狭窄空间检修工具的分析与研究

狭窄空间检修工具的分析与研究

刘斌朱杰崔超奇张剑东卢家奎

（国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽阜阳236000）

摘要：目前，在环网柜、高分箱电缆终端T形头或带电作业中进行螺帽、垫片类的细小零部件进行拆装工作时比较困难，且工作中还容易掉落，造成设备风险。本文针对目前常用的工具进行了各自优缺点分析论述，通过归纳总结并联合新的创新设计，提出一种新型的狭窄空间与带电作业检修工具，解决目前狭窄空间无专用工具的现状，提高工作效率，保证人身安全。

关键词：狭窄空间；检修工具；带电作业；效率

1配网电缆终端拆装现状分析

目前，随着现代社会科技和经济的迅猛发展，城市建设速度逐步加快，电力设备规模不断扩大。然而电力作为基础设施，也随之加大投入建设，特别是城市建设中，以前大多用架空线路进行电力输送与分配，然而在现代化的进程中，城市土地越来越紧张，为了减少电力走廊建设用地，必须缩减架空线路的建设。另一方面，架空线路一般均在交通道路的绿化带内，其树木经常越过架空电线，严重影响安全。再者，配电架空线路较复杂，空中走廊占用较多，影响城市美观。为此，电力电缆的应用就解决了这一系列问题，电力电缆是通过地下通道，如直埋、电缆管、电缆沟、电缆隧道等方式进行敷设。但是，电能在输送过程中是需要分配的，不可能一根电缆输送到一个地方，它是像树枝一样，从开始的一根层层分支，再利用变压器输送到千家万户。为此，这就需要环网柜、高分箱等设备作为分配设备，实现一进或两进多出的形式进行电力分配。环网柜、高分箱与电力电缆配套使用，环网柜的终端头与电力电缆终端头直接相连，其连接处为T形结构。主要是为了加强电缆终端的绝缘性能，保证安全距离，所以制成T形结构。但是此T形结构的形状导致在进行电缆头的紧固时，操作不方便，特别是对细小零部件的拆装，极难进行，目前对此还未有专用的工具，也未有相应的论文与专利进行概述。为解决此问题，则需要一种专用的工具以方便的进行作业。

2电缆终端狭窄空间连接方式

电缆一般是通过环网柜、高分箱进行分支连接，因此，环网柜与高分箱等设备处的电缆终端比较多。有进线电缆，也有出线电缆。电缆敷设于地下，虽然使用美观，但是一旦出故障却比架空线路难处理。通过目前的调查发现，除了外破之外，大多故障均发生于中间接头与终端接头处。因此，为防止事故的发生，对电缆的接头制作工艺要求比较高，其制作流程也比较复杂，一般是按照厂家自带的说明书进行接头的制作。而在环网柜或分支箱处，电缆终端制作完成后，就是与其的连接问题。首先将应力锥套入到已经制作好的电缆终端头上，其次在T形头内部与应力锥外表面涂上一层硅脂并抹匀，再将T形头带接地的一端套入到应力锥上，直至从后堵头端口处能明显看到电缆接线端子的连接口。之后将带电缆终端的T形头插入到环网柜或分支箱的终端螺杆上。最后装上弹簧垫片、平垫片和螺帽并拎紧。但是在进行垫片的拆、装工作时，由于T形头端口狭窄且内部较深，手指无法伸至螺杆处进行拆装，再加上垫片较薄，容易卡在螺杆的螺纹里，很难用起子之类的东西进行取出或安装。这就导致工作中费时、费力，且还容易掉落的现象。

3带电作业对细小零部件拆装问题

当今，为了提高供电可靠性，减少停电现象的发生，更好地履行社会责任，确保用户更加可靠地用电，不停电检修作业的比例越来越大。配电的带电作业禁止等电位作业，作业过程中是全绝缘，并且全过程戴绝缘手套。然而绝缘手套比较硬，且比常人的手指都要大，导致作业人员戴上绝缘手套后，绝缘手套内部与手指间存在很大的空隙而无法紧密接触，从而致使作业人员无法灵活的对细小零部件进行拆装与拾取。特别是当垫片类细小零部件拆下放置于较平的地方后，戴绝缘手套很难再拾取。如果取下绝缘手套则很容易造成人身危险而导致事故的发生，并且在之前的带电作业中就出现过擅自取下绝缘手套进行螺帽拾取工作而造成人身伤亡的事故。既为了提高工作效率，给带电作业提供方便，又能保证作业人员安全的情况下，则需要一种专用的工具，戴上绝缘手套能方便、灵活、安全的用其对细小零部件的拆装或拾取操作。

