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摘要：对输电线路多功能绝缘操作杆进行研制，提供一种多功能便携式绝缘工器具，实现输电线路带电清除导线异物工具、全角度便捷式导线接地线悬挂工具、验电器有机集成。本操作杆结构简单、使用便捷，能有效减少输电线路检修作业工具种类，增强绝缘操作杆功能，提高线路作业效率。
关键词：绝缘操作杆；多功能；全角度；便捷式
作者简介：王广鑫（1965-），男，山东枣庄人，山东电力集团公司枣庄供电公司，工程师；刘良春（1974-），男，山东枣庄人，山东电力集团公司枣庄供电公司，高级技师。（山东 枣庄 277100）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0228-03
电力系统承载着国家能源优化配置的功能，输电线路则是能源传输的动脉。[1]由于其本身特性：地域跨度大，常年暴露在野外环境中，所处环境因素复杂。[2]输电线路在实际运行中经常受到外界环境干扰，其中导线缠绕异物是导致输电线路导线相间间短路或导线与杆塔之间对地短路的重要原因。因此当线路缠绕异物时要及时进行清除。
在线路停电检修作业中，验电器与接地线是必不可少的工具，验电后挂接导线接地线的连续步骤是保证线路作业人员的重要措施。[3，6]线路作业中绝缘工器具是检修维护的必备工具，种类繁多的绝缘工器具给输电线路日常检修提供了多种作业工具，同时也增加了工具携带、保管、维护的工作量。[4，5]线路检修时作业人员塔上高空作业，携带多种绝缘工器具增加了高空作业人员的作业强度。[7]本文基于长期输电线路运行检修的经验，针对输电线路的实际工作研制多功能绝缘操作杆，通过接头更换实现带电清除导线异物工具、挂接导线接地线工具、验电器集成。
研制带电清除导线异物工具，清除输电导线缠绕异物，提高导线缠绕物清除效率；对传统接地线挂接方式进行改进，实现接地线全角度便捷式导线接地线挂接，有效解决转角较大的耐张杆塔内角侧导线接地线挂接困难的难题，提高导线接地线挂接效率；通过绝缘操作杆将上述两项工具与验电器有机组合，研制多功能绝缘操作杆，有效减少绝缘工器具种类，增强绝缘操作杆功能，提高线路检修作业效率。
一、多功能绝缘操作杆总体框图
本文研制的多功能绝缘操作杆结构框图如图1所示，主要是由四部分组成：绝缘操作杆、带电清除导线异物工具、导线接地线挂接工具和导线验电器。绝缘操作杆设计成可伸缩型绝缘杆，方便携带；带电清除导线异物工具接口与绝缘操作杆匹配，实现线路缠绕的塑料布、风筝线等异物的快速清除；导线接地线挂接工具，由于底线接头由绝缘操作杆控制，实现导线接地线全角度挂接；验电器头接口与绝缘操作杆标配；多功能绝缘操作杆将上述三种绝缘工器具集成，有利于线路检修作业绝缘工器具集约化。
二、绝缘操作杆
线路检修人员通过绝缘操杆是控制绝缘工器具进行线路检修作业。普通可伸缩式绝缘操作杆一般设计为圆形，可伸缩性能较好，并有较高的强度，但一般并不具有承受扭矩功能。
本绝缘操作杆在设计时，如图2所示，在两级绝缘杆连接部位设计有方形卡槽。在实现伸缩功能的同时，两级绝缘杆在绝缘杆垂直断面方向固定，作业人员操作绝缘杆转动时绝缘杆在轴心方向垂平面转动时承受一定扭矩，增加这一功能主要用于实现操作人员导线异物清除角度，实现全角度导线接地线挂接。在实际工作环境中，为适应线路不同电压等级，绝缘杆制作时根据国家电网绝缘工器具制作要求制作不同电压等级操作杆以适应不同电压等级线路检修作业。
