新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯的研制與應用

馬愛東，夏金標，周大宇，馮佳川

(國網遼寧省電力有限公司檢修分公司錦州運維分部，遼寧　錦州　121000)

目前220 kV戶外式變電站硬母線支架多采用T型構架，其具有設計緊湊、占地面積小、可加掛附件多和便于拓展等特點。但在實際使用中，由于T型構架數量多，且每個T型構架下方的設備情況不同，這為工作人員順利安全到達工作地點進行檢修與維護帶來了很大的困難。

1　上下T型構架爬梯存在的問題

傳統上下T型構架的爬梯多為竹梯或者鋁合金梯，其長度要求超過7 m，它雖然能夠將工作人員直接送達到工作地點，但由于它們沒有絕緣性能，而220 kV設備的帶電部位通常設在離地面2.5 m高處，在工作中如果操作不當，極容易造成放電事故，危及人身和設備的安全。

另外某些T型構架自帶固定鐵質爬梯，由于T型構架上拓展安裝母線接地器設備，為了不影響母線接地器的操作，自帶固定鐵質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到工作地點。所以在變電檢修與維護工作中，工作人員需要自行翻越T型構架橫擔攀爬到達工作面，這對人身安全具有重大的威脅。

目前常用的絕緣梯表面堅硬光滑,當其斜靠在作業構架或電氣設備上時,由于構架和設備多為金屬材質,表面也較為光滑,絕緣梯搭靠在上面很不穩固,容易發生側滑。為防止發生意外,通常在攀爬梯子過程中需專人撐扶,在梯子上作業時還需用繩索將梯子與架構、設備綁牢,由于現場作業梯子可能需要經常移位,這樣既增加了工作人員數量,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型結構，其相間距離為3.5 m，距地面高度為6.5 m，由直徑為355 mm的圓型鋼材構成。由于燕南變電站屬于緊湊型設計，設備相對空間較為狹小，出于帶電安全距離和對檢修工作人員安全考慮，無法按常規安裝供檢修人員上下構架使用的爬梯。

另外燕南變電站開關場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。檢修用升降車進入作業現場存在諸多困難，自行式升降車受安全距離、地面承壓等情況限制難以到達T型構架下開展工作，而拖拉式升降車雖然能夠到達T型構架附近，但受到展開半徑所限，開展工作耗時較長。所以在進行瓷瓶探傷檢查等設備的檢修維護上下T型支架作業時，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，針對解決爬梯絕緣與防滑等安全性問題，方便作業人員移動體位，有效縮短作業時間。

2.2　新型絕緣伸縮式防滑梯的技術方案

燕南變電站根據實際工作中存在的問題，開發研制了一種新型絕緣防滑梯(見圖1)，通過改進防滑橡膠墊的位置、材質和長度、優化防滑梯結構和增加安全帶掛點等措施，有效解決了常規運行維護的現場問題。設計要點如下。

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。梯體由玻璃鋼制成[2]，防滑墊選擇橡膠材質，操作繩選用絕緣繩，這樣可保證梯子在相應電壓等級下的絕緣強度。安全帶掛點部分、抱夾及其附件、L型護板等采用金屬件制成，這樣可保證梯子的機械強度、穩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生過快的磨損問題。在梯子與T型構架橫擔接觸處，改用加厚加長的齒型防滑橡膠墊，解決超長絕緣梯安放后不牢固和控制穩定性差的問題。

c. 防滑梯采用兩節伸縮式結構，在不改變總長度的情況下，縮短單節長度[3]。方便工作人員操作，同時也降低工作人員在轉移工作地點時，誤碰帶電設備的風險。

d. 在防滑梯頂端設有安全帶掛點，大約位于工作平面1.5 m處，解決了高空作業時，安全規程要求的沒有安全帶掛點的問題，增強了工作人員檢修設備時的安全性[4]。

e. 增加獨特的抱夾設計。如圖2所示，抱夾由兩個半圓形槽鋼(內部嵌入齒形橡膠防滑墊)、傳動軸、固定軸、操作繩等組成[5]。絕緣梯平放在地上，左側為梯子底部，右側為梯子頂部。當向左拉動1繩時，傳動軸(帶導向槽)逆時針轉動，帶動軸鞘向固定軸靠攏，軸鞘拉動抱夾向內側做抱緊運動。在傳動軸逆時針轉動的同時2繩開始在傳動軸上纏繞，傳動軸轉動半周后抱夾達到閉合位置，拉緊1繩并且固定。此時1繩與傳動軸的連接點在傳動軸最左側，距地距離處于最短狀態，即使抱夾受到外力也無法打開。反之松開1繩，拉緊2繩。傳動軸順時針轉動，軸鞘向外側運動，帶動抱夾打開。當工作時，工作人員能在地面操作控制繩，控制抱夾開閉。當梯子升到預定高度后，牽拉2繩使抱夾張開，抱住T型構架橫擔后，操作1繩抱緊構架橫擔。

綜上所述，此梯即能滿足在強電場下的使用要求，又能使得梯子牢固固定在構架上，消除了工作人員使用長梯子和伸縮梯時上部晃動的安全隱患。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。在現場條件不允許的情況時與地面成90°角使用依然能夠保證工作人員的安全。在檢修維護工作進行時即時安裝，工作結束后立即移除保存。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　防滑梯抱夾結構

3　現場應用

新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯屬于電力安全工器具，在出廠前進行了耐壓試驗，檢測結果合格，符合220 kV電壓等級使用標準。之后在燕南變電站進行了使用，現場應用結果表明，對防滑梯的改進研究達到了預期目的，使得在T型構架上進行檢修維護時作業人員有了可靠的安全帶掛點，并且方便作業人員移動體位，保證了作業人員的人身安全，符合現場作業要求，具有很好的實用性和安全性。

4　結束語

新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯具有設計精巧、移動靈活、安裝使用方便和實用性強等優點。新型絕緣伸縮式帶抱夾防滑梯的使用，不僅解決了T型構架沒有爬梯或雖裝設有固定爬梯但高度不夠的問題，為方便作業人員移動體位提供了登高用具，而且提高了設備檢修維護時作業人員的人身安全和操作的可靠性，從而提高了變電設備運行的穩定性。本項目的實施推廣具有可擴展性，可適用于所有硬母線支架為T型結構變電站的驗收及設備維護檢修工作，起到降低設備維護費，減少資金投入，有效縮短作業時間的重要作用。但是本梯仍有一定的使用局限性，僅能夠滿足220 kV及以下電壓等級使用的相關技術要求，且只可在停電設備上或者地電位帶電作業中使用。本梯的性能仍有待進一步優化和完善。