一種配電線路作業(yè)綁扎線輔助裝置的研發(fā)

李春發(fā)

摘 要：綁扎纜線是配電網(wǎng)工作中常見的作業(yè)之一，傳統(tǒng)手工綁扎線作業(yè)質(zhì)量的好壞，十分依賴作業(yè)人員的個(gè)人能力，因此為提升綁扎效率，設(shè)計(jì)了一種綁扎線輔助作業(yè)裝置，并詳細(xì)分析了其工作原理及機(jī)械結(jié)構(gòu)，能夠提升綁扎線作業(yè)的效率，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：綁扎線;輔助工具;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

隨著社會(huì)發(fā)展及電力設(shè)施的高度普及，供電線路及用電設(shè)備無處不在，安全用電也成為國民生產(chǎn)、生活安全的一個(gè)重點(diǎn)。低壓供電線路是電力網(wǎng)面向用戶的主要組成部分。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)電網(wǎng)線路中，低壓電網(wǎng)主要是0.4 kV及以下配電線路構(gòu)成的以人民群眾生活照明、農(nóng)副產(chǎn)品加工、農(nóng)田灌溉、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)等用電形式為主的配電網(wǎng)絡(luò)。低壓配電網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量的好壞將直接影響用戶的日常生活。

這一類電網(wǎng)架設(shè)往往受當(dāng)?shù)貧夂?、地形、用電?fù)荷等條件的影響.勘測(cè)和規(guī)劃設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，建設(shè)時(shí)間跨度較大，線路設(shè)備老舊，日常維護(hù)較為困難。隨著電網(wǎng)建設(shè)的飛速發(fā)展，低壓配電線路新建、改建工程越來越多，在配網(wǎng)工作中，帶電接火工作必不可少，斷線修復(fù)工作也時(shí)常發(fā)生。多年來，低壓線路中傳統(tǒng)的的街碼綁扎線多為銅或鋁等金屬線，并以手工綁為主。綁扎方式為將金屬線直接纏繞綁在陶瓷絕緣子上，綁扎效果易受導(dǎo)線的線徑及施工工藝等因素影響。當(dāng)綁扎效果較差時(shí)，導(dǎo)線受自身應(yīng)力松弛的影響，使得綁扎線之間的緊密性不足，可能會(huì)導(dǎo)致綁扎線脫落。同時(shí)作為綁扎線的金屬導(dǎo)體直接綁在絕緣導(dǎo)線上會(huì)對(duì)絕緣導(dǎo)線造成很嚴(yán)重的損傷，隨著時(shí)間流逝，絕緣層出現(xiàn)老化，加上振動(dòng)綁扎線金屬導(dǎo)體磨穿絕緣層后接觸到里面的導(dǎo)線，形成接地或短路，容易發(fā)生社會(huì)人員觸電。這種方式操作規(guī)范很難統(tǒng)一，存在很大的安全隱患，非常依賴作業(yè)人員專業(yè)技能素養(yǎng)。因此，為解決上述的技術(shù)問題，尋找一種扎線輔助裝置成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所研究的重要課題。

一、面向問題的需求分析

目前電力施工低壓線路放緊線過程中，遇到轉(zhuǎn)角或直線距離大于50米時(shí)，需要制作一個(gè)耐裝段，耐裝段安裝需要將導(dǎo)線沿低壓街碼磁碌一圈，并使用同類型的扎線進(jìn)行綁扎，如果線路線徑大于95mm時(shí)，工作中靠人力對(duì)導(dǎo)線街碼磁碌進(jìn)行彎曲費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在低壓導(dǎo)線綁扎過程中因?yàn)閷?dǎo)線所具有的張力會(huì)造成兩根導(dǎo)線的間距加大，導(dǎo)致緊密性不夠，低壓導(dǎo)線扎線位置在環(huán)境溫度變化時(shí)容易會(huì)出現(xiàn)松脫，從而造成低壓導(dǎo)線脫落的安全隱患。針對(duì)現(xiàn)狀，迫切需要研制一種更安全、更便捷的綁扎線輔助裝置，輔助人工作業(yè)。

