线路异物摘除工具

线路异物摘除工具

张国营 李岚冰 晁颖 范秋英

国网山东省电力公司菏泽供电公司 274000

〔摘 要〕 针对天气较潮湿或污秽度较高时配电线路上的导线异物构成导线短路对电网线路的安全运行造成极大威胁的问题，提出一种多功能线路异物摘除工具，该设备从技术角度解决了针对不同导线异物时频繁更换操作杆头的问题。通过采用该线路异物摘除工具，能够满足在不同环境下有效去除导线和防震锤等配电设施上多种类别的导线异物，降低配电线路的安全隐患和工作人员的安全风险。

〔关键词〕线路异物；导线短路；摘除工具；操作杆头

0 引言

我国输电线路的建设（特别是特高压线路的建设）行程十分紧密^[1]，所以对输电线路的安全性建设提出挑战。目前高压架空输电线长期裸露在外面^[2]，通过空气绝缘。塑料袋、包装塑料薄膜、风筝等导线异物极易缠绕在导线之间，在空气湿度较大或污秽度较高的恶劣环境下，线路异物极易引发相地或相间短路，造成区域大面积停电，进而导致停运事故^[3]，因此对于线路异物的清理是十分必要的。

现如今对于线路异物清理的摘除工具较少，且结构简单，功能单一。现有工具多采用操作杆和操作杆顶部安装的刀头组成。刀头结构较为简单，多为刀片、回钩组合固定方式，或单一刀头方式，刀头大多分剪刀式、弯钩式、尖刺式，一种刀头仅具有单一功能。单一刀头的摘除工具由多组刀头切换组装使用，导致外出作业需要携带设备的整套备件，使用时需将配件来回切换，操作繁琐。现有工具仅局限钩子、尖刺、刀片，并且工具强度较一般，对于像树枝等硬物无法处理，且易损坏，使用寿命短，如果钩子、刀片使用不当，还会对线路造成损伤。现有工具重量较大，对线路和线杆摘除异物时增加了工作人员的负担导致无法长时间使用。摘除异物时，对导线异物的拆除与清理不便捷、使用不灵活、切割效率低下。受环境场地等因素受局限，在带电作业情况下，拉扯异物过程中易导致安全距离不足，引发安全隐患。目前也出现了酒精灯燃烧式或无人机等异物带电清理方法^[4]，但结构复杂，对操作人员技术要求高。

针对上述问题，下面提出了一种新型的线路异物摘除工具，该工具解决了现有工具的不足之处。

1 工具概述

该工具使用操作简单、安装拆卸方便、机械强度大，采用了剪、切、钩一体式设计，能够有效去除导线和防震锤等配电设施上多种类别的导线异物，是一种新型配电线路高空异物摘除工具，克服了现有摘除工具的不足之处。

该工具由绝缘操作杆和操作杆头两部分组成。操作杆部分采用验电笔的绝缘伸缩操作杆代替原本笨重，组装复杂的等径的操作杆。具有上下塔时携带方便，可单手操作等特点。操作杆结构示意图如图1所示，操作杆的各节1之间通过弹簧柱2和加固套管3固定，操作杆用过螺栓固定。各节之间采用绝缘材料，能满足带电作业情况下的安全工作要求，各节通过加固套圈和卡扣固定，有效避免拉拽切割操作操作时操作杆晃动、收缩问题。操作杆采用采用高密度铝合金材质，具有高硬度的特性，可以满足特殊条件下的机械强度。

图1 操作杆结构示意图

操作杆头将刀片、回钩、夹子巧妙布局，针对几种常见的架空线路异物悬挂特点，利用刀片、压力剪、锯齿刀、回钩将其剪切与摘除。新型摘除工具操作杆头采用双平面垂直交叉设计，正面的左右两侧安装有背对的锯齿刀和刀片，两副刀头采用螺栓将刀头的上下侧固定在中间的支柱体上。侧面的前后分别为压力剪和安装滑轮的剪刀柄，中间通过大螺母固定在支柱体上，压力剪的上刀片通过螺栓固定在支柱体上侧，下刀片通过弹簧与支柱体下侧相固定。操作杆头的顶部设计有带四个回钩的尖头，回钩采用两种设计，前后回钩采用开刃刀片回钩，左右两侧回钩采用无刀片回钩。

