多功能电、手动高枝锯的研制

余万荣 郭建平 彭程 韦锋 杨祥 张洋 况达 郭林

贵州电网有限责任公司安顺 供电局 贵州安顺 561000

摘要：电力线路沿线树木的生长，特别是春天树木的生长茂盛期，整个树冠会因为生长过快直接与输电线缆接触，从而引发线路短路、人畜触电事故的发生，目前，修剪线缆沿线的树木，大多是手持电锯、砍刀之类的工具，为防止触电事故，必须在线路停电的状态下进行，为保证供电畅通，需要研发一种便于携带、绝缘的多功能砍树工具，定期修理输电线缆附近因生长过快影响输电安全的树木植株

关键词：安全高效；带电作业；供电保畅

0 引言

电力线路沿线因树木生长接触输电导线，引发触电事故一直是困扰线路维护部门的一项重要的工作，因清理树障事故通报一个接一个，触及每个配电员工灵魂深处，事故通报听得肉麻，但为了人民能够用上安全电放心电，保障停电考核时户数达标，还得想尽一切办法完成工作，有故障必须消除保障线路安全健康运行。传统的通道清理必须停电进行作业，需提前1个月报停电计划，等待批复，然后办理工作票，现场做安全措施，整条线路处于检修状态，作业现场挂封闭地线，要求封闭地线在可视范围，处理完一个可视范围到下一个范围还要重新登杆验电、挂接地再进行树障清理，停电验电挂接地工作重复，费时费力，还影响客户用电，特别是现代化的今天，随着人民生活水平不断提高，思想理念得到升华，绿色、环保节能理念入心入脑，传统的煤火、材火已随着人民日益生活水平提高已远离人们的生活圈，一键式清洁能源进入人民生活圈子，延续不间断安全供电是人民生活水平提高对电力部门的要求，人们对物质生活的需求导致对供电部门提出更高的供电可靠性要求，特别是供电高峰时段，停电清障作业严重影响供电畅通，带电作业施工又不具备条件且存在很大的安全隐患，因此，在确保供电畅通的前提下，通过树枝修剪工器具的研制，有效解决树枝修剪及带电作业环境下的施工安全场景需求，围绕树枝修剪作业快速高效施工高枝锯的研制，我们必须满足树枝修剪的高效率、施工人员带电作业安全性、现场树枝清理工具的应用上开展产品研制。

1 传统通道清理颇析

1.1 传统通道清理及砍树方式

正常清理，配电运维人员定期巡视，发现通道有树木做好通道巡视记录，包括巡视线路名称，电压等级、杆号段，地点、时间、树木生长情况，统一报班组进行分类，列入缺陷系统根据缺陷紧急程度生成派工单分派到相关运维人员头上，班组长根据缺陷情况安排清理工作，报工作计划到分局生产专责，生产专责根据计划向调度报停电计划，然后有班组半票执行清理。耗时好工、给用地按客户带来不便。

图1 传统停电砍树作业

图2 传统停电砍树作业

故障清理处理，一但大雨大风天气将树木刮到靠在配电线路上，造成停电，此时急需排除故障，对树障进行清理，要先办理工作票，做安全措施，影响恢复送电时间。所以研发绝缘高枝修剪工具陪在眉目。传统停电看书作业如图1、图2。

2 绝缘高枝修剪工具研究的主要内容

2.1 利用2根10kV绝缘杆原理链接修枝工具原理

工作人员穿20kV绝缘鞋，带210kV绝缘手套，将1根10kV绝缘杆链接固定卡扣，将靠近线路导线的树枝固定使其不要往导线方向断落，利用另外1支10kV绝缘杆链接修剪、锯、割、砍工具在对靠近带电导线的树枝修剪掉，要求修剪必须达到1米以上的安全距离。

在确保安全距离的情况下再对树障进行下一步清理，如线路还有安全危险此时线路任然带电运行，等有停电机会时再对主树障进行清理，完全不影响线路正常运行，不影响客户正常用电。

2.2 电动产品设计方案及实施

图3 电动修枝锯结构图

针对树枝生长无规律、枝丫生长（老、嫩）程度不同的情况，将刀片设计成具备锯、切削的功能，以适应老干用锯、嫩枝直接切削的多种功能组合，同时、为适应复杂无规律的树枝生长状况，一种多功能砍树工具刀片可根据切割树枝的环境需要调整角度，以提高砍树工具的使用范围。树枝剪锯的实现通过运用锯片与电机的技术有机结合，树枝修剪效率可大幅度提高，让树枝修剪不再是一项体力活，电源采用大容量轻薄锂电池，保证施工作业效率的同时提升了施工作业的效率。