二、輔助裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了解決上述問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型扎線輔助裝置，能夠有效提升扎線效率和質(zhì)量，防止因施工工藝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的松弛脫落問題。低壓線路作業(yè)綁扎線輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該裝置由支座、驅(qū)動(dòng)部件、傳動(dòng)部件、限位部件、加緊部件等組成。座部分由固定底板組成，具有一定的剛度，負(fù)責(zé)承載傳動(dòng)、限位與加緊部件。

傳動(dòng)部件選用齒條齒輪嚙合傳動(dòng)，齒輪上安裝有驅(qū)動(dòng)桿，齒輪可在所述驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，齒輪的齒分別與第一齒條的一側(cè)第二齒條的一側(cè)嚙合。齒條與齒輪選用SOTER公司產(chǎn)生，齒條與齒輪相關(guān)參數(shù)如表1所示。由于驅(qū)動(dòng)桿需要工作人員用手部進(jìn)行操作，因此在驅(qū)動(dòng)桿上包裹防滑膠套，可以增強(qiáng)工作人員手部與驅(qū)動(dòng)桿之間的摩擦力。夾緊部的外觀形狀為了保持與導(dǎo)線的外觀形狀相配合，使得放置的導(dǎo)線更貼合夾緊的夾具，選用半圓弧型夾緊部，且夾緊部均為硬質(zhì)零件，因此在緊部上均設(shè)置硅膠層，以增加導(dǎo)線與加緊部之間的摩擦力，防止在加緊過程中導(dǎo)線件的打滑。

為了固定夾緊部間距與防止傳動(dòng)部件中的齒條調(diào)節(jié)過量，在固定底板上設(shè)置有針對(duì)第二齒條的限位裝置，限位裝置包括Z型限位件和彈簧，Z型限位件與彈簧進(jìn)行連接，并通過彈簧連接于固定底板上，Z型限位件遠(yuǎn)離彈簧的一端與第二齒條的卡齒相互卡合。Z型限位件用于限制第二齒條的上升或下降距離，例如當(dāng)?shù)诙X條上升到最大預(yù)設(shè)高度時(shí)，此時(shí)彈簧就會(huì)將Z型限位件拉緊，使得第二齒條不能夠再往上升。

三、綁扎線輔助裝置的使用方法

對(duì)于本輔助裝置，操作順序共包括輔助裝置的放置-帶動(dòng)加緊-綁扎線纜等三個(gè)步驟，來完成配電路綁扎線作業(yè)。下面將對(duì)輔助裝置的使用方法做出詳細(xì)介紹。

第一步：在低壓施工過程中，將需要綁扎的導(dǎo)線放置于綁扎線輔助裝置夾緊部位中，保持導(dǎo)線的水平放置;

第二步：作業(yè)人員通過驅(qū)動(dòng)桿使齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)第二夾緊逐漸向第一夾緊部相互靠近，使得兩根導(dǎo)線緊密的貼合在一起，使兩根導(dǎo)線之間的緊密性增加，可以根據(jù)實(shí)際需求適當(dāng)緊線，以抵消可能出現(xiàn)在綁扎導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生的的導(dǎo)線間緊密度松弛的現(xiàn)象;

第三步：然后作業(yè)人員用扎線對(duì)兩根導(dǎo)線進(jìn)行綁扎，通過該扎線輔助裝置對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行綁扎，可以在兩根導(dǎo)線之間的緊密性符合安裝要求的情況下再進(jìn)行綁扎，避免后續(xù)過程中，因兩導(dǎo)線緊密性不足，導(dǎo)致導(dǎo)線脫落，進(jìn)而出現(xiàn)安全隱患的技術(shù)問題。

四、綁扎線輔助裝置產(chǎn)品特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

（一）綁扎線輔助裝置的產(chǎn)品特點(diǎn)

（1）解決了綁扎線線纜捆綁雜亂的問題，通過選擇與扎線線纜外觀形狀更為符合的圓弧形加緊器設(shè)置，可以更好的整齊放置線纜，降低整理線纜的工作量與難度，提高作業(yè)效率。

（2）增加線纜間的綁扎緊密度，夾緊部內(nèi)使用硅橡膠材料，增加部件與線纜間摩擦力，同時(shí)采用驅(qū)動(dòng)桿與升降加緊部設(shè)計(jì)，可以有效地提升線纜間綁扎的夾緊力。

