一种省力火花间隙检测作业装置研制

严奕进

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局  510700

摘要：随着我国经济的快速发展，电力系统的规模不断扩大，高压电气设备的数量和种类也日益增多。这使得火花间隙检测作业的工作量大大增加，对检测设备的要求也越来越高。传统方式的火花间隙检测设备在易操作性、准确性、灵敏度、抗干扰能力等方面已经难以满足日益增长的工作需求。本研究研制的火花间隙检测作业装置是一种用于检测高压电气设备中火花间隙的设备，可有效保证电力系统的稳定运行，防止事故的发生。

关键词：火花间隙检测；省力；检测装置；研制

1省力火花间隙检测作业装置的研制背景

省力火花间隙检测作业装置的研制背景源于我国输电线路带电作业中的实际需求。在进行带电作业时，陶瓷绝缘子的良好性是确保作业安全的关键。然而，传统的作业方式存在诸多问题，如检测设备笨重、操作不便、劳动强度大等。因此，研发一种能够减轻作业人员负担、提高工作效率且确保安全性的火花间隙检测作业装置显得尤为重要。

以往在进行火花间隙检测时，作业人员需要背负沉重且长达数米的绝缘操作杆，这不仅使得检测耗时长，还容易导致手臂、腰部疼痛，加大劳动强度。此外，塔上的绝缘操作杆无法固定，存在脱落坠落的危险。这些问题不仅影响了作业效率，也增加了安全风险。为了改善这些状况，本研究提出了一种省力火花间隙检测作业装置。该装置主要由塔材夹具、万向节和支撑架等部分组成。通过夹具将装置固定在塔材上，绝缘操作杆放置在支撑架内并锁紧，确保绝缘操作杆不会坠落[1]。同时，绝缘操作杆通过万向节可以实现360°转动，方便作业人员手握护环侧驱动绝缘操作杆进行陶瓷绝缘子检测。

总之，省力火花间隙检测作业装置的研制背景源于传统作业方式的诸多不足，其目的在于提高输电线路带电作业的安全性、降低劳动强度、提高工作效率。随着我国电力行业的不断发展，这种装置在确保作业人员安全和提高作业效率方面具有重要意义，有望在我国输电线路带电作业领域得到广泛应用。

2省力火花间隙检测作业装置的研制内容和实施方案

2.1设计和制造塔材夹具

该夹具需要能够牢固固定在塔材上，确保稳定性和可靠性。夹具的设计应考虑到不同形状和尺寸的塔材，能够进行自适应调节，以适应不同的工作环境和需求。

2.2设计和制造万向节

该万向节需要能够使绝缘操作杆360°转动，以便操作人员能够方便地进行火花间隙检测。万向节还需要具备足够的强度和可靠性，以支撑绝缘操作杆的重量和承受工作中的力。

2.3设计和制造支撑架

支撑架应具有足够的稳定性和强度，能够承受绝缘操作杆的重量，并保证绝缘操作杆放置在支撑架内后不会发生坠落的情况。支撑架还需要设有锁紧装置，以确保绝缘操作杆的固定和稳定。

2.4设计和制造手握护环

手握护环是操作人员用手握住的部分，可以通过护环侧驱动绝缘操作杆进行火花间隙检测。这个部分需要具备舒适的手感和足够的力量传递效果，以方便操作人员在高空环境下进行作业。

2.5实施方案

根据研制内容，进行装置的详细设计，并进行制造和组装。确保夹具、万向节、支撑架和手握护环的制造质量和装配精度。对研制的装置进行试验和调试，测试其稳定性、可靠性和承载能力[2]。通过模拟实际作业场景，验证装置在不同环境下的适用性和操作性。将研制的装置应用于实际工作场景中，进行现场试验，并与传统手工方法进行对比。通过实际应用试验，评估装置的效果和性能优劣，并进行必要的改进和优化。根据应用试验的结果和反馈，对装置的设计和工艺进行改进和完善。优化夹具的自适应调节能力，提高万向节的强度和可靠性，优化支撑架的稳定性和锁紧装置的性能。在装置的设计和制造成熟后，进行生产化生产，并推广应用到需要进行火花间隙检测的项目和领域。同时，进行培训和宣传，提高操作人员的使用意识和技能。