三、带电清除导线异物专用工具
及时处理导线缠绕异物是保障电力系统输电线路日常维护的重要工作。在大风天气，经常会有风筝线、热气球线、塑料大棚塑料布等缠绕至导线上，如不及时清理，当大雾或是雨雪天气时导线缠绕物绝缘强度降低，极易导致线路短路，引发线路跳闸。传统导线缠绕物清除办法一般使用绝缘绳将导线缠绕物磨断，或使用绝缘操作杆将缠绕物挑下来，效率低，工作量较大。本文研制带电清除导线异物专用工具结构图如图2所示，由双钩和刀刃组成，通过螺栓头与绝缘伸缩杆连接，绝缘伸缩杆内壁带有螺纹，用于固定异物清除工具。
具体操作步骤：检查绝缘操作杆外表完整性后，将带电清除异物工具与绝缘操作杆可靠连接；通过绝缘操作杆操作带电清除异物工具进行导线异物清除，双钩可有效撕裂塑料布，刀刃可以快速将缠绕在导线的线类异物（如风筝线、热气球线等）割断，完成导线异物清除工作；将绝缘操作杆收回，拆下异物清除工具，妥善保管。
带电导线异物专用工具活动范围是绝缘杆的长度，操作人员在杆塔上操作绝缘杆，控制工具对导线异物进行清除。由于绝缘操作杆增加轴心方向垂平面转动时承受扭矩功能，操作人员可以通过绝缘操作杆轴面方向转动，轴心方向拉动，充分利用双钩与刀刃的功能，快速清除导线异物。本工具设计简单、实用、操作便捷。
四、线路导线验电器及全角度接地线挂接工具
输电线线路进行停电检修时，为保证作业人员人身安全，必须先在工作地点两端验电，悬挂可靠接地线后，方可开始工作。目前悬挂接地线的操作工具主要使用绝缘绳或绝缘柄。绝缘柄多用于配电线路，目前输电线路只有利用绝缘绳这一操作方法。
对于输电线路耐张杆塔，两端导线通过跳线连接。当线路转角度数较大时，线路跳线与线路横担不在一个垂面内，一般水平方向相差50～100cm。悬挂接地线时，作业人员需将接地线夹与导线可靠连接。使用输电线路绝缘绳悬挂法时，作业人员只能靠经验对导接地线夹进行投掷，使之与跳线连接，高空作业人员熟练程度不一样，从而造成悬挂接地线时间较长，影响了线路停电检修整体工作效率；绝缘绳较长约4米，容易造成与接地线缠绕，增加作业人员的作业难度；悬挂时接地线导线夹与导线接触时只能靠投掷冲击力进行悬挂，很容易对导线造成损伤。
根据国家电网输电线路安全规程规定，输电线路检修时验电、挂接导线接地线两个步骤是连续工作，悬挂接地线过程中作业人员不允许触碰接地线。本文研制全角度便捷式导线接地线悬挂工具，不增加高空作业人员所携带的工具数量，悬挂接地线时能够掌控导线夹的方向，工具操作轻便、灵活。 1.全角度便捷式导线接地线基本结构
如图3所示，基本结构主要是由4部分构成：绝缘操作杆、接地线线夹公头、接地线线夹母头、接地线线夹。
绝缘操作杆为可伸缩式绝缘杆，其断面图如图2所示，两级绝缘杆在轴心方向垂平面转动时可承受一定程度扭矩，实现导线接地线夹的支撑、控制方向、与导线挂接、脱离功能。
导线接地线夹公头实现导线线夹与绝缘操作杆的连接功能。挂地线时，作业人员通过标配接口，将公头与绝缘操作杆可靠连接。公头与导线接地线夹母头连接，公头前段有卡栓设计，实现与母头卡槽的可靠连接。防脱扣挂钩由挂钩和弹簧防脱扣组成，与母头挂环配合实现导线接地线与导线分离。
