摘要：通过对带电更换500kV输电线路直线塔悬垂串单片绝缘子作业项目原有工器具存在的问题分析，介绍了工器具如何改进，以及改进后的应用情况。阐述了工器具的改进在带电作业项目中对工效提高的影响和作用。
关键词：带电作业；工效；时间；工器具；改进
1 课题的提出
2012年11月，第八届全国电力行业500kV输电线路带电作业职业技能竞赛将在浙江省建德市举行，国网山西省电力公司作为其中一只参赛队从2012年6月开始进行了为期5个月的集训技术攻关。
2 作业设备简介
为了能在技能比赛中取得佳绩，国网山西省电力公司代表队模仿浙江建德市的比赛场地设备按照1：1相同标准建造了一基设备配置装置完全相同的500kV直线杆塔，设备概况如下：
杆塔名称：500kV桥林5127线4#塔
塔型：ZTS2酒杯型直线塔
塔高：44米
呼称高：39米
绝缘子结构：悬垂单串玻璃绝缘子
绝缘子型号JLH-Q160P
绝缘子串长：4.5m
绝缘子串荷重：0.3吨
导线型号：4*LGJ-400/35
3 作业方法、作业流程及所需工器具简介
3.1作业方法：利用托瓶架作业法更换横担侧第16片劣化绝缘子（共需塔上电工3人，地面电工3人，共6人）
3.2 带电更换500kV输电线路直线塔单片绝缘子作业流程简介
3.2.1地面电工进行工器具组装、摆放、检测工作。
3.2.2核对线路双重名称后，塔上电工登塔挂好单滑车。
3.2.3地面电工依次将紧线丝杠、拉杆、四线钩、导线保护绳、滑车组绝缘绳及进电位小梯传递至杆塔横担工作位置。
3.2.4塔上1#电工在塔上合适位置安装好丝杠、拉杆、四线钩整套提线装置，2#、3#电工挂好绝缘滑车组，小梯。
3.2.5 等电位电工坐小梯进入电位，挂好导线保护绳，配合1#电工将提线工具与导线连接好。
3.2.6 塔上电工收紧承力工具，转移绝缘子荷载。
3.2.7 地面电工传递绝缘托瓶架至塔上，塔上1#电工将托瓶架上端与横担连接好，等电位电工将绝缘托瓶架的下端与绝缘滑车连接好。
3.2.8 导线荷载转移后，等电位电工摘开与导线连接的绝缘子，地面电工利用滑车组提升托瓶架至横担处。
3.2.9 塔上电工更换劣化绝缘子片。
3.2.10 更换完毕后按照相反的流程拆除并传递工具至塔下，塔上人员下塔，做到工完、料净、场地清。
4 工器具改进前存在的问题
决定整套作业流程工作效率和时间快慢有三个因素：
1）工作人员的上下塔速度，即工作人员的体能状态。
2）工作人员的配合默契程度，即整套流程的研究设计是否完善，以及工作人员对工作流程的熟悉程度。
3）工器具是否轻便实用、拆装连接的过程能否达到方便、迅捷，工作人员使用起来能否得心应手。
在竞赛集训的过程中，工作人员经过几个月的体能训练，已经将体能状态训练到了最佳，登塔速度和体能状态基本已很难再有提高，而且经过长期悉心研究和不断地探索和改进的过程中，基本确定出了一套最优化、最省时间的工作流程。在工作人员体力最充沛，状态最佳的条件下，在配合默契，发挥最好的情况下完成整套作业流程的时间约为10分30秒。
但是在纵向比较历届比武的成绩，横向比较目前27个队伍的现有实力，目前10分30秒的速度很难在比赛中夺取佳绩。
那么，工器具的改进，尤其是能使工器具之间安装和连接部位方便迅捷的设计将成为工作人员体能最佳、配合最默契情况的成绩基础上进一步提高工效的最大突破口。
未改进前工器具存在问题分析如下：
4.1 丝杠与拉杆连接的方式对工效的影响
鉴于上述作业流程介绍，作业时丝杠与拉杆的连接要求工作人员在横担最外侧绝缘子正上方塔头完成，工器具未改进前，丝杠与拉杆的连接方式是使用一个直径12mm，长度约4cm的锰钢螺栓连接。作业人员需要在塔头横担处单手提起重量约20kg的拉杆和四线钩，俯身下探将拉杆上方连接处在横担下侧位置与丝杠下部连接，另一只手手持锰钢螺栓插入两种工具的各自直径12mm的工作孔内。由于高空作业本身的危险性，以及手持重物、俯身动作身体不易保持平衡，而且手持锰钢螺栓短小容易掉落，所以一个看似简单的连接动作要想在很短的时间完成难度很大。平均需要约1分30秒左右才能完成此操作。
图片：
.png)
改进前丝杠头螺栓连接前与连接后示意图（图1）
4.2 托瓶架与横担连接的方式对工效的影响
