带电作业用降温绝缘手套的研究

引言

绝缘手套是在高压电气设备上进行操作时使用的安全用具,可用于操作高压隔离开关、高压跌落式熔断器、断路器等。在低压带电设备上工作时,可把它作为基本安全用具使用,佩戴绝缘手套可直接在低压设备上进行带电作业。绝缘手套可使人的两手与带电物绝缘,是防止工作人员同时触及不同极性带电体而导致触电的安全用具,能防止泄漏电流对人体的伤害。目前市面上传统的绝缘手套通常采用橡胶材质制作,其内部不透气,作业人员工作时双手处于高温高湿的环境下,作业人员的工作效率较低,且影响作业人员的体力消耗以及心态,使带电作业存在一定的安全风险。

1绝缘手套作业法

绝缘手套作业法是指作业人员借助绝缘斗臂车或其他绝缘设施（人字梯、靠梯、操作平台等)与大地绝缘并直接接近带电体,作业人员穿戴全套绝缘防护用具,与周围物体保持绝缘隔离,通过绝缘手套对带电体进行检修和维护的作业方法。

采用绝缘手套作业法时无论作业人员与接地体和相邻的空气间隙是否满足《安规》规定的作业距离,作业前均需对作业范围内的带电体和接地体进行绝缘遮蔽。

2降温材料

2.1冰砂的组成成分

一般冰砂的相变温度在28℃左右:28℃以下,其呈现固态,并逐渐吸收储存外界的冷能:在28℃以上,则吸收外界的热能并释放内部储存的冷能,达到制冷的效果。而冰砂的主要成分是硫酸钠、竣甲基纤维素（CMC)和水,在以往的应用方面基本未曾用于绝缘手套上。硫酸钠的用途十分广泛,主要运用方向在于纸浆、洗涤剂、玻璃、染料和纺织等方面。硫酸钠通常呈白色或浅黄色,颗粒结晶或粉末,有苦咸味,重要的是具有吸热性。相对密度2.68,熔点884℃,溶于水,溶液呈碱性,不溶于乙醇。竣甲基纤维素是纤维素的竣甲基团取代产物。根据其分子量或取代程度,可以是完全溶解的或不可溶的多聚体,可作为弱酸型阳离子交换剂,用以分离中性或碱性蛋白质等。竣甲基纤维素可形成高黏度的胶体、溶液、有黏着、增稠、流动、乳化分散、赋形、保水、保护胶体、薄膜成型、耐酸、耐盐、悬浊等特性,且生理无害。

2.2降温材料层

由于两种原料的吸温性、可塑性、黏度高而且还溶于水等特性,采用其制作的降温材料层依据物理相变原理,能够通过高分子亲水性凝胶和热传导性带走体表大量热量,迅速降低局部体表温度,从而起到物理降温的作用,具有天然的清凉降温功效。

3带电作业用降温绝缘手套

3.1降温绝缘手套简介

本文所述降温绝缘手套为三层粘合结构,三层结构从外向里依次是绝缘层、降温材料层和内层。其中,绝缘层采用天然橡胶材质,具有绝缘作用:降温材料层为冰砂材质,冰砂以硫酸钠、竣甲基纤维素和水按比例混合而成:内层为PVC复合涤纶面料,手感好、复合牢度强。

3.2降温绝缘手套的加工工艺

降温材料层利用硫酸钠溶解在水中,通过人工处理使溶液达到饱和状态,溶液中有小颗粒晶体慢慢成型,然后再把原料竣甲基纤维素溶解于水中,配制成糊状胶液后,再放入事先备好的配料缸,和溶解成为砂砾状的原料硫酸钠一起加水搅拌,用温差水热法使两种原料溶解结合成高黏度的颗粒凝胶体,保留了其吸温性与可塑性。然后将制作好的颗粒凝胶体均匀喷涂1mm厚在绝缘手套的内层材料PVC复合涤纶面料和表面层材料天然橡胶之间,使其完全粘合后进行高温塑化:塑化完成后,将手模取出炉箱后进行必要的冷却和散热,直至降温绝缘手套成型完毕。成型后的降温绝缘手套,经过检测,符合GB/T17622一2008《带电作业用绝缘手套》标准,其不影响手套的电气绝缘,又增加了绝缘手套能在高温情况下降温的作用。3.3绝缘降温手套的使用方法使用前,应根据所操作电压范围合理选择绝缘手套,并检查是否在有效期范围内。应进行外部检查,查看是否完好,表面无磨损、破漏、划痕等。若有粘胶破损或漏气现象,严禁使用。检查时,用两手抓住绝缘手套的上口两侧,将手套朝手指方向卷曲,当卷到一定程度时,内部空气因体积减小压力增大,手指若鼓起为不漏气,即为良好。戴上手套应将外衣袖口放入手套伸长部分内。使用绝缘手套时,不能抓拿表面尖利带刺的物品,以免受损伤:不应做非电气工作,也不能用医疗或化工用手套代替绝缘手套使用。绝缘手套使用后,应内外擦净,晾干后再洒上滑石粉,以免粘连。绝缘手套不允许放在过冷、过热、阳光直射或有酸、碱药品的地方,以防胶质老化,绝缘性能降低,并且每套绝缘手套应每间隔6个月实验一次。

4结语

本文通过对绝缘手套法的原理、降温材料的物理特性和传统绝缘手套的功能及使用方法进行针对性探讨,分析论证了一种新型降温绝缘手套的降温原理,其解决了传统绝缘手套不具备降温功能的问题。然后详细介绍了这种能够迅速降低手部体表温度、具有清凉降温功效的降温绝缘手套,为后续带电作业工器具的优化研究奠定了基础。