绝缘导线需要剥开绝缘层，露出一段线芯以便进行T接、装设接地环、耐张等工作。10kV和20kV绝缘导线绝缘层厚度分别约为3mm和6mm左右，在《配网运行规程》中，对绝缘导线剥皮后的线芯有着明确的规定：线芯无损伤、断股、烧伤、腐蚀的痕迹，剥皮切口倒角宜在45°左右。但是在现场剥皮的过程中，由于受制于作业条件和剥皮工具，导线外股线芯很容易被刀片切伤甚至切断，这样不合格的导线如果没有及时修补，会对配网的安全稳定运行造成威胁，严重可能会导致断线事故。从2016年至今，已经发生了4起由线芯受损而导致的导线断线事故。如图1所示，剥皮需要剥掉绝缘层，露出线芯。
图1 绝缘导线的构成
如何有效提高20kV绝缘导线剥皮合格率一直是一个难题，国家电网公司也对电网运行提出了要求：城区供电可靠率不低于99.90%，农村供电可靠率不低于99.70%。如果能够提高20kV绝缘导线的剥皮合格率，则可以充分保障电网运行稳定性，提高供电可靠性，避免由于线芯受损而导致各类事故，因此针对该问题的研究具有重要意义。
1 绝缘导线剥皮现状
目前的绝缘线剥皮技术主要包括机械方法和激光方法两种。其中，机械方法操作简单，成本比较低，而且方便室外作业；激光方法比较适合在室内或者批量工作前的准备阶段来进行，各有利弊。针对10kV绝缘导线剥皮，电力系统内部使用比较广泛的工具是BP-400剥皮器和BXQ-408剥皮器，而桐乡市供电有限公司是10kV与20kV配网并存的状况，唯一可以用于20kV绝缘导线的BX-30剥皮器虽然可以顺利完成剥皮过程，但是在环切和走刀过程中极易损伤线芯，产生两个方向的切口，导线合格率只有40%左右。另外，绝缘导线剥皮工作结束后又被绝缘材料覆盖，很难再登杆对线芯情况进行监督管理。因此，本文的研究主要是将两种10kV绝缘导线剥皮工具整合并改造成一种新型双头剥皮器，从源头上避免线芯损伤，提高20kV绝缘导线剥皮合格率。
2 影响合格率的原因分析
根据抽样得出的数据，20kV剥皮器BX-30在室外电杆上作业的情况下剥皮合格率大概在40%左右，在室内良好工作条件下的剥皮合格率则在67%左右，这样的数据实际上是难以满足规程要求的。综合现场人员的剥皮过程，该工具导致导线芯受损，导线合格率低的原因主要为以下几点：
2.1 刀口垂直切入导线
由于线路带电不可能一一登杆检查，故采用抽查的方式调查。取回现场拆下来的20根废旧绝缘导线，检查导线切口情况，切口全部与导线呈90°。BX-30剥皮器的刀片厚度约1mm左右，刀片高度可调节范围为3～6mm，在环切和走刀过程中刀片都是垂直切入绝缘层。由于力道很难把握，最终刀刃的垂直力会直接作用在线芯上，很容易损伤线芯，甚至切断线芯。小组调查了不同位置线芯的损伤程度，发现使用BX-30剥皮器时，单股线芯损伤超过直径1/2的占40%，线芯损伤在直径1/4到1/2之间的占30%，线芯损伤在直径1/4以下的占30%。工作人员又在室内使用10kV的BP-400剥皮器试剥同样型号的20kV绝缘导线20根，该工具可以像削苹果一样成一定角度切削绝缘皮，而不会伤到线芯。
2.2 开口处深浅肉眼看不到
剥皮深浅程度主要是由经验和基本的技术手法来决定，熟练操作人员和新手的作业存在不小的差异。由于BX-30剥皮器刀片非常薄，在环切和走刀的过程中刀片切入绝缘层，而肉眼难以观察到刀片切入绝缘层的深度，全凭操作人员的感觉来判断切入深度。操作人员用力较小时，刀片不能完全切开绝缘层；而当用力较大时，刀片不仅切开了绝缘层，连线芯也一并被切开一定的深度。从操作人员角度来说，对于每处剥皮工作的细心程度对合格率有很大的影响，难以标准化操作，也就是说剥皮结果是和每个人的手法熟练度相关而不是和标准相关。
2.3 绝缘层本身的材质也有一定的影响