手工高枝工具设计方案：砍树工具连接杆采用绝缘材料制成，连接杆分成长度相同的几个部分，通过螺栓套件连接，根据施工时树枝的高度使用进行长度组合，由于连接杆采用绝缘材料，有效杜绝了触电事故发生的隐患，解决了砍树必须进行线路停电的作业方式；绝缘杆顶端连接头可连接各种功能不同的树枝修剪工具，当树枝剪锯结束后，可换上带钩的拖拽工具对地面树枝进行现场清理，换上镰刀对细小树枝进行收尾清理工作、保证施工现场对施工作业工器具的全面使用，从设备研制上满足施工的应用要求。多功能丝扣链接修剪头如图4

图4 多功能丝扣链接修剪头图

研制该技术的难点：一种多功能砍树工具的绝缘性、多种功能应用的设计理念，提高了产品的实用性，为节约时间，提高施工效率，消除触电安全隐患，加强供电保畅能力具有实际的意义，但将电机与锯刀做技术融合，保证设备在4米以上的高空正常运行施工作业，具要考虑设备的轻便性的同时，又要确保设备正常施工作业时间一定动力负荷的功能，而设备的轻便性往往是牺牲设备动力（比如电机功率的大小、电池输出载荷、设备结构的极简化）等等因素，对研制目标的实现提出了较高的要求；为了确保施工安全和杜绝带电作业引发的触电事故的发生，树枝修剪工具的支撑必须采用较高级别的绝缘材料，才能确保剪修工具的正常作业；在材料成本控制和材料选择上，因为费用控制需符合财务要求而变得巧妇难为无米之炊的境地，庆幸的是，研制团队面对困难不畏惧、不退缩，产品设计目标顺利实现。

2.3设备使用的现场条件

设备使用的现场条件如表1。

表1 设备使用的现场条件

海拔	2000m	环境温度	-15～50℃
最大日温差	25K	覆冰厚度	10mm
风压	700Pa	地震烈度	8度
污秽等级	Ⅲ级	公称爬电比距值	≥31mm/kV
电压等级	20kV及以下

2.4性能条件

1）外观质量:装置的主体应有防腐涂层，其主要表面应光滑，无滴瘤、斑点、起皮、漏涂等缺陷。

2）防腐涂层厚度及附着力:装置的防腐涂层厚度应不小于65μm，经附着力试验后涂层脱落面积应不大于35%。

3）尺寸要求:装置的尺寸应符合生产技术图纸的要求，需要厂家根据现场运用条件要求量身定做。

4）材料要求:金属材料的厚度应不小于5mm，绝缘材料管径应不小于80mm，最大长度不小于350cm，锯片的硬度应不小于54HRA，厚度不低于0.6mm，其抗拉强度应不小于440Mpa，外表静止喷塑材料厚度不低于65μm。

5）锯切功能:装置应具有良好的锯切功能。试验人员使用装置切断直径80cm树枝的锯切功能试验的净工作时间应不大于于5min。

6）装置组装件的每个包装箱上应清晰标出：①产品名称:多功能电动高枝锯；②尺寸规格：1000mm*60mm*170mm)；③执行标准:GB1208-1997 Q/QH01-2020,d) 制造日期或出厂编号：当年最新批次

7）结构：单个装置组装件应用塑料薄膜封装，多个装置应用硬纸板箱或木箱包装，并防止内装物品窜动。

8）在运输过程中应小心轻放，不应摔撞，防止雨雪淋袭，如果必要时还可以加装防雨罩。

9）包装好的产品应贮存在通风良好，空气干燥，周围无腐蚀性气体的仓库中。

10）电气连接应接触紧密，不同金属连接，应有过渡措施。

11）是瓷件表面光洁，无裂缝、破损等现象。

3 结束语

多功能电动、手工高枝锯研制目标的实现，为配电线路上树枝障碍隐患的清理工器具的探索，为保证施工安全，提高施工作业效率，确保供电畅通，为电力行业同仁提出了一些新的产品研制思路，产品研制总是朝着更加完美的方向上去逐步推进，相信在国家倡导的“大众创业、万众创新”历史大背景下，顺应着时代的潮流，紧盯着电力生产一线的需求，满足和提高施工安全和更高效的电力生产目的，一定会有更多更好的新思路新创意出现。

参考文献：

[1]李郭华.电力系统及其自动化和继电保护的关系研究[J].电力设备2019年第21期

[2]陈骏,俞立梅.多功能带电维护检修工具的、研制与应用[J].电力系统装备2019第5期

[3]周琳,孙建明,张佳,王贺,刘立伟.提高配电带电作业工器具传递效率的措施[J].电力系统装备2019第9期

作者简介：

余万荣（1965），男，本科，高级技师，高级工程师，配电三级技能专家，主要从事配电网施工管理，运行维护工作。

韦锋（1980），男，本科，高级技师，高级工程师，主要从事配电网运行管理工作。

郭建平（1968），男，本科，工程师，主要从事配电网运维管理。

彭程（1972）男，本科，工程师，主要从事配电网运维管理。