4细小零部件专用工具的研究探讨

针对以上电缆终端狭窄空间检修作业不便，带电作业过程中戴绝缘手套不便对细小零部件进行拆装的问题，以及减少现场检修人员携带较多工具的问题，需要一种专用的工具对其实现，并且该工具还能应用于以上多个场所，不改变其结构特性。为此，便通过现场调研，通过其现有工具与新技术产品的设计，融合在一起，通过其改进以实现期望工具的实现。为此，针对要进行细小零部件的拾取，提出了以下几种方法。

4.1吸铁石法

利用吸铁石的磁力作用对铁部件进行吸引拾取，只需要一根带有磁铁的短杆就可以实现；但是该工具只能进行铁部件的吸引，对铜和铝部件却起不到任何作用，并且目前的大多垫片类细小零部件，为了提高其工艺质量与使用期限，防不锈能力，一般不使用铁质材料。另外，利用吸铁石只能吸铁部件，而吸起来之后却很难放下，如果在狭窄空间内，就会导致放不掉的现象。因此，该利用吸铁石的方法实用性不高。

4.2垃圾拾取法

利用垃圾拾取器的原理，将该工具细小化，利用拾取垃圾的原理进行拾取，但是该爪子只有两个，对于较大的物体拾取比较方便；而对于圆而小的部件拾取却容易掉落，因此该方法需要改进，可以利用其一部分原理。

4.3围栏杆支脚原理

通过研究围栏杆支脚的伸缩结构后发现，其支脚可以自由、灵活收缩与张开，如果用于细小零部件的拾取，只需要在其支脚末端设计一个爪子，再将整体细小化即可。但是该工具的伸缩不受人工控制，只受其重力方向控制，在现场使用中，可能导致无法固定所拾取零部件的现象，因此，需要改进设计研究，可以利用其爪子的功能。

4.4美工刀结构

美工刀在日常应用中，按下其弹簧垫片即可往前推动，推动到指定位置后，松下手指，其刀片便在该位置固定。往后收缩时，只需要往后滑动便可。利用其弹簧与行程限位机构对其行程的控制，因此，对其改进后，再设计一个爪子，就可实现其张口大小的固定。

4.5多用途拾取爪方法

针对上述四种方法，各有利弊。然而，却可将垃圾拾取法、围栏杆支脚原理与美工刀结构进行综合分析利用，发挥其各自优势，并与现场条件进行分析后，将其各自的特点分析进行设计，研究出一种狭窄空间的多功能检修工具。

首先，利用垃圾拾取器与围栏杆的支脚进行改进，设计四个大小与结构都一样的爪子，用于作为细小零部件的拾取机构。其次，利用美工刀结构原理，设计一个行程机构，通过行程机构与按钮控制爪子的张口与收缩大小。第三，根据现场电缆T形终端结构空间大小与带电作业安全距离大小进行主体结构大小与尺寸的设计。第四，根据其多功能性，还可设计一个多功能接头，使与爪子为一体，但相互之间不影响其功能。第五，为保证带电作业的安全性，根据目前常用的带电作业工具结构，可以设计一个绝缘套管类似的部件用于所研究的工具上，使其能自由拆装。通过各部件的协调设计，对其性能综合分析与研究。所设计的多功能检修工具将既能用于电缆终端狭窄空间的检修作业，也能用于带电作业戴绝缘手套进行细小零部件的拆装作业。

5结束语

针对目前电缆T型接头狭窄空间与带电作业戴绝缘手套难以进行细小零部件拆装或拾取的问题，对目前的常用各种工具进行了分析，并分别对其优缺点进行了分析讨论，再结合新的设计技术，讨论研究一种新的多功能检修工具。通过该新工具的设计与应用。一方面解决细小零部件拆装与拾取的问题，另一方面还提高了工作效率，保障了人生安全。

参考文献

[1]马付雷，刘小院，陈贵敏.一种用于狭小操作空间的柔性可回程扳手[J].机械工程学报，2015，51（13）：183-188.

[2]何立民，马金龙，李东飞.浅谈狭小空间旋拧扳手的设计推广和应用[J].工业技术，2013（2）.

[3]胡毅，刘凯，彭勇，等.带电作业关键技术研究进展与趋势[J].高电压技术，2014,(7).