面向配电网施工的绝缘导线自动化折弯工具研制与效益分析

引言

随着配电网的飞速发展，供电区域面临树木覆盖、环境腐蚀及外力破坏等多重因素的挑战，这些因素严重影响着配电网的可靠性与安全性。为应对自然环境对配电系统构成的持续威胁，架空绝缘导线应运而生。与普通裸导线相比，架空绝缘导线在导电芯外部包裹有绝缘材料，如树脂、塑料或PVC 等，从而具备以下显著优势：一是绝缘性能优异，可有效减小线路相间距离，降低对支持构件绝缘水平的要求，并提高同杆架设线路的回数；二是防腐蚀性能突出，外层绝缘保护能够减缓导线氧化和腐蚀，延长线路使用寿命；三是抗外力破坏能力强，可减少因树木生长、飘浮物或灰尘导致的相间短路和接地故障，显著提升供电可靠性。因此，架空绝缘导线在配电网建设中得到了广泛应用。

然而，随着社会用电负荷的持续增长，变压器容量不断扩大，大截面绝缘导线（如 300mm² 及以上）的应用日益普遍。在变压器台区施工中，由于低压桩头距地面较高、作业空间狭窄，需对导线进行特定角度的折弯处理。目前，绝缘导线在耐张处的折弯制作仍存在若干突出问题：首先，为满足山东省电力公司配电网标准工艺要求，需保证耐张杆处导线采用悬式绝缘子和绝缘耐张线夹固定，且回头弯绑扎后各相引线弧度一致，以避免绝缘层与线芯受力不均；其次，传统折弯作业主要依赖人工高空操作，存在施工范围受限、操作灵活性差、安全风险高等问题，尤其在低温条件下导线硬度增加，进一步加大了弯折难度；再者，施工人员技能水平差异较大，难以实现快速、规范、统一的“ S 弯” 制作，易导致弯折尺寸不一，既影响美观又为后续运行维护带来隐患，甚至因残余应力引发设备端子变形等长期运行风险。

综上，开发一种能够适应高空作业环境、提高折弯质量与效率、降低人员操作难度及劳动强度的自动化工具，已成为配电网施工中亟待解决的关键技术问题。

一、原理和功能

本装置针对传统电力架空导线折弯作业中存在的效率低下与成形质量不易控制等问题，设计了一套新型自动折弯工具。该工具具备操作简便、结构紧凑、轻量化与高便携性等特点，可显著提升折弯作业的标准化程度与施工效率。装置主要由框架部分、悬挂部分及折弯部分三大模块组成，通过各模块的有机协同，实现绝缘导线“ 回头弯” 的一次精准成形。

框架部分采用可伸缩折叠结构，主体以 7 系高强铝材制造，兼具高强度、轻质、耐腐蚀及便于携带的优点。悬挂部分包括安全绳、金具卡扣和导线自锁固定装置，共同构成防坠落系统，确保装置在高空作业中稳固安装于主导线及耐张串器具上，保障操作安全。折弯部分为核心功能模块，通过遥控指令启动主、副折弯电机，驱动折弯轮组完成导线弯折。主折弯轮直径 20cm ，副折弯轮与导向轮直径 10cm，均采用倒梯形凹槽结构，可自适应不同截面导线，确保弯形一致性与表面保护。主折弯轮采用高强铝材质以保证结构强度和耐久性；副折弯轮及导向轮则采用橡胶材质，既提供足够摩擦力，又避免绝缘层损伤。

实际操作中，先将装置通过卡槽可靠固定于导线和金具，将尾线正确嵌入折弯轮槽。通过红外遥控触发主折弯电机，经减速机构传导转矩，使摇臂带动主折弯轮旋转，完成第一弯的初步成形。随后启动矫正辅助电机，推动整形轮沿轮轴运动，将导线压入副轮槽内并进行定型。最终采用尼龙扎带进行临时绑扎，待弯形稳定后取下工具，实施永久绑扎。该装置支持按导线截面调节伸缩臂，以控制回头弯尺寸，适应多样化的现场工艺要求。

二、项目优势

本项目所开发的自动折弯工具具有多方面的显著优势。该工具利用主副折弯轮中倒梯形凹槽的适应性设计，可实现对不同规格导线的精准弯折，其自动化操作模式有效替代了传统人工作业，保障了一次成型的效率与质量。矫正辅助电机组通过预设程序自动完成弯后导线的定位与固定，为后续绑扎提供便利。在施工安全方面，工具配备金具卡扣、自锁装置及安全绳，形成双重保险机制，显著提高高空作业的安全性。此外，工具主体采用高强铝材并结合可伸缩折叠结构，在确保负载能力的前提下实现了装置的轻量化与便携性，适用于各类现场施工环境。

三、项目取得的效益

本工具在经济效益与社会效益方面均取得显著成效。在经济效益方面，该装置以自动化操作替代传统人工作业，大幅提高了折弯效率与工艺一致性，显著降低了人工成本与缩短了作业时间。同时，由于施工周期缩短，工程得以提前投运，由此产生的多供电量进一步增加了可观的经济收益。在社会效益方面，本工具填补了绝缘导线折弯作业领域专用工具的空白，有效降低了高空作业风险，提升了施工安全水平与供电服务形象。其推广使用不仅加快了工程建设进度、优化了区域用电营商环境，更通过机械与程序化相结合的方式，推动了配电网施工工具向实用化、智能化转型，对行业技术提升与标准工艺推广具有积极的示范效应。

四、项目推广应用情况

本成果首创性地解决了传统耐张杆绝缘导线回头弯依赖人工高空作业、缺乏专用工具的问题。该工具可实现一键式自动化折弯，严格符合工艺标准，有效克服人因及环境导致的成形质量差异，适用于不同线径与电压等级的导线。其结构轻便、可折叠，便于携带与操作。

目前已在国网临沂供电公司等多家单位成功应用，具备全国电力行业推广价值。建议上报国网总部统筹推广，可显著提升施工效率与作业安全。该工具亦适用于工矿企业及硬质导线、绳索的终端绑扎等场景，具有广泛的工程应用前景。

参考文献

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