高壓電纜快速接頭自動裝卸工具設(shè)計(jì)

引言

對高壓桿塔上的電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)維修時,有時會用引流線對高壓線路上的電流進(jìn)行引流,然后再切斷部分經(jīng)過高壓桿塔的高壓線路。通過這種作業(yè)方式保證了城鄉(xiāng)居民生活用電不受影響,且施工人員能相對安全地對桿塔上的電氣元器件進(jìn)行檢查、維護(hù)或更換。為了方便施工人員對桿塔線路進(jìn)行切斷或重新連接,一般高壓線路之間都是通過帶有快速接頭的電纜來連接的。維護(hù)維修過程中只需將電纜上的快速接頭卸下來即可對線路進(jìn)行切斷,安裝后即可實(shí)現(xiàn)線路的連接。

但在電纜快速接頭裝卸過程中,為了保證施工人員的安全,一般需要使用配套工具在離快速接頭1m左右的位置進(jìn)行安裝或拆卸。而現(xiàn)有的裝卸工具仍比較落后,使用過程中純靠人力實(shí)現(xiàn)快速接頭的安裝或拆卸,增加了施工人員的勞動強(qiáng)度。此外對于一些安裝位置比較偏僻的快速接頭,施工人員在安裝或拆卸工具時存在施力點(diǎn)受限的問題。因此,本文針對現(xiàn)有裝卸工具的不足,設(shè)計(jì)了一種電纜快速接頭自動裝卸工具,該工具采用電動設(shè)計(jì)大幅降低了施工人員的勞動強(qiáng)度,提高了作業(yè)效率:采用萬向鉤設(shè)計(jì),保證了電機(jī)的動力能有效傳送到快速接頭,保證了快速接頭的可靠安裝或拆卸。

1傳統(tǒng)裝卸工具使用方法及存在問題

在供電線網(wǎng)中,一些高壓桿塔會用電纜快速接頭對一些電纜進(jìn)行轉(zhuǎn)接,如圖1所示的高壓桿塔快速接頭。而對電纜快速接頭進(jìn)行安裝或拆卸時一般使用圖2所示的裝卸工具,從圖中可見,該工具主要分為兩部分,前端為鉤頭,后端為絕緣桿。

圖1快速接頭實(shí)物圖

圖2傳統(tǒng)裝卸工具

利用傳統(tǒng)的裝卸工具對電纜快速接頭進(jìn)行安裝或拆卸時,其一般的操作流程為:

第1步:將裝卸工具的鉤頭鉤到快速接頭的圓環(huán)上。

第2步:根據(jù)作業(yè)需求轉(zhuǎn)動裝卸工具的絕緣桿,如需擰緊快速接頭,則沿著順時針方向轉(zhuǎn)動,反之,則沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動。

第3步:當(dāng)快速接頭已按要求安裝或卸下后,將鉤頭從快速接頭的圓環(huán)中取出。

雖然現(xiàn)有的快速接頭裝卸工具使用方法簡單,也能保證作業(yè)人員與高壓電纜之間的安全距離。但實(shí)際使用過程中還是存在一些問題:

(1)鉤頭沒有采用防滑設(shè)計(jì),裝卸工具在轉(zhuǎn)動過程中偶爾會滑出快速接頭上的圓環(huán)。

(2)使用過程不方便,帶電作業(yè)人員穿戴了多層絕緣保護(hù)手套后手部的動作就有些遲鈍,此時轉(zhuǎn)動裝卸工具就需要花更多的時間。此外,在快速接頭安裝位置偏僻時,作業(yè)人員可能需要手臂保持懸空姿勢才能安裝或拆卸快速接頭,大大增加了作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度。

由此可見,現(xiàn)有電纜快速接頭裝卸工具雖能滿足基本的功能要求,但實(shí)際使用過程中仍存在一些問題需要優(yōu)化。

2自動裝拆工具設(shè)計(jì)及使用

本文針對現(xiàn)有裝卸工具所存在的問題,設(shè)計(jì)出如圖3所示的電纜快速接頭自動裝卸工具。由圖中可見,該自動裝卸工具由防滑萬向鉤、電機(jī)傳動裝置和絕緣桿組成。

(1)防滑萬向鉤:萬向鉤的鉤身采用圓弧形設(shè)計(jì),表面刻有防滑紋可防止使用過程中滑出快速接頭。萬向鉤的尾部與電機(jī)傳動裝置相連,可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)萬向鉤與絕緣桿之間的角度。

(2)電機(jī)傳動裝置:電機(jī)傳動裝置由鋰電池、雙擲開關(guān)、直流電機(jī)、減速齒輪箱、傳動桿組成。其中雙擲開關(guān)用于切換鋰電池接到直流電機(jī)的正負(fù)極方向,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

(3)絕緣桿:絕緣桿由樹脂絕緣材料(介電強(qiáng)度>16kV/mm)制成,表面進(jìn)行磨砂處理。其主要作用是保證高壓線纜上的電流不會傳到電機(jī)傳動裝置或施工人員身上。

在實(shí)際使用過程中,該自動裝卸工具的具體使用操作如下:

第1步:調(diào)節(jié)萬向鉤與絕緣桿之間的角度,使其容易勾到快速接頭的圓環(huán)上。

第2步:稍微用力拉一下自動裝卸工具,使萬向鉤與絕緣桿的軸線基本保持平行。

第3步:按下開關(guān)實(shí)現(xiàn)萬向鉤的順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。

第4步:當(dāng)快速接頭已按要求安裝或卸下后,將鉤頭從快速接頭的圓環(huán)中取出。

由此可見,相比于傳統(tǒng)的快速接頭裝卸工具,本文所設(shè)計(jì)的自動裝卸工具具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)作業(yè)效率高,只需幾秒即可完成快速接頭的安裝或拆卸:(2)減少施工人員的勞動強(qiáng)度,工人無需費(fèi)力轉(zhuǎn)動絕緣桿。

3結(jié)語

設(shè)計(jì)與研制優(yōu)良的帶電作業(yè)工具,是保證作業(yè)人員人身安全以及提高作業(yè)效率的重要途經(jīng)。本文針對現(xiàn)有電纜快速接頭裝卸工具所存在的不足,設(shè)計(jì)出了一種新型的自動化裝卸工具,解決了電纜快速接頭安裝或拆卸過程中存在的效率低、作業(yè)不便等問題。在下一步研究過程中,會對其他帶電作業(yè)工具進(jìn)行改良升級,推進(jìn)我國帶電作業(yè)行業(yè)的發(fā)展。