接地线夹母头由舌杆、舌杆固定板、半圆形卡槽组成。舌杆与舌杆固定板之间有弹簧装置。当公头连接母头时，舌杆在外力的作用下被推入舌杆固定板，绝缘杆转动，卡栓与卡槽卡死，实现公头与母头的可靠连接；当绝缘操杆作反向转动时，卡栓与卡槽脱扣，舌杆在弹簧的作用下将公头推出母头，实现公头与母头的分离。母头与导线接地线夹通过连接板连接，控制接地线夹与导线的连接、分离。
接地线夹主要是由导线夹、触动槽、触动杆、连接接地线组成，连接接地线实现导线与接地线的连接功能。导线夹在弹簧的作用下加紧导线，与导线连接。在进行导线挂接时，通过触动杆的支撑，导线夹的上夹板和下夹板分离。这时触动杆自由端卡住与触动槽，支撑住导线夹的上夹板与下夹板。当触动杆碰到导线时，触动杆滑出触动槽，导线夹上下夹板失去触动杆支撑，在弹簧的作用下实现闭合，与导线可靠连接。
2.验电器及导线接地线挂接工具使用步骤
作业前，线路检修作业人员根据检修线路电压等级，选择电压等级相匹配的绝缘操作杆、验电器、导线接地线；线路检修作业人员在检查工具外观完整、试验周期合格，登杆塔进行作业；检修作业人员将验电器与绝缘操作杆通过标配接口连接可靠，进行验电，验明无电后收回绝缘操作杆，将验电器与绝缘操作杆分离；检修作业人员取出接地线，接地线一端与杆塔接地极连接，将接地线夹公头通过标配接口与绝缘操作杆连接，接地线夹公头通过卡栓与母头连接，拉伸绝缘操作杆，用绝缘操作杆控制接地线夹触动杆与导线接触，实现导线夹与导线连接；使用操作杆将公头继续推入母头一段距离，同时转动绝缘操作杆，在母头弹簧的作用下母头舌杆将公头弹出母头，母头与公头分离，收回绝缘操作杆，完成导线接地线挂接工作。
收回导线接地时，检修作业人员将此时独立的公头与绝缘操作杆连接可靠后，拉伸绝缘操作杆，通过挂钩挂住导线接地线夹母头挂环，公头弹簧防脱扣的防止母头挂环脱落，拉回绝缘操作杆，实现接地线夹与导线的分离，回收绝缘操作杆，将公头与绝缘操作杆分离，将导线接地线与铁塔接地极分离，回收接地线，完成导线接地线收回任务。
五、总结
本文针对电力系统输电线路日常检修维护工作实际需要，研制多功能绝缘操作杆，绝缘杆构造简单，成本低，易实现，实现带电清除异物和验电、挂接接地线绝缘工器具有效集成、减少绝缘工器具总类、增强单体绝缘工器具功能。
研制带电清除导线专用工具已推广使用，实际使用效果表明本工器具大大缩短了导线异物处理时间，提高输电线路导线异物清除工作效率；研制全角度便捷式导线接地线挂接工具可有效解决转角度数较大耐张塔导地线挂接困难问题，已经推广使用，提高了导线接地线挂接效率，减少输电杆塔高空作业人员工作强度，具有很强的实际工程使用价值。
参考文献：
[1]刘振亚.中国电力与能源[M].北京：中国电力出版社，2012.
[2]杨志强.输电线路设计环境影响的因素与措施[J].中国技术新产品，2010，（5）：137-138.
[3]李升.输电线路施工五大隐患的辨识与预控措施[J].华中电力，
2011，3（24）：76-78.
[4]胡涛，胡毅，李景禄，等.输电线路带电作业的安全防护[J].高电压技术，2006，（5）：22-25.
[5]吴伟.浅谈带电作业[J].高新技术与产业化，2008，（8）.
[6]DL5009.2-2004 电力建设安全规程（第二部分）：架空电力线路[S].北京：中国电力出版社，2005.