过硬的材质让剥皮过程变得更加费力而不容易掌控剥皮工具，同时线芯往往是比较软的铝制材料，只要刀片稍微碰到线芯就很容易被切伤。另外，不同厂家不同型号的20kV绝缘导线绝缘层本身的厚度不统一，经过测量统计得出70mm2绝缘导线的厚度在5.6～6.3mm之间，240mm2绝缘导线绝缘层的厚度则在5.7～6.3mm之间。即使BX-30剥皮器的可调节刀片高度调节为6mm也难以适应不同厚度的导线，当导线绝缘层厚度小于刀片调节高度6mm时线芯就会损伤，这也让剥皮的标准化操作过程变得困难，导线剥皮合格率降低。
图2 BX-30剥皮器环切过程
3 合格率提高方法研究
从供电公司本身来说，能够进行优化的工作主要是针对于剥皮工具的创新和改造。
（1）原来10kV的两把剥皮器本身各自只有一个刀头，每个工具只能完成一种功能。针对这个局限性，新型双头剥皮器的主要创新点是在一把工具上安装两个刀头来分别实现开头和走刀两个功能。具体做法是在BXQ-408剥皮器刀头的对侧平整位置单独加装BP-400剥皮器的刀头部位，将两个不同功能的刀头整合到一把工具上来，使一把新型双头剥皮器工具同时具有环切和走刀两种功能。同时为保证两个刀头的调节旋钮互不影响，还需要在中间加装一定厚度的垫片，同时确定安装位置和孔位，使刀口切入导线的角度最佳。
图3 分别为BP-400剥皮器和BXQ-408剥皮器。
（2）BX-30剥皮器的走刀是一段一段垂直切开绝缘层。针对这个局限性，新型双头剥皮器的走刀过程则是旋转式螺旋切削过程。对其中可以进行走刀功能的刀头进行更换，改成弧度更大槽型刀头，在走刀过程中可以像削苹果皮一样将绝缘层一圈一圈地剥离下来，在剥皮过程中工具旋转的圈数比较少，而且比BX-30剥皮器更加省力和精准，不会使导线扭曲。
4 实施成效
成功改造后的新型双头剥皮器作业过程如图4所示。首先，利用夹持部位将工具固定在导线上，调整白色旋钮将环切刀头到合适位置后，双手握住两个把手旋转工具就可以旋切出一圈槽型开头；然后，改变夹持部位，利用另外一个走刀的刀头反方向旋转工具就可以一边剥皮一边沿着绝缘层走刀，绝缘层一圈圈被螺旋剥掉。
图4 新型双头剥皮器开口和走刀作业过程
对新型双头剥皮器剥皮的效果进行检查，剥皮效果如图5所示，20kV绝缘导线的每处环切口位置有明显的45°倒角，环切和走刀都没有出现线芯损伤的情况。经过多人的测试应用，新型双头剥皮器剥皮合格率达到了100%，而且新工具并没有因为刀头的增加而变得复杂，携带起来同样非常方便，和BX-30剥皮器相比，作业时间也大大缩短，平均每个剥皮点操作时间只有2分钟。2017年7～10月，期间推广到整个工区试用新型双头剥线器，共计使用83次，剥线249处，合格率100%，如果按照使用旧工具40%的合格率计算，可避免约150处线芯损伤，按照单处导线修补150元的成本计算，可以节约成本22500元，如推广使用后可以产生更大的经济效益。该新型双头剥皮器的使用可以减少绝缘导线由于线芯受损带来的断线次数，降低线路运维人员的巡视风险，减少故障电流对系统的冲击和设备的损伤。
图5 剥皮效果
5 结语
提高20kV绝缘导线剥皮合格率对于电网运行具有十分重要的意义。本文分析了20kV绝缘导线剥皮工作的现状以及遇到的问题，阐述了问题产生的原因，并针对不同的原因研究出一套对作业工具改造的优化方法。主要创新点在于对不同功能刀头的工具整合以及刀头自身的弧度选择两个措施。经过实践，改良后的新型双头剥皮器能够对20kV绝缘导线进行有效剥皮处理，大大提高剥皮合格率，降低运维成本，增强配电运维过程中的安全性和经济型，可以进行广泛的推广应用。
参考文献
[1]何慧晶．220kV及以下输电线路导线线夹检修工器具改良[J]．建筑工程技术与设计，2014，（29）.
[2]余庆东．绝缘导线扒皮割刀[J]．石油石化节能，2007，（7）.
[3]黄昌辉．配网设备状态检修及运维管理的探索及应用[J]．科技与企业，2013，（9）．
收稿日期：2018-01-18
作者简介：徐钰强（1978-），男，浙江桐乡人，国网浙江桐乡市供电有限公司配电线路高级技师，研究方向：输配电线路运行。