根据3.2.7的工作流程介绍，塔上1#电工将承力工具安装完毕后，接下来将进行托瓶架在横担侧的安装，托瓶架与横担的连接方式是采用绳索和挂钩将两者相连。在托瓶架上端两侧各绑扎一段长约40cm，直径10mm的绝缘绳索，在绝缘绳索前端各绑扎一个挂钩。在工具未改进之前，采用的是普通可闭锁式挂钩，由于闭式挂钩内部区域所限，即使使用大号挂钩也无法直接与横担外侧塔材直接钩挂，所以在操作过程中，必须将托瓶架两端的绳索各缠绕两圈，再将闭式挂钩和绳索相挂才能完成此项操作。而且操作过程中塔头部位操作人员需要在高空手持15kg左右的托瓶架，再进行缠绕和钩挂，操作过程十分不易，整个挂托瓶架的连接过程大约需要1分20秒的时间。
图片：
.png)
托瓶架塔头处安装位置示意图（图2） 托瓶架挂钩改进前与塔材 连接示意图（图3）
4.3 拔销器的使用过程对工效的影响
在3.2.9更换劣化绝缘子的操作流程中，塔上工作人员将用到拔销器这一工具。在拔销器未改进前，操作人员在更换绝缘子时，需要将拔销器从携带的工具包中取出，拔完销子后，再将拔销器放入工具包并拉好拉锁。由于操作人员在塔上高空作业，操作时必须小心翼翼，尤其要防止拔销器取放过程的高空坠落，经测时，仅这一简单的从工具包中取放拔销器过程大约需耗时12秒。
4.4 滑车组的连接方式对工效的影响
鉴于3.2的操作流程介绍，滑车组起到的作用有四，第一是帮助等电位工作人员进入电位，第二是利用托瓶架将整串绝缘子拉起至横担处，第三是将绝缘子串恢复原位置，第四是帮助等电位工作人员出电位。
未改进前，作业时使用的是二二滑车组，即使用两个动滑轮和两个定滑轮，不计消耗大约能省1/4的力，但是地面工作人员将绝缘子拉起至目的位置所拉拽的长度为使用单定滑轮时的4倍距离。由于进入电位和下落托瓶架不需要用力做功，只是控制力度将其快速放入合适位置，所以时间很短忽略不计。但是拉起托瓶架和拉工作人员出电位的时间经测算大约各需要30秒和20秒，共计50秒。
5 器具改进的具体情况及介绍
5.1 丝杠与拉杆连接的方式的改进
鉴于4.1所述锰钢螺栓容易掉落，在高空中俯身难以穿插进入工作孔的缺点。特制了一个丝杠连接头和配套专用拔插销钉，丝杠连接头一侧内部设置一卡槽，销钉向外拔出时，不会完全脱出，而是被卡槽卡住，正好留下了与拉杆连接的工作位置。避免了手持短小的锰钢螺栓容易掉落的意外。在塔上连接丝杠和拉杆时，当丝杠和拉杆的工作孔相对准时，只需将销钉一按，丝杠头另一侧内部的卡槽便会将销钉锁紧，连接可靠。这一改进达到了连接迅捷、安全可靠的效果，大大提高了工作效率。
.png)
改进后闭锁拔插销钉示意图（图4） 改进后托瓶架挂钩外观示意图（图5）
5.2 托瓶架与横担连接方式的改进
根据3.2所述改进前托瓶架与横担连接方式繁琐，费时的缺点。由于不需要进行绳索缠绕再与其相挂，改进后工作人员只需要两手各持挂钩，而且可以同时往横担角钢一卡，就完成了托瓶架与横担的连接，挂接过程非常快捷，省时省力。挂钩挂接如（图7）所示：
6 工器具改进前后工作效率的对比
工器具的改进总计可省时间约3分钟左右，尽管3分钟看起来并不多，但是这是在改进前工作人员流程配合磨合至最佳，体能状态发挥到极致的基础上产生的新的提高和突破，为将来能够在职业竞赛中争分夺秒、获得佳绩奠定了基础，具有深远的意义。
结束语
以本次职业技能竞赛为契机，对带电更换500kV直线塔悬垂串单片玻璃绝缘子作业项目进行了系统实践操作及分析研究。在工作人员体能训练达到最佳状态，流程配合研究训练达到最合理默契的基础上，对各种工器具进行了研究分析及改进，突破了瓶颈，提高了工效，争取了宝贵的时间。
参考文献：
[1]常彦.论工作流程的改进对带电作业工作效率的提高——带电更换500kV输电线路直线塔单片玻璃绝缘子[J].现代工业经济和信息化，2013（16）：69-71.
[2]鹿秀风，常彦，范胜.浅谈工器具的改进对带电作业工效的提高——带电更换500kV输电线路直线塔单片玻璃绝缘子[J].山东电力高等专科学校学报，2013，16（01）：33-37.
论文作者:徐晓斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/9
标签：绝缘子论文; 作业论文; 器具论文; 工效论文; 电工论文; 工作人员论文; 拉杆论文; 《基层建设》2019年第27期论文;