新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯的研制與應(yīng)用

馬愛東，夏金標(biāo)，周大宇，馮佳川

(國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司錦州運(yùn)維分部，遼寧　錦州　121000)

目前220 kV戶外式變電站硬母線支架多采用T型構(gòu)架，其具有設(shè)計(jì)緊湊、占地面積小、可加掛附件多和便于拓展等特點(diǎn)。但在實(shí)際使用中，由于T型構(gòu)架數(shù)量多，且每個(gè)T型構(gòu)架下方的設(shè)備情況不同，這為工作人員順利安全到達(dá)工作地點(diǎn)進(jìn)行檢修與維護(hù)帶來了很大的困難。

1　上下T型構(gòu)架爬梯存在的問題

傳統(tǒng)上下T型構(gòu)架的爬梯多為竹梯或者鋁合金梯，其長(zhǎng)度要求超過7 m，它雖然能夠?qū)⒐ぷ魅藛T直接送達(dá)到工作地點(diǎn)，但由于它們沒有絕緣性能，而220 kV設(shè)備的帶電部位通常設(shè)在離地面2.5 m高處，在工作中如果操作不當(dāng)，極容易造成放電事故，危及人身和設(shè)備的安全。

另外某些T型構(gòu)架自帶固定鐵質(zhì)爬梯，由于T型構(gòu)架上拓展安裝母線接地器設(shè)備，為了不影響母線接地器的操作，自帶固定鐵質(zhì)爬梯高度必須低于母線接地器底端，它無法將工作人員直接送達(dá)到工作地點(diǎn)。所以在變電檢修與維護(hù)工作中，工作人員需要自行翻越T型構(gòu)架橫擔(dān)攀爬到達(dá)工作面，這對(duì)人身安全具有重大的威脅。

目前常用的絕緣梯表面堅(jiān)硬光滑,當(dāng)其斜靠在作業(yè)構(gòu)架或電氣設(shè)備上時(shí),由于構(gòu)架和設(shè)備多為金屬材質(zhì),表面也較為光滑,絕緣梯搭靠在上面很不穩(wěn)固,容易發(fā)生側(cè)滑。為防止發(fā)生意外,通常在攀爬梯子過程中需專人撐扶,在梯子上作業(yè)時(shí)還需用繩索將梯子與架構(gòu)、設(shè)備綁牢,由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)梯子可能需要經(jīng)常移位,這樣既增加了工作人員數(shù)量,又降低了工作效率[1]。

2　新型絕緣伸縮式防滑梯的研制

2.1　研制背景

燕南變電站220 kV硬母線支架為T型結(jié)構(gòu)，其相間距離為3.5 m，距地面高度為6.5 m，由直徑為355 mm的圓型鋼材構(gòu)成。由于燕南變電站屬于緊湊型設(shè)計(jì)，設(shè)備相對(duì)空間較為狹小，出于帶電安全距離和對(duì)檢修工作人員安全考慮，無法按常規(guī)安裝供檢修人員上下構(gòu)架使用的爬梯。

另外燕南變電站開關(guān)場(chǎng)的道路除去主道均采用硬碎石覆蓋路面，母線支架周圍均有電纜溝，蓋板高出地面100 mm。檢修用升降車進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在諸多困難，自行式升降車受安全距離、地面承壓等情況限制難以到達(dá)T型構(gòu)架下開展工作，而拖拉式升降車雖然能夠到達(dá)T型構(gòu)架附近，但受到展開半徑所限，開展工作耗時(shí)較長(zhǎng)。所以在進(jìn)行瓷瓶探傷檢查等設(shè)備的檢修維護(hù)上下T型支架作業(yè)時(shí)，工作人員安全無法得到保證。

因此有必要研制出一種新型絕緣防滑梯，針對(duì)解決爬梯絕緣與防滑等安全性問題，方便作業(yè)人員移動(dòng)體位，有效縮短作業(yè)時(shí)間。

2.2　新型絕緣伸縮式防滑梯的技術(shù)方案

燕南變電站根據(jù)實(shí)際工作中存在的問題，開發(fā)研制了一種新型絕緣防滑梯(見圖1)，通過改進(jìn)防滑橡膠墊的位置、材質(zhì)和長(zhǎng)度、優(yōu)化防滑梯結(jié)構(gòu)和增加安全帶掛點(diǎn)等措施，有效解決了常規(guī)運(yùn)行維護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)問題。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。