[7]国家电网公司基建部.国家电网公司输变电工程施工危险点辨识及预控措施[M].北京：中国电力出版社，2005：19-25.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：绝缘操作杆；多功能；全角度；便捷式
作者简介：王广鑫（1965-），男，山东枣庄人，山东电力集团公司枣庄供电公司，工程师；刘良春（1974-），男，山东枣庄人，山东电力集团公司枣庄供电公司，高级技师。（山东 枣庄 277100）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0228-03
电力系统承载着国家能源优化配置的功能，输电线路则是能源传输的动脉。[1]由于其本身特性：地域跨度大，常年暴露在野外环境中，所处环境因素复杂。[2]输电线路在实际运行中经常受到外界环境干扰，其中导线缠绕异物是导致输电线路导线相间间短路或导线与杆塔之间对地短路的重要原因。因此当线路缠绕异物时要及时进行清除。
在线路停电检修作业中，验电器与接地线是必不可少的工具，验电后挂接导线接地线的连续步骤是保证线路作业人员的重要措施。[3，6]线路作业中绝缘工器具是检修维护的必备工具，种类繁多的绝缘工器具给输电线路日常检修提供了多种作业工具，同时也增加了工具携带、保管、维护的工作量。[4，5]线路检修时作业人员塔上高空作业，携带多种绝缘工器具增加了高空作业人员的作业强度。[7]本文基于长期输电线路运行检修的经验，针对输电线路的实际工作研制多功能绝缘操作杆，通过接头更换实现带电清除导线异物工具、挂接导线接地线工具、验电器集成。
研制带电清除导线异物工具，清除输电导线缠绕异物，提高导线缠绕物清除效率；对传统接地线挂接方式进行改进，实现接地线全角度便捷式导线接地线挂接，有效解决转角较大的耐张杆塔内角侧导线接地线挂接困难的难题，提高导线接地线挂接效率；通过绝缘操作杆将上述两项工具与验电器有机组合，研制多功能绝缘操作杆，有效减少绝缘工器具种类，增强绝缘操作杆功能，提高线路检修作业效率。
一、多功能绝缘操作杆总体框图
本文研制的多功能绝缘操作杆结构框图如图1所示，主要是由四部分组成：绝缘操作杆、带电清除导线异物工具、导线接地线挂接工具和导线验电器。绝缘操作杆设计成可伸缩型绝缘杆，方便携带；带电清除导线异物工具接口与绝缘操作杆匹配，实现线路缠绕的塑料布、风筝线等异物的快速清除；导线接地线挂接工具，由于底线接头由绝缘操作杆控制，实现导线接地线全角度挂接；验电器头接口与绝缘操作杆标配；多功能绝缘操作杆将上述三种绝缘工器具集成，有利于线路检修作业绝缘工器具集约化。
二、绝缘操作杆
线路检修人员通过绝缘操杆是控制绝缘工器具进行线路检修作业。普通可伸缩式绝缘操作杆一般设计为圆形，可伸缩性能较好，并有较高的强度，但一般并不具有承受扭矩功能。
本绝缘操作杆在设计时，如图2所示，在两级绝缘杆连接部位设计有方形卡槽。在实现伸缩功能的同时，两级绝缘杆在绝缘杆垂直断面方向固定，作业人员操作绝缘杆转动时绝缘杆在轴心方向垂平面转动时承受一定扭矩，增加这一功能主要用于实现操作人员导线异物清除角度，实现全角度导线接地线挂接。在实际工作环境中，为适应线路不同电压等级，绝缘杆制作时根据国家电网绝缘工器具制作要求制作不同电压等级操作杆以适应不同电压等级线路检修作业。
