一种改进型输电线路悬吊作业平台研究

一种改进型输电线路悬吊作业平台研究

罗旭刚

广西电网有限责任公司桂林供电局  广西桂林  541000

摘要：本文针对直线塔更换预交丝、绝缘子、改双挂点及耐张塔安装避雷器等需要悬吊在横担下方的工作不易操作且耗时费力的难题，研制了一种改进型输电线路悬吊作业平台。该改进型作业平台结构简单，操作方便，能为高空悬吊作业提供一个安全舒适的平台。在作业效率方面，该装置可有效缩短作业时间，降低作业成本，增强人机功效；在作业安全方面，该装置可减小作业过程中工器具和材料发生高空掉落，以及作业人员长期保持固定姿势造成肢体麻木等风险。

关键词：输电线路；悬吊作业平台；人机功效。

1引言

随着社会经济的发展，架空输电线路公里数的高速增加，以及检修工作的逐年上涨，对供电可靠性要求不断提高[1]。例如，日常检修工作中的直线塔需更换预交丝、绝缘子、改双挂点以及耐张塔安装避雷器等需要悬吊在横担下方的工作[2]。据不完全统计，2019年桂林供电局有上千只避雷器需安装，上百个点需进行预交丝更换，运维人员的现场工作量极大。因此，针对实际工作中存在的难题和可优化项进行技术改进，进而提高悬吊作业的适用性、舒适性、安全性，将极具应用价值。

2技术现状及问题分析

2.1目前悬吊作业方法

目前遇到直线塔更换预交丝、绝缘子、改双挂点，耐张塔安装避雷器等需要悬吊检修工作采用的方法有：

1. 直线塔更换预交丝：

（1）使用链条葫芦把导线放至横担或靠近塔身进行工作：

图1 使用链条葫芦更换预交丝

（2）使用踏板悬吊在横担下方，坐在踏板上作业；

图2 使用踏板悬吊更换预交丝

2. 直线塔更换绝缘子、改造双挂点，可直接坐在导线上进行作业：

图3 使用踏板悬吊更换预交丝

3. 耐张塔安装避雷器：

（1）带跳线串绝缘子：①利用定位绳和安全带，单手包住跳串绝缘子串，单手进操作；②利用楼梯进行作业；

图4 带跳线串绝缘子安装耐张塔避雷器

（2）不带跳线串绝缘子：①利用接地线把跳线拉至横担下方绑扎后，弯腰伸手到横担下方进行作业；②利用楼梯进行作业

图5 不带跳线串绝缘子安装耐张塔避雷器

针对现有的作业方式，其主要存在的弊端可总结为以下六点：

（1）利用链条葫芦把导线放置横担或靠近塔身进行作业，操作费力耗时，经验要求高，对葫芦挂点位置精确度高，一旦挂点偏差，或链条长度不够，必须返工，重新调整，或再增加一把葫芦进行调整，增加了作业风险，每相导线放下和拉回安装需多花30分钟时间；

（2）作业人员坐在踏板、楼梯上进行悬吊作业，由于踏板、楼梯受力面积小，作业人员双脚悬空，造成作业人员下半身短暂性麻木，对身体造成伤害，不利于高空作业；

（3）更换直线绝缘子和改造双挂点，直接坐在导线上作业，导线截面小，作业人员双脚悬吊，造成作业人员下半身麻木，且作业人员重量作用于导线上影响工作；

（4）带跳线串绝缘子进行安装避雷器，利用定位绳和安全带进行作业，操作难度大，体力消耗快，效率及安全系数低；

（5）不带跳线串绝缘子，利用接地线把跳线拉至横担下方绑扎后进行作业，存在不易操作，需要长时间弯腰，费力耗时，易导致作业人员腰肌劳损，甚至更严重疾病。在部分耐张塔内角较大情况下，跳线距离杆塔较远，裕度不够，无法利用接地线拉回到杆塔横担处；

（6）在作业过程中，作业人员不能长时间保持一个姿势，需要不断变换体位，来缓解疲劳，便于作业，在移动或变换体位的过程中易导致工具袋碰撞翻转，造成工具掉落，砸伤地面配合人员。