操作杆头的四种刀具分别应用于不同种类的线路异物。锯齿刀可高效切除架空线路上的广告条幅、风筝等，也可对靠近线路的树枝切割处理。锋利刀片能够有效切割缠绕在线路上柔软的塑料薄膜、广告纸等。压力剪主要应用于坚硬异物的剪切，如悬挂在线路上的树枝、风筝等。大开口剪刀能够剪切柔软导线异物，也可配合其他刀具使用。操作杆头的顶部尖角可用于将异物捣下，底部回钩可用于可用来钩取小块异物或刀片割开的异物碎片。杆头回钩采用高强度钢材料，绳子采用双层编制尼龙绳。操作杆头的支柱体采用高密度铝合金材质，各部分通过螺母固定，操作杆头的刀刃采用SK5钢材，可以多功能使用。

图2与图3分别为该新型摘除工具操作杆头的主视图和侧视图。

在操作杆头主视图中，右侧锋利刀片6和左侧锯齿刀7通过螺栓8固定在操作杆支柱5上。两个回钩刀9与两个回钩固定在支柱上，顶部设计尖刺10。

图2 操作杆头主视图

在操作杆头侧视图中，压力剪上刀片12通过螺栓固定在支柱体上，下刀片13与弹簧14连接。剪刀柄15上安装有滑轮16，通过双层编制尼龙绳18拉动。剪刀柄通过螺母17固定。

图3 操作杆头侧视图

2 优势所在

结构巧妙。该新型线路异物摘除工具的操作杆为伸缩式，上下塔时可缩短为不足一米，登塔人可随身携带。操作重量由原来的2kg减少至1kg，操作人员可单手操作，灵活便利，降低了操作人员的劳动强度。

使用效率高。该工具杆头的四种刀具分别应用于不同种类的线路异物。采用该工具拆除输电线路异物，能有效减少现场工作人员数量，省略了更换操作杆头的环节，降低工作人员劳动强度，且操作灵活方便。

安全可靠。操作杆采用绝缘材料，能满足带电作业情况下的安全工作要求。各节通过加固套圈和卡扣固定，有效避免了操作杆晃动、收缩问题。

机械强度增加。操作杆和操作杆头的支柱体采用高密度铝合金，刀刃采用SK5钢材，可以满足特殊条件下的机械强度。

成本优势高。所研制的操作杆运用被淘汰的老式验电笔操作杆操作，无需另外增值，操作杆结构简单、加工方便、费用低廉。

3 结束语

以上提出的是一种新型的线路异物摘除工具，结构巧妙，操作简单，可广泛应用于导线和防震锤等配电设施上有不同异物的情况下。整体设计质量小，便于工作人员操作。操作杆采用绝缘材料，各节之间通过加固套圈和卡扣固定，稳定程度大大提升。操作杆头将四种刀型合理排布，可以应对各种异物的情况，省略了更换杆头的步骤。刀头采用特殊材质，不易损坏，可多次使用，经济效益高。

因此，该新型的线路异物摘除工具在一定程度上规避了线路短路事故的发生，也在一定程度上降低了工作人员的工作强度，提高了工作人员的安全性。

参考文献:

1. 刘振亚. 中国特高压交流输电技术创新[J]. 2013,37(3):567-574.

2. 方广东. 无人机激光除异物装置研究[J]. 中国科技信息, 2019(21).

3. 陈安，马永增. 输电线路智能除异物装置的研制与应用[J]. 电工电气,2019,264(12):63-66.

4. 周辉，杨颖锐，杨生兰. 输电线路异物清除装置研究[J]. 科技创新与应用,2016(7):174一175.