可视带电作业操作杆的研究应用
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摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，数量也成倍增长，电力线路故障也随之逐年增多。如“引流板发热”故障，是指耐张铁塔跳线引流板，在运行一段时间氧化后，由于螺丝出现松动，引流板之间出现间隙，使其电阻增大引起发热，造成线路运行安全隐患。一般采用带电作业进行故障处理，即在绝缘操作棒上加装梅花扳手来收紧发热引流板螺丝，消除故障缺陷，但在收紧导线引流板螺丝时，三角连板和绝缘子阻挡了作业人员的视线，增加了作业难度。带电作 业讲求的是安全高效，如不能及时清障，作业人员在塔上停留时间过长，其体力透支，存在极大的安全隐患，为了解决此问题，采用在线监控原理，将绝缘操作杆改造成为可视带电作业操作杆，从而使作业人员能够看见螺丝的正确位置，高效快速消除故障。
关键词：引流板;带电;可视带电作業操作杆;实时;稳定
引言
随着我国电网的快速发展，用户对供电可靠性的要求也越来越高。为了保障电网的稳定性，带电作业技术将成为保障电网安全稳定运行的重要技术手段。在进行带电作业时经常要使用绝缘操作杆对带电设备进行一些简单的操作，如带电拆卸、紧固螺栓、固定绝缘子和拆拔W销等。目前，操作人员使用市场上的绝缘操作杆作业时，与作业位置较远，造成视线不佳，无法准确完成操作，甚至造成操作失误，后果严重。此外，在使用操作杆进行更换绝缘子时，需要进行拔销、取碗头、恢复销子等工序，但是使用市场上的拔销钳不能将这几个操作全部完成，需要更换不同功能的拔销钳，费时费力。本文研制一种可视化多功能操作杆，作业时，作业人员可通过操作杆上的显示器较好的发现肉眼难以发现的工作死角区域，实现作业过程中的精确控制，并配备多功能拔销器，实现一次性更换绝缘子操作。
1带电作业简述
1.1地电位作业
地电位作业就是在地面或接地构件上与带电部分保持一定距离的人员，通过绝缘操作杆对带电的高压设备进行操作，人的手并不直接接触带电设备。带电作业与停电作业相比较，有以下几个优点：（1）带电作业能够及时地消除设备缺陷，从而减少或避免设备“带病运行”的时间，降低事故发生的概率。（2）大力推广带电作业，可以有效地减少每年线路及设备停电的总次数，从而大幅度减少停电作业中的“误登杆触电伤亡事故”、设备倒闸操作中的“误操作事故”以及“误挂（拆）地线”等事故。（3）带电作业不受时间约束，不需要等待计划停电来安排停电消缺。
1.2中间电位作业
中间电位作业是指作业人员通过绝缘工具对地或对接地的构件绝缘，并与带电体保持一定的距离，通过绝缘操作杆对带电设备进行的作业。作业人员所处的电位低于带电体而高于地的电位，电位是随着人员接近带电体的距离而变化，为悬浮的中间电位。
2可视化多功能操作杆的研制
2.1基于图传系统的可视化功能设计
摄像头及图传系统模块要求是：（1）摄像头体积小，质量较轻，可按工作条件调节拍摄角度，所采集的视频信息，图像清晰，色彩不失真。（2）图传系统体积较小，质量较轻，采用无线传输模式，传送图像延迟时间低于1s。（3）摄像头及图传系统在进行带电作业时电磁兼容性能较好。为了满足以上要求，可视化多功能操作杆摄像头采用Sony高清摄像头，外壳尺寸大小为32mm×32mm，重量：13g，满足体积小，质量轻的要求。图传系统采用基于固定点的无线图传技术，应用IEEE802.11a协议，在5.8GHz频段进行图像传输，数据传输速率高达54Mbit/s。能够实现高清图像在无线网络中传输，延迟时间低于1s。在进行带电作业时，摄像头及图传系统用锡箔纸包裹，能屏蔽电场，使其电磁兼容性能较好。根据上述分析，本文设计的可视化操作杆图传系统结构组成包括：图像采集模块、图像处理模块、无线模块、图像控制和接收模块和显示器。设计整个方案是：通过可视化操作杆的摄像头采集视频信息，经过图像处理模块将其转换成数据信息，通过无线传输模块发送给图像控制和接收模块，经过处理后的图像信息反馈到显示屏上，实现可视化功能.