三、带电清除导线异物专用工具
及时处理导线缠绕异物是保障电力系统输电线路日常维护的重要工作。在大风天气，经常会有风筝线、热气球线、塑料大棚塑料布等缠绕至导线上，如不及时清理，当大雾或是雨雪天气时导线缠绕物绝缘强度降低，极易导致线路短路，引发线路跳闸。传统导线缠绕物清除办法一般使用绝缘绳将导线缠绕物磨断，或使用绝缘操作杆将缠绕物挑下来，效率低，工作量较大。本文研制带电清除导线异物专用工具结构图如图2所示，由双钩和刀刃组成，通过螺栓头与绝缘伸缩杆连接，绝缘伸缩杆内壁带有螺纹，用于固定异物清除工具。
具体操作步骤：检查绝缘操作杆外表完整性后，将带电清除异物工具与绝缘操作杆可靠连接；通过绝缘操作杆操作带电清除异物工具进行导线异物清除，双钩可有效撕裂塑料布，刀刃可以快速将缠绕在导线的线类异物（如风筝线、热气球线等）割断，完成导线异物清除工作；将绝缘操作杆收回，拆下异物清除工具，妥善保管。
带电导线异物专用工具活动范围是绝缘杆的长度，操作人员在杆塔上操作绝缘杆，控制工具对导线异物进行清除。由于绝缘操作杆增加轴心方向垂平面转动时承受扭矩功能，操作人员可以通过绝缘操作杆轴面方向转动，轴心方向拉动，充分利用双钩与刀刃的功能，快速清除导线异物。本工具设计简单、实用、操作便捷。
四、线路导线验电器及全角度接地线挂接工具
输电线线路进行停电检修时，为保证作业人员人身安全，必须先在工作地点两端验电，悬挂可靠接地线后，方可开始工作。目前悬挂接地线的操作工具主要使用绝缘绳或绝缘柄。绝缘柄多用于配电线路，目前输电线路只有利用绝缘绳这一操作方法。
对于输电线路耐张杆塔，两端导线通过跳线连接。当线路转角度数较大时，线路跳线与线路横担不在一个垂面内，一般水平方向相差50～100cm。悬挂接地线时，作业人员需将接地线夹与导线可靠连接。使用输电线路绝缘绳悬挂法时，作业人员只能靠经验对导接地线夹进行投掷，使之与跳线连接，高空作业人员熟练程度不一样，从而造成悬挂接地线时间较长，影响了线路停电检修整体工作效率；绝缘绳较长约4米，容易造成与接地线缠绕，增加作业人员的作业难度；悬挂时接地线导线夹与导线接触时只能靠投掷冲击力进行悬挂，很容易对导线造成损伤。
根据国家电网输电线路安全规程规定，输电线路检修时验电、挂接导线接地线两个步骤是连续工作，悬挂接地线过程中作业人员不允许触碰接地线。本文研制全角度便捷式导线接地线悬挂工具，不增加高空作业人员所携带的工具数量，悬挂接地线时能够掌控导线夹的方向，工具操作轻便、灵活。 1.全角度便捷式导线接地线基本结构
如图3所示，基本结构主要是由4部分构成：绝缘操作杆、接地线线夹公头、接地线线夹母头、接地线线夹。
绝缘操作杆为可伸缩式绝缘杆，其断面图如图2所示，两级绝缘杆在轴心方向垂平面转动时可承受一定程度扭矩，实现导线接地线夹的支撑、控制方向、与导线挂接、脱离功能。
导线接地线夹公头实现导线线夹与绝缘操作杆的连接功能。挂地线时，作业人员通过标配接口，将公头与绝缘操作杆可靠连接。公头与导线接地线夹母头连接，公头前段有卡栓设计，实现与母头卡槽的可靠连接。防脱扣挂钩由挂钩和弹簧防脱扣组成，与母头挂环配合实现导线接地线与导线分离。
接地线夹母头由舌杆、舌杆固定板、半圆形卡槽组成。舌杆与舌杆固定板之间有弹簧装置。当公头连接母头时，舌杆在外力的作用下被推入舌杆固定板，绝缘杆转动，卡栓与卡槽卡死，实现公头与母头的可靠连接；当绝缘操杆作反向转动时，卡栓与卡槽脱扣，舌杆在弹簧的作用下将公头推出母头，实现公头与母头的分离。母头与导线接地线夹通过连接板连接，控制接地线夹与导线的连接、分离。
