吳英山

（廣東電網(wǎng)有限責任公司清遠供電局，廣東 清遠 511500）

0 引言

對于廣大山區(qū)及城鎮(zhèn)郊區(qū)來說，配電網(wǎng)桿塔設備分布廣泛，特別是戶外柱上自動化開關終端逐漸增多，桿塔高空作業(yè)量大幅度增加。桿塔高處設備，特別是當對安裝在2.5 m以上高處位置的設備維護時候，受到位置的限制影響，運維人員站立在桿塔的橫杠上工作，容易站立不穩(wěn)，工作效率受到嚴重的影響，并存在人身安全風險。該項目開發(fā)了1 種新型安全防護式配電網(wǎng)專用絕緣梯，為運維人員提供了可靠的安全保證。

1 問題現(xiàn)狀

絕緣梯是一項重要的電力安全器具，其特點主要有：不導電，外觀新穎，美觀大方；耐腐蝕；重量輕，搬運方便；低吸水率、阻燃性好；高強、輕質(zhì)、抗沖擊、絕緣性和透磁極佳等。絕緣梯可以分為絕緣單梯、絕緣升降梯、絕緣合梯、絕緣關節(jié)梯、絕緣圓管梯、絕緣圓管伸縮梯、軟梯等?，F(xiàn)場可以根據(jù)不同的實際情況選擇不同的絕緣體。在配電網(wǎng)桿塔高處設備運維過程中，作為常用的作業(yè)平臺，絕緣單長梯比較常見。由于絕緣梯立柱表面堅硬光滑，當其斜靠在桿塔上時，由于桿塔架構、設備多為金屬材料制作，表面較為光滑，絕緣梯搭靠在上面很不穩(wěn)固，容易側滑，對運維人員存在極大的不安全隱患。 當運維人員攀爬梯子過程中身體重心不平衡或站在絕緣梯上工作時稍微用力，梯子就有可能發(fā)生側滑[1]?！峨娏Π踩ぷ饕?guī)程》規(guī)定，梯子應堅固完整，有防滑措施；在作業(yè)中使用梯子時，應設專人扶持或綁扎牢固[2]。根據(jù)該規(guī)定，為了防止發(fā)生意外，在現(xiàn)場的使用過程中，需要至少由一人專門扶梯，比較耗費人力，并且也存在不安全隱患，如果扶梯人員不注意或者力度不夠，絕緣梯有可能倒下，危及梯子上工作人員的生命安全。如果使用綁扎的方式固定，用繩索將梯子與架構、設備綁牢，耗時較長。同時，由于作業(yè)現(xiàn)場梯子可能需要經(jīng)常移位，綁扎方法大大增加了工作量，需要增加作業(yè)人員數(shù)量，降低了工作效率。

另一方面，近年來誤登帶電桿塔導致觸電事故頻頻發(fā)生，或者是桿塔作業(yè)過程突然來電而現(xiàn)場運維人員毫不知覺的情況下繼續(xù)工作，身體的伸張小于帶電安全距離而觸電，對人民生命財產(chǎn)的安全造成巨大的威脅?？赏ㄟ^預警實現(xiàn)現(xiàn)場事故的預防,從而提高施工現(xiàn)場安全管理水平[3]。這樣，亟需研發(fā)一種近電預警裝置，當作業(yè)過程人體及工器具與帶電體距離小于安全距離時候及時發(fā)出提醒采取對應措施，防止誤觸及不安全區(qū)域。

2 解決方案

2.1 安全帶固定

該設計擬采用安全帶便捷地固定絕緣長梯。安全帶被喻為生命帶，是汽車安全領域最重要的發(fā)明之一。它是運用在設備上的安·全件，乘坐飛機等飛行器，或在高空作業(yè)與進行技藝表演時，為保證安全所用的帶子。安全帶包括金屬構件、繩等，金屬構件具有足夠的機械強度，安全繩材質(zhì)具有有較強的耐磨性。安全帶使用方便，安全性能極高，適用各種場合，已成為駕駛員和乘員首要考慮的問題，也是汽車等最重要的性能之一。同時，安全帶也廣泛應用在各種高空作業(yè)中，保證著作業(yè)人員的生命安全。

在絕緣長梯上采用上下兩端設置安全帶裝置。通過該裝置，可有效確保梯子的穩(wěn)固性，并且具有極大的便捷性。在大多數(shù)情況下，梯子斜靠在桿塔上的時候，安全風險來源主要為上端側翻和下端向外滑。針對上端側翻風險，只需要在桿塔上掛靠牢固；針對下側向外滑倒，可設置安全帶，通過將安全到向桿塔向內(nèi)的拉力，確保梯子不會向外滑動。如圖1 所示，上安全掛繩將梯子與桿塔連接起來；下安全掛繩通過向桿塔的向內(nèi)側的牽引力，防止絕緣梯外傾。

具體的實現(xiàn)方法如圖2 及圖3 所示，具備梯角防后滑措施，梯頂具有防傾斜措施。梯子腳下安裝有防滑扣模塊，可以利用自動回縮安全帶，通過纏繞梯子前方的柱子、鋼構可纏繞障礙物等鎖定后，實現(xiàn)防后滑功能。梯子頂部同樣具有梯角的可鎖定自動回縮安全帶模塊，由自動收縮安全帶加固定掛鉤組成，用于給梯子頂部與梯頂附近的桿、橫擔、鋼構等位置進行固定，達到防止梯頂各個方向晃動的可能的作用。