2.2数据的获取
利用全市1∶5000DEM和DOM，该数据通过全数字航空摄影测量方法制作完成，高程模型的格网间距为5m，影像地面分辨率为0.25m。整个数据范围覆盖了全市11000km2。DOM与DEM数据经过处理构建宁波全市域范围三维地形地貌模型，用以反映宁波输电网线路所在区域的整体地形地貌分布情况。利用激光测量技术获取输电线路的影像及点云数据。在杆塔地区，首先通过控制测量获得周围图根控制点三维坐标，为后期点云配准和定向提供参数。然后采用静态扫描的方法，从不同的角度位置设立站点，对输电线路各个侧面进行扫描测量，以获取高精度的点云数据，为建立电力资产管理平台的输电线路三维模型提供原始数据。
2.3多功能拔销器设计
（1）功能单一，更换绝缘子时需要拔销、取碗头、恢复等工序，目前使用的拔销钳却不能将这几个操作全部完成，需要更换不同功能的拔销钳，费时费力。（2）前端结构不合理，因为拔销钳的结构、尺寸等方面的因素，造成在使用时操作不方便，其中包括受到结构尺寸影响，容易使得钳头插进空隙，同时碗头叉前端较光滑，且无限制措施，碗头容易从碗头叉中脱落。（3）拔销钳因为没有专门的恢复弹簧销部分，且拔销钳各结构较不适用与恢复，作业人员习惯于使用操作杆恢复弹簧销，容易造成对操作杆绝缘部分的损伤，存在极大的安全隐患。基于上述问题，可视化多功能操作杆的拔销器必须满足以下要求：（1）实现只用一个拔销器就能完成更换绝缘子操作（拔销、取碗头、装碗头、装销）;（2）作业人员能够使用该工具准确的完成拔销、取碗头、装碗头、装销等操作;（3）使用该工具后可减少作业时间，提高劳动效率，降低劳动强度。（1）多功能拔销器拔销、装销功能实现。拔销功能的实现主要依靠拔销端扁平矩形结构，由于弹簧销与碗头间隙不超过8mm，因此将拔销端设计成10mm宽的矩形结构，可将绝缘子销子顺利推出。装销功能的实现主要是通过将拔销器主轴设计成10mm×95mm的矩形结构，而不是圆柱形主轴，使用时可将绝缘子销子顺利推进，从而有效恢复弹簧销。（2）取、装碗头功能的实现。将拔销器前端设计成叉状，并将叉头设计成钩状，可有效稳定碗头，防止滑出，从而实现取、装碗头功能。（3）多功能拔销器与操作杆连接采用通用的齿状螺纹连接，固定可靠，使用方便。最终多功能拔销器可实现拔销、取碗头、装碗头、装销等操作，并且结构合理、通用性强，满足要求。
3可视带电作业操作杆的应用
可视带电作业操作杆的应用必须严格遵循以下安全技术措施：（1）严格执行工作票制度、工作监护制度;（2）杆上操作人员务必使用安全带，并应确保人身与带电体符合最小安全距离;（3）塔上工作人员使用可视带电作业操作杆时要站稳，同时采取摆动方式靠近观测对象;（4）可视带电作业操作杆还可以应用在输电线路带电查找导线端连接金具的状况。
结语
在今后的输电线路运维过程中，由于线路金具长期的运行以及震动，将会出现不同程度的引流板发热缺陷，因此，我们需要制定后续处理方案来保证供电段的可靠性。可视带电作业操作杆的设计，极大地降低了检修人员的劳动强度，确保了人员的工作安全，保障了电网的稳定运行，最大程度地提升了企业的经济效益。
参考文献
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