廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)供電局 李泓駿 王紹雄 溫銳興 陳征海

在高壓輸電線路中，硅橡膠復(fù)合絕緣子因其體積小、重量輕、憎水性好、電氣性能優(yōu)越的特點，在高壓輸電領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。然而硅橡膠復(fù)合絕緣子其表面復(fù)合材料柔軟、易劃傷、易損壞的特點，一旦損壞，如不及時檢修處理將嚴(yán)重影響輸電線路安全運(yùn)行。輸電線路直線塔絕緣子更換作業(yè)需要檢修人員從桿塔橫擔(dān)下到導(dǎo)線位置，目前常用的下導(dǎo)線作業(yè)工具主要是硬頭梯和軟梯子，采用硬頭梯檢修作業(yè)時，梯子占用體積大、且無專用固定構(gòu)件，使用攜帶不方便，作業(yè)過程容易晃動；采用軟梯出絕緣子檢修時，下端無法固定，地面需人力控制，且軟梯來回擺動，作業(yè)安全系數(shù)不高，對檢修作業(yè)人員勞動體力消耗較大。

因此，如何安全、高效地進(jìn)行停電線路復(fù)合絕緣子的檢修成為了輸電線路檢修工作者需要思考和解決的問題，對于維護(hù)輸電線路安全、穩(wěn)定具有重要意義[1]。

依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50233-2014《110kV-750kV架空送電線路施工及驗收規(guī)范》中第8節(jié)架線工程8.6附件安裝中8.6.5條款規(guī)定：輸電線路在附件安裝時，應(yīng)采取防止工器具碰撞有機(jī)復(fù)合絕緣子傘套的措施，在安裝中嚴(yán)禁踩踏有機(jī)復(fù)合絕緣子上下導(dǎo)線?？梢姡瑥?fù)合絕緣子檢修對輸電檢修人員的技能水平提出了更高的要求[2]。

本文介紹一種新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯，研究分析其爬梯核心結(jié)構(gòu)和部件，介紹該爬梯使用原理和步驟事項，依據(jù)梯子檢測和國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對該梯子進(jìn)行試驗測試和分析，現(xiàn)場作業(yè)情況再次證明了該新型爬梯設(shè)計的有效性和可行性，該爬梯的應(yīng)用大大提高輸電線路檢修效率，減輕檢修人員作業(yè)安全風(fēng)險。

1 新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯

1.1 傳統(tǒng)輸電線路爬梯存在的問題

目前，高壓輸電線路更換復(fù)合絕緣子主要采用軟梯上下導(dǎo)線施工作業(yè)，該絕緣軟體寬度大、長度長，梯繩材料為軟纖維，梯子上端在橫擔(dān)上纏繞固定、下端無法固定。人員出入橫擔(dān)時人體重心不斷變化使軟體扭曲和擺動，非常容易導(dǎo)致人體在高空中失去平衡，施工現(xiàn)場存在較大安全隱患。使用軟梯作業(yè)存在的隱患主要表現(xiàn)如下：

通過傳統(tǒng)的掛鉤滑車向上傳遞軟梯時，易造成導(dǎo)線振動，滑車脫落等，危及到桿塔下方工作人員的人身安全，且滑車的掛鉤與導(dǎo)線相互摩擦，易導(dǎo)致導(dǎo)線的斷股損壞；傳統(tǒng)的絕緣軟梯頭由兩個一正一反的滑輪式掛鉤組成，由于沒有閉鎖保護(hù)裝置，工作人員在高空作業(yè)時軟梯移動、導(dǎo)線振動等因素，極易造成軟梯頭的脫落；傳統(tǒng)的防墜落方式采用人工防墜落，依賴人的反應(yīng)時間和人力制動，由于人的反應(yīng)時間不穩(wěn)定和人突然下墜時的重力遠(yuǎn)大于人的臂力等因素．極有可能由于反應(yīng)不及或力量不足造成人員高空墜落事故，存在著很大的安全隱患。

本論文基于目前輸電線路復(fù)合絕緣子檢修存在的痛點和難點，著力提高輸電線路檢修安全系數(shù)、降低檢修作業(yè)風(fēng)險，有效節(jié)省作業(yè)時間，減少檢修人員不必要的勞動體力消耗。項目組研制一種新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯，它具有較好的安全系數(shù)、結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的特點，能最大限度地避免線路工作者在下導(dǎo)線檢修過程中因攀爬或踩踏復(fù)合絕緣子而發(fā)生的復(fù)合絕緣子刮碰或損壞的風(fēng)險，保障作業(yè)人身安全，有效降低檢修人員作業(yè)風(fēng)險，更安全、高效地維護(hù)輸電線路安全運(yùn)行。