通过以上的研制内容和实施方案，该省力火花间隙检测作业装置可以提高作业效率和安全性，减少人员体力消耗，并保护绝缘操作杆不受损坏。同时，该装置具备可实施性和推广性，能够满足实际工作需求。

3省力火花间隙检测作业装置的应用效果与效益分析

3.1提高检测效率

采用省力火花间隙检测作业装置后，项目单基塔创新收益约为1.35万元/塔/年检测500kV耐张绝缘子串绝缘电阻值。与传统检测方法相比，检测时间大大缩短。以500kV门从甲线平均送电负荷为900MW为例，每基塔节省的时间可多送电量900000KW*1.5h=1350000KW.h。具体如下图1、图2所示。

   

  图1传统作业方式                         

 

图2省力火花间隙检测作业装置作业方式

3.2降低运营成本

通过提高检测效率，降低因检测作业而导致的设备停电时间，有助于减少电力公司的运营成本。同时，减少人力投入，降低人员劳动强度，有助于降低劳动力成本。

3.3降低作业风险

省力火花间隙检测作业装置采用支点设计，保护绝缘操作杆不被磨损，减少人员体力过度消耗。同时，作业平台的高效稳定，有效保障不发生高空坠物风险，提高现场作业安全性。

3.4提高作业效率

该装置的使用将传统检测作业时间缩短一半，大大提高了作业效率。在现场检测过程中，检测质量得到有效保障，有助于发现潜在的绝缘故障，确保输电线路的安全稳定运行。

3.5环保效益

通过提高检测效率，减少停电时间，降低因停电导致的能源浪费。同时，减少人员疲劳，降低因操作失误导致的环保事故风险。

4省力火花间隙检测作业装置的主要创新点

一方面，该装置创新地提供了固定绝缘操作杆的功能，避免了在高空作业中发生坠物的风险。在火花间隙检测作业中，操作人员需要使用绝缘操作杆来将电极插入到设备中进行测量，而传统的操作方式往往需要将绝缘操作杆挂在身上或卡在角铁上，存在松动、不稳定、磨损绝缘操作杆的情况。而本项目的装置则通过固定绝缘操作杆，确保其牢固稳定，避免了由于操作杆松动而导致的坠物事故的发生。这一创新点在保障了操作人员的安全的同时，也提高了作业效率，减少了因为频繁调整操作杆位置而导致的时间浪费。

另一方面，该装置具备上下伸缩功能，能够适应不同身高的操作人员。在传统的火花间隙检测作业中，由于人员的身高、手臂的长短差异，这就导致了在不同身高的操作人员进行作业时可能存在不便或不安全的情况。而本项目的装置通过上下伸缩功能，能够根据操作人员的身高调整绝缘操作杆的高度，使其更加符合人体工程学原理，在使用过程中更加舒适和安全。这一创新点让操作人员能够更加便利地进行火花间隙检测作业，提高了作业效率和舒适度。

5结论

省力火花间隙检测作业装置的应用效果显著，具有较高的经济效益和社会效益。它的推广和应用有助于提高我国电力行业的安全性和检测效率，具有广泛的应用前景。电力企业应加大对新型检测设备的研究与投入，不断优化检测作业方式，为我国电力事业的可持续发展贡献力量。

参考文献：

[1]章丞.声光报警式火花间隙检测仪[J].电力设备管理,2022,(2):363-364.

[2]范宝,刘桂礼,孔全存.一种新型的电火花加工间隙伺服检测方法[J].电子技术与软件工程,2019,(24):217-218.