圖1 長梯固定原理示意圖

圖2 長梯固定效果圖

2.2 近電報警

為了進一步提高配電網(wǎng)桿塔高處作業(yè)的安全性，設計在絕緣梯上加裝近電報警。目前，通用型電力絕緣梯沒有對靠近帶電設備進行提醒的功能，對作業(yè)人員誤登帶電設備或者作業(yè)過程中可能與帶電體距離小于安全距離過程，從而導致人身觸電傷害事故。所謂安全距離是指為了保證人身安全，作業(yè)人員與不同電位的物體之間所應保持各種最小空氣間隙距離的總稱[4]。具體來說，為了保證人身安全，地電位作業(yè)人員與帶電體之間應保持的最小距離叫做最小安全距離?！峨娏Π踩ぷ饕?guī)程》中對配電線路電壓等級的最小安全距離規(guī)定為：人身與帶電體的安全距離為電壓10 kV，距離是0.7 m。為了保證現(xiàn)場作業(yè)人員的生命安全和設備長期、安全、穩(wěn)定地運行，增加1 種近電報警器非常有必要，對配電現(xiàn)場作業(yè)人員提供安全警戒，具有非常重大的意義[5]。

經(jīng)過現(xiàn)場的驗證，絕緣梯上側安裝近電感應智能報警器，可以有效避免高處作業(yè)的運維人員觸電風險。如圖3 所示，為了最大限度地保證設備的使用壽命，以及確保近電報警器處于最靈敏的狀態(tài)，近電報警器可安裝在絕緣梯的上端A、B 兩側空心管內(nèi)，確保最接近帶電體，保證監(jiān)測的靈敏性。以該點為基礎，當帶電位置距離該點超出安全距離時將發(fā)起警報聲，提醒運維人員注意?？赏ㄟ^檔位選擇不同的電壓等級，從而確保在該等級電壓工作時候?qū)陌踩嚯x告警值的準確度。為了確保作業(yè)過程的安全，也可以根據(jù)實際的需要，對該近電感應報警器對帶電體的距離加入一定的裕度，如10 kV 安全距離0.7 m，考慮作業(yè)過程人體的擺動，對帶電體距離1 m 就要發(fā)出報警。為了提高近電報警器的壽命，將其放置于絕緣梯頂部管內(nèi)放置，確保不受到風雨的影響。

圖3 近電報警器安裝位置示意圖

近電報警器可采用監(jiān)測近電電磁場強度方式，當監(jiān)測器到電磁場強度在近電區(qū)域內(nèi)，將發(fā)出報警信號。其結構包括近電檢測單元、近電運算單元、控制輸出單元和報警單元，如圖4 所示。近電檢測單元主要為近電感應器，并將檢測的量輸入給近電運算單元；近電運算單元主要為將接收到的量與設定的閥值進行比較；執(zhí)行控制單元輸出執(zhí)行信號，執(zhí)行信號可以是聲音（聲覺報警），也可以是警示燈（視覺報警）。

圖4 近電報警器結構示意圖

為了提高絕緣梯感應器的使用范圍，近電報警器能夠根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場設備電壓等級設置相應的報警等級，滿足絕緣梯靠近帶電設備時發(fā)出警報聲，從而實現(xiàn)防止作業(yè)人員誤登帶電設備的目的。

在實際的使用過程中，當配電網(wǎng)運維人員需要在高壓環(huán)境中高處作業(yè)時：運維人員持梯進入作業(yè)現(xiàn)場前，需要首先打開近電報警系統(tǒng)，根據(jù)作業(yè)設備的電壓等級，設置近電報警系統(tǒng)的報警等級。該文設計的近電報警裝置，根據(jù)配網(wǎng)電壓的實際情況，可以設定380 V、10 kV、35 kV 等電壓等級。當絕緣梯頂部靠近設備構架時，若作業(yè)工況小于設置的報警等級的安全距離，則近電報警裝置發(fā)出聲音報警，從而警示作業(yè)人員。反之，若近電報警裝置沒有發(fā)出報警，則說明作業(yè)工況近電未超過絕緣等級。

3 結語

該文設計了一種新型安全防護式配電網(wǎng)專用絕緣梯，采用安全帶的方式確保平臺的安全穩(wěn)固，具有很高的工作效率和安全水平，能夠有效防止工作人員攀爬梯子過程中或站在梯子上作業(yè)時發(fā)生的側滑，從而造成人身傷害；提出了在絕緣梯頂部設置近電報警裝置的方法，改變了監(jiān)督不到位、無法對不安全行為實時預警等現(xiàn)狀，對設備帶電安全距離判斷不準確的作業(yè)人員起到警示效果，為作業(yè)人員是否進入帶電危險區(qū)域作業(yè)提供了一種非接觸的判斷方式，有效彌補了市場上電力行業(yè)高空作業(yè)絕緣梯技術缺陷，能起到保護人身安全的作用，改善效果明顯。

一種新型安全防護式配電網(wǎng)專用絕緣梯通過巧妙加裝簡單的安全帶、近電感應器，制作成本低，可量產(chǎn)，性能穩(wěn)定，各子系統(tǒng)獨立配置，檢修方便，維修成本低，有很大的實用價值和推廣前景?？蓮V泛應用于配電網(wǎng)各種單梯、伸縮梯。