圖1　新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯展示圖

a. 梯體和其主要配件需要選擇具有良好絕緣性能的材質(zhì)。梯體由玻璃鋼制成[2]，防滑墊選擇橡膠材質(zhì)，操作繩選用絕緣繩，這樣可保證梯子在相應(yīng)電壓等級(jí)下的絕緣強(qiáng)度。安全帶掛點(diǎn)部分、抱夾及其附件、L型護(hù)板等采用金屬件制成，這樣可保證梯子的機(jī)械強(qiáng)度、穩(wěn)定性和使用的安全性要求。

b. 在梯子與地面接觸處，改用硬度較大的防滑橡膠墊，防止梯子與碎石路面摩擦產(chǎn)生過快的磨損問題。在梯子與T型構(gòu)架橫擔(dān)接觸處，改用加厚加長(zhǎng)的齒型防滑橡膠墊，解決超長(zhǎng)絕緣梯安放后不牢固和控制穩(wěn)定性差的問題。

c. 防滑梯采用兩節(jié)伸縮式結(jié)構(gòu)，在不改變總長(zhǎng)度的情況下，縮短單節(jié)長(zhǎng)度[3]。方便工作人員操作，同時(shí)也降低工作人員在轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)時(shí)，誤碰帶電設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。

d. 在防滑梯頂端設(shè)有安全帶掛點(diǎn)，大約位于工作平面1.5 m處，解決了高空作業(yè)時(shí)，安全規(guī)程要求的沒有安全帶掛點(diǎn)的問題，增強(qiáng)了工作人員檢修設(shè)備時(shí)的安全性[4]。

e. 增加獨(dú)特的抱夾設(shè)計(jì)。如圖2所示，抱夾由兩個(gè)半圓形槽鋼(內(nèi)部嵌入齒形橡膠防滑墊)、傳動(dòng)軸、固定軸、操作繩等組成[5]。絕緣梯平放在地上，左側(cè)為梯子底部，右側(cè)為梯子頂部。當(dāng)向左拉動(dòng)1繩時(shí)，傳動(dòng)軸(帶導(dǎo)向槽)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)軸鞘向固定軸靠攏，軸鞘拉動(dòng)抱夾向內(nèi)側(cè)做抱緊運(yùn)動(dòng)。在傳動(dòng)軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)2繩開始在傳動(dòng)軸上纏繞，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)半周后抱夾達(dá)到閉合位置，拉緊1繩并且固定。此時(shí)1繩與傳動(dòng)軸的連接點(diǎn)在傳動(dòng)軸最左側(cè)，距地距離處于最短狀態(tài)，即使抱夾受到外力也無法打開。反之松開1繩，拉緊2繩。傳動(dòng)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，軸鞘向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)抱夾打開。當(dāng)工作時(shí)，工作人員能在地面操作控制繩，控制抱夾開閉。當(dāng)梯子升到預(yù)定高度后，牽拉2繩使抱夾張開，抱住T型構(gòu)架橫擔(dān)后，操作1繩抱緊構(gòu)架橫擔(dān)。

綜上所述，此梯即能滿足在強(qiáng)電場(chǎng)下的使用要求，又能使得梯子牢固固定在構(gòu)架上，消除了工作人員使用長(zhǎng)梯子和伸縮梯時(shí)上部晃動(dòng)的安全隱患。本梯具有在地面上能夠操控上部抱夾的固定裝置，可以擺脫普通梯子需要與地面成60°角的限制。在現(xiàn)場(chǎng)條件不允許的情況時(shí)與地面成90°角使用依然能夠保證工作人員的安全。在檢修維護(hù)工作進(jìn)行時(shí)即時(shí)安裝，工作結(jié)束后立即移除保存。既確保了梯子安裝牢固，使用安全，又不影響220 kV母線支架美觀。

圖2　防滑梯抱夾結(jié)構(gòu)

3　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯屬于電力安全工器具，在出廠前進(jìn)行了耐壓試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果合格，符合220 kV電壓等級(jí)使用標(biāo)準(zhǔn)。之后在燕南變電站進(jìn)行了使用，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，對(duì)防滑梯的改進(jìn)研究達(dá)到了預(yù)期目的，使得在T型構(gòu)架上進(jìn)行檢修維護(hù)時(shí)作業(yè)人員有了可靠的安全帶掛點(diǎn)，并且方便作業(yè)人員移動(dòng)體位，保證了作業(yè)人員的人身安全，符合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求，具有很好的實(shí)用性和安全性。

4　結(jié)束語(yǔ)

新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯具有設(shè)計(jì)精巧、移動(dòng)靈活、安裝使用方便和實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯的使用，不僅解決了T型構(gòu)架沒有爬梯或雖裝設(shè)有固定爬梯但高度不夠的問題，為方便作業(yè)人員移動(dòng)體位提供了登高用具，而且提高了設(shè)備檢修維護(hù)時(shí)作業(yè)人員的人身安全和操作的可靠性，從而提高了變電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。本項(xiàng)目的實(shí)施推廣具有可擴(kuò)展性，可適用于所有硬母線支架為T型結(jié)構(gòu)變電站的驗(yàn)收及設(shè)備維護(hù)檢修工作，起到降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)，減少資金投入，有效縮短作業(yè)時(shí)間的重要作用。但是本梯仍有一定的使用局限性，僅能夠滿足220 kV及以下電壓等級(jí)使用的相關(guān)技術(shù)要求，且只可在停電設(shè)備上或者地電位帶電作業(yè)中使用。本梯的性能仍有待進(jìn)一步優(yōu)化和完善。