接地线夹主要是由导线夹、触动槽、触动杆、连接接地线组成，连接接地线实现导线与接地线的连接功能。导线夹在弹簧的作用下加紧导线，与导线连接。在进行导线挂接时，通过触动杆的支撑，导线夹的上夹板和下夹板分离。这时触动杆自由端卡住与触动槽，支撑住导线夹的上夹板与下夹板。当触动杆碰到导线时，触动杆滑出触动槽，导线夹上下夹板失去触动杆支撑，在弹簧的作用下实现闭合，与导线可靠连接。
2.验电器及导线接地线挂接工具使用步骤
作业前，线路检修作业人员根据检修线路电压等级，选择电压等级相匹配的绝缘操作杆、验电器、导线接地线；线路检修作业人员在检查工具外观完整、试验周期合格，登杆塔进行作业；检修作业人员将验电器与绝缘操作杆通过标配接口连接可靠，进行验电，验明无电后收回绝缘操作杆，将验电器与绝缘操作杆分离；检修作业人员取出接地线，接地线一端与杆塔接地极连接，将接地线夹公头通过标配接口与绝缘操作杆连接，接地线夹公头通过卡栓与母头连接，拉伸绝缘操作杆，用绝缘操作杆控制接地线夹触动杆与导线接触，实现导线夹与导线连接；使用操作杆将公头继续推入母头一段距离，同时转动绝缘操作杆，在母头弹簧的作用下母头舌杆将公头弹出母头，母头与公头分离，收回绝缘操作杆，完成导线接地线挂接工作。
收回导线接地时，检修作业人员将此时独立的公头与绝缘操作杆连接可靠后，拉伸绝缘操作杆，通过挂钩挂住导线接地线夹母头挂环，公头弹簧防脱扣的防止母头挂环脱落，拉回绝缘操作杆，实现接地线夹与导线的分离，回收绝缘操作杆，将公头与绝缘操作杆分离，将导线接地线与铁塔接地极分离，回收接地线，完成导线接地线收回任务。
五、总结
本文针对电力系统输电线路日常检修维护工作实际需要，研制多功能绝缘操作杆，绝缘杆构造简单，成本低，易实现，实现带电清除异物和验电、挂接接地线绝缘工器具有效集成、减少绝缘工器具总类、增强单体绝缘工器具功能。
研制带电清除导线专用工具已推广使用，实际使用效果表明本工器具大大缩短了导线异物处理时间，提高输电线路导线异物清除工作效率；研制全角度便捷式导线接地线挂接工具可有效解决转角度数较大耐张塔导地线挂接困难问题，已经推广使用，提高了导线接地线挂接效率，减少输电杆塔高空作业人员工作强度，具有很强的实际工程使用价值。
参考文献：
[1]刘振亚.中国电力与能源[M].北京：中国电力出版社，2012.
[2]杨志强.输电线路设计环境影响的因素与措施[J].中国技术新产品，2010，（5）：137-138.
[3]李升.输电线路施工五大隐患的辨识与预控措施[J].华中电力，
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[4]胡涛，胡毅，李景禄，等.输电线路带电作业的安全防护[J].高电压技术，2006，（5）：22-25.
[5]吴伟.浅谈带电作业[J].高新技术与产业化，2008，（8）.
[6]DL5009.2-2004 电力建设安全规程（第二部分）：架空电力线路[S].北京：中国电力出版社，2005.
[7]国家电网公司基建部.国家电网公司输变电工程施工危险点辨识及预控措施[M].北京：中国电力出版社，2005：19-25.
（责任编辑：王祝萍）