（3）夾緊力恒定，在升降的第二齒條齒條下設(shè)置有限位裝置，可以在適當(dāng)?shù)膴A緊力下鎖定升降齒條位置，保持了夾緊力的恒定，利用相互作用力的原理，解決了因綁扎線因力度不足而松脫的問題。

（4）快速使用，解決傳統(tǒng)手綁線安裝方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力、不規(guī)范的問題;產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)配套工具，只需要固定底板，即可快速完成安裝，動(dòng)作簡單，快速方便，有效地提高施工效率。

（5）普遍適配性，夾緊器普遍適用性強(qiáng)，產(chǎn)品型號(hào)通用滿足所有導(dǎo)線的綁扎需要。

（6）標(biāo)準(zhǔn)化安裝，裝置采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范配件，作業(yè)時(shí)不會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩赜绊懽鳂I(yè)的效果。

（二）現(xiàn)場(chǎng)推廣使用效果

依托本地電網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)本裝置進(jìn)行了推廣使用活動(dòng)，從作業(yè)效果檢查來看，輔助裝置對(duì)提高綁線緊密度質(zhì)量方面有著明顯的提升;從人員使用反饋的意見來看，施工人員很快就可以熟練掌握裝置的使用方法、安全措施和工藝要求等，加快作業(yè)速度，保證配電網(wǎng)工程質(zhì)量。因?yàn)楸狙b置采用統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化配件，所以施工中受人為因素影響較小;產(chǎn)品全部采用結(jié)構(gòu)鋼制作，受環(huán)境因素影響微弱，不易腐蝕生銹，裝置使用年限較長。受到現(xiàn)場(chǎng)使用人員的一致肯定，下一步會(huì)向其他區(qū)域的兄弟單位推廣使用。

（三）產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

經(jīng)過產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，上述綁扎線輔助工具可以在一定程度上提升手工綁扎線作業(yè)的效果，優(yōu)化作業(yè)整體流程，主要的優(yōu)化效果如下所述。

（1）綁扎線輔助工具的夾持部位的外觀形狀為半圓形，避免了傳統(tǒng)手工綁扎線使用老虎鉗尖銳夾口部分對(duì)扎線外表皮的損傷;

（2）綁扎線輔助工具使扎線通過半圓形的加持部件，通過操作傳動(dòng)部件里的驅(qū)動(dòng)手桿控制加持部件加持力的大小，以適應(yīng)不同的加持需求。

（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡潔，使用方便，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，可以大規(guī)模采購，便于對(duì)人員快速培訓(xùn)使用，能夠產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

（4）本裝置對(duì)綁扎線質(zhì)量提升較好，使用裝置后綁扎線脫落概率大幅下降，人員出現(xiàn)場(chǎng)返工次數(shù)同比往期數(shù)據(jù)下降約50%，區(qū)域內(nèi)因線路脫落問題產(chǎn)生的漏電事故數(shù)量減少，得到了區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)用戶的一致好評(píng)。

五、結(jié)論

在低壓電網(wǎng)的運(yùn)營與維護(hù)中，需要大量的綁扎線作業(yè)，傳統(tǒng)手工方法，容易造成所綁扎線加緊力不足，容易誘發(fā)安全事故，本文根據(jù)相關(guān)作業(yè)需求，設(shè)計(jì)并制造了一種綁扎線輔助作業(yè)裝置，同手工作業(yè)相比，不但接線美觀整齊，而且不會(huì)損傷扎線外層絕緣膠帶，且夾緊力可調(diào)可控，結(jié)構(gòu)簡潔，操作方便，有利于保障電網(wǎng)和設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，具有一定的實(shí)用推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]林少偉， 晏超穎， 邱澤鵬. 一種綁扎線輔助工具的研制[J]. 機(jī)電信息， 2019， 582（12）：51+54.

[2]沈小玥. 一種新型線路緊線器的研制[J]. 電氣時(shí)代， 2019（4）：69-71.

[3]寧夏電力公司固原供電局， 國家電網(wǎng)公司.配電線路導(dǎo)線綁扎裝置：CN201220549658.4[P].2013-05-29.

[4]路竹青， 常語錄， 史笑寒. 一種絕緣導(dǎo)線專用緊線器[J]. 農(nóng)村電工， 2019， 27（02）：32.