(yōu)良的安全性，絕緣性能和機(jī)械性能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，安裝牢固、快捷的突出優(yōu)勢。經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用表明，可大幅度減少和避免因施工人員操作不當(dāng)而造成人員違章事件，同時(shí)提升作業(yè)人員修復(fù)缺陷的速度，為提高供電可靠性提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。