1.2 新型爬梯創(chuàng)新原理

該新型爬梯研究的主要內(nèi)容和技術(shù)原理如下：

結(jié)合檢修作業(yè)人員下導(dǎo)線出力方式，對爬梯結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，梯頭采用專用的緊固附件，能將梯子有效固定在線路桿塔橫擔(dān)，確保梯身安全穩(wěn)定；研究爬梯梯頭專用緊固裝置，該緊固裝置能有效滿足不同角鋼鐵塔的橫擔(dān)尺寸的要求，固定結(jié)構(gòu)牢固、抗沖擊力強(qiáng)；在梯頭位置安裝專用的防脫落保護(hù)裝置，實現(xiàn)新型爬梯安全作業(yè)的“雙重”保護(hù)；梯身設(shè)計采用部分折疊方式，占用面積小，便于作業(yè)攜帶，同時在梯身折疊點安裝折疊卡銷裝置，確保安全可靠；結(jié)合物理沖擊試驗強(qiáng)度規(guī)范要求，設(shè)計爬梯不同位置需要滿足的沖擊強(qiáng)度，選擇最優(yōu)、經(jīng)濟(jì)且耐用型合金材料，具有結(jié)構(gòu)牢固、抗沖擊能力強(qiáng)、質(zhì)量輕便的特點[3-4]。

1.3 新型爬梯創(chuàng)新結(jié)構(gòu)圖

該新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯創(chuàng)新結(jié)構(gòu)圖，如圖1、2所示。其中：1為梯頭掛鉤裝置、2為爬梯豎梁、3為爬梯橫梁、4為折疊鎖扣、5為安全繩裝置環(huán)。梯頭掛鉤裝置中包含以下部件：6為掛鉤主體、7為掛鉤定位片、8為掛鉤鎖件、9為掛鉤軸套、10為掛鉤固定螺絲孔位。

圖1 新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯結(jié)構(gòu)圖

該新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯，由包括兩個1掛鉤裝置、四個2爬梯豎梁、六個3爬梯橫梁、四個4折疊鎖扣、兩個5安全繩裝置環(huán)組成。1掛鉤裝置，由包括一個6掛鉤主體、一個7掛鉤定位片、一個8掛鉤鎖件、一個9掛鉤軸套、兩個10掛鉤固定螺絲孔位組成。

圖2 檢修爬梯梯頭掛鉤結(jié)構(gòu)圖

1.4 新型爬梯施工作業(yè)使用原理

檢修爬梯通過4折疊鎖扣的旋轉(zhuǎn)有兩種狀態(tài)，閉合狀態(tài)（圖1）和展開狀態(tài)。在運(yùn)輸過程中一種新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯處于閉合狀態(tài)，大大減輕檢修人員在山區(qū)作業(yè)運(yùn)輸工具的勞動消耗?，F(xiàn)場作業(yè)時通過4折疊鎖扣將一種新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯打開至展開狀態(tài)。

通過1掛鉤裝置將一種新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯懸掛于需要的橫擔(dān)位置，1掛鉤裝置通過6掛鉤主體和9掛鉤軸套可以360度調(diào)整角度，調(diào)整好需要的角度后，通過9掛鉤軸套的定位銷將1掛鉤裝置鎖定，然后通過10掛鉤固定螺絲孔位組成將1掛鉤裝置與現(xiàn)場的角鐵進(jìn)行鎖定，將安全繩固定于5安全繩裝置環(huán)，即可快速安裝好檢修爬梯開展施工作業(yè)。

2 新型檢修爬梯研究成果分析

該新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯成品，送至具備資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)試驗，機(jī)械試驗依據(jù)DL/T1476、GB/T17889.2的標(biāo)準(zhǔn)完成型式試驗[5]。部分結(jié)果列入表1中?，F(xiàn)場試驗結(jié)果表明：該爬梯在靜負(fù)荷試驗、強(qiáng)度試驗、彎曲試驗、側(cè)向撓度試驗、梯腳拉拔等多項試驗條件下均能符合國家標(biāo)準(zhǔn)和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，新型梯完好無損，滿足現(xiàn)場作業(yè)各項條件要求。

表1 新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯的成品型式試驗結(jié)果

本文研制的該新型輸電線路爬梯，寬度0.29m、總長3.5m、梯頭重量1.5kg，實物總重量7.5kg，現(xiàn)場作業(yè)只需要一人即可完成安全，安裝時間僅需要6min，且安裝牢固無晃動，現(xiàn)場作業(yè)較好地達(dá)到了預(yù)期效果。在2021年10月至12月使用該新型爬梯更換220kV復(fù)合絕緣子，現(xiàn)場作業(yè)運(yùn)輸方便、安裝簡單、連接牢固，大大提高了輸電線路復(fù)合絕緣子更換效率，有效提高了現(xiàn)場作業(yè)安全可靠性，較好地減輕作業(yè)人員不必要的體力消耗，彌補(bǔ)了人員新青員工技能短板?，F(xiàn)場應(yīng)用情況表明，該新型輸電線路檢修爬梯具有以下特點：

結(jié)構(gòu)牢固，穩(wěn)定性大幅提升：該爬梯的應(yīng)用能有效解決因攀爬或踩踏復(fù)合絕緣子而發(fā)生的復(fù)合絕緣子刮碰或損壞的問題；爬梯采用專用緊固裝置，便于安裝，通用性強(qiáng)，現(xiàn)場作業(yè)穩(wěn)定性強(qiáng)、不易擺動，作業(yè)安全系數(shù)高。

設(shè)計輕便，便于運(yùn)輸和攜帶：傳統(tǒng)爬梯長度較長且無法折疊，不便運(yùn)輸和攜帶作業(yè)，該新型爬梯采用折疊技術(shù)能較大程度縮短使用長度，便于施工作業(yè)。

縮短檢修時間，減少體力消耗：有效節(jié)省檢修作業(yè)時間、減少不必要的體力勞動消耗；該爬梯結(jié)構(gòu)牢固、抗沖擊能力強(qiáng)。

3 應(yīng)用前景

該新型輸電線路檢修爬梯具有以下應(yīng)用前景：

安全生產(chǎn)方面：該新型輸電線路檢修爬梯安全系數(shù)高、梯頭部分采用專用的緊固附件能有效固定在線路桿塔橫擔(dān)，同時爬梯梯頭裝設(shè)有專用的防脫落保護(hù)裝置，實現(xiàn)梯子“雙重”保護(hù)；該新型輸電線路檢修爬梯能有效應(yīng)用于不同電壓等級輸電線路下導(dǎo)線檢修作業(yè)，尤其適用于220kV輸電線路復(fù)合絕緣子檢修、導(dǎo)線防震錘更換[3]。

教育培訓(xùn)方面：該新型輸電線路檢修爬梯尤其適用于需要培訓(xùn)的新員工和轉(zhuǎn)崗人員，能有效降低新員工和轉(zhuǎn)崗作業(yè)人員安全風(fēng)險，減輕作業(yè)人員的勞動體力支出，提高作業(yè)人員檢修水平和技能。

科技文化方面：項目的實施和應(yīng)用既是輸電線路檢修工器具的改良和技術(shù)手段的延伸，又是適應(yīng)輸電線路施工及檢修作業(yè)規(guī)范的補(bǔ)充和完善，本項目取得的經(jīng)驗和成果可為公司后續(xù)采用更先進(jìn)的技術(shù)和方法提供有效的技術(shù)支持。

4 結(jié)語

本文研制的一種新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯，具有結(jié)構(gòu)牢固，設(shè)計輕便，便于運(yùn)輸和攜帶的特點，不僅減輕了運(yùn)維人員的工作負(fù)擔(dān)，減少了運(yùn)維人員上下傳遞爬梯的時間，提高了工作效率，同時降低高空傳遞大工具的作業(yè)風(fēng)險，有效減小現(xiàn)場檢修可能損壞復(fù)合絕緣子的概率。該新型輸電線路復(fù)合絕緣子檢修爬梯的研制，填補(bǔ)了高壓輸電線路復(fù)合絕緣子檢修工具的空白，為輸電線路工作者安全高效檢修提供了堅強(qiáng)保障，對線路消除隱患和缺陷起到了良好的作用。