同时，现有的输电线路悬吊作业平台在使用过程中还存在以下五点可优化项：

（1）现有的输电线路线路悬吊作业平台自重量25kG，不便于携带，需要2人搬运，不适于输电线路野外爬山涉水；

（2）悬吊采用绝缘爬梯悬吊便于作业人员从杆塔上下到作业位置，但因梯子为平行结构，使整个平台的稳定性变差，容易晃动；

（3）与铁塔连接部位使用吕钩子和蝴蝶螺栓固定的方式存在，吕勾、蝴蝶螺栓与铁塔接触面积小，不够牢固，在平台受力不大或单边受力时，存在脱落的风险；

（4）爬梯的调节收紧机构：由于调节收紧机构处于铁塔横担下方，不便于操作，操作费时费力；

（5）平台四周为封闭设计，前挡板限制和影响作业人员操作，在更换预绞丝等作业时，侧面的左右挡板影响待安装的预绞丝存放。

综上所述，为解决高空悬吊作业及以上各类难题，以下将详细介绍一种改进型输电线路悬吊作业平台。

3技术原理说明

目前，输电管理人员所研发的耐张杆塔检修平台，只适用于辅助耐张杆塔单窜绝缘子更换工作，并不适用于悬吊类检修作业。因此，本节设计一种改进型输电线路悬吊作业平台，该装置主要包括：悬吊绳、调节悬吊绳装置、悬吊作业平台部分、长短调节定位绳部分，把四部分连接安装组成一套完成的一种输电线路悬吊作业平台。该装置可运用于电力行业直线塔更换预交丝、绝缘子、改双挂点，耐张塔安装避雷器等需要悬吊在横担下方的检修维护工作，适用35kV-220kV线路，给作业人员提供一个可坐可站的作业平台。其具体实施运用示意图如下所示：

(a)

(b)

图6 改进型作业平台具体实施运用示意图

在现场使用时，把组装好的一种输电线路悬吊作业平台安装到作业位置，悬吊绳穿过塔材，调节收紧机构，使平台悬吊在作业适当位置，作业人员站在导线上，根据现场实际情况调节好定位绳，便可站立或坐立开展检修作业。其实际工作效果图如下所示：

图7 实际工作效果图

由以上可知，该改进型作业平台具有结构简单，操作方便的特点，能为高空悬吊作业提供一个安全舒适的平台。其具体改进之处可总结为以下五点：

（1）原作业平台尺寸的长×宽×高为800×800×600mm，坐凳高×宽为425×425mm，改进后的平台尺寸的长×宽×高为500×450×400mm，坐凳高×宽为270×250mm，重量由原来的25kG减少至10kG，重量与体积都变小，便于单人携带；

（2）原作业平台采用绝缘爬梯作为平台的主要受力，使用爬梯上下的频次不大，仅仅在复合绝缘子情况使用，但由于爬梯为平行结构，易晃动，使整个平台的稳定性变差。改进后的平台直接采用承重1吨的工作绳，直径不小于16￠，悬吊绳与铁塔、平台连接后成四角受力，提高了平台的稳定性。

（3）原与铁塔连接部位使用吕钩子和蝴蝶螺栓固定的方式，存在吕勾、蝴蝶螺栓与铁塔接触面积小，不够牢固，在平台受力不大或单边受力时，存在脱落的风险。改进版直接使用绳索加调节悬吊绳装置，在受力时只会越拉越紧，不可能脱落，保证了安全性。

（4）原爬梯调节收紧机构，由于调节收紧机构处于铁塔横担下方，不便于操作，操作费时费力。改进版考虑在把平台放至合适的作业位置，定好位，直接用悬吊绳穿过在铁塔塔材，把调节悬吊绳装置置于横担处，实现作业人员直接在横担上面就可以操作。

（5）原平台四周为封闭设计，前挡板限制和影响作业人员操作，在更换预绞丝等作业时，侧面的左右挡板影响待安装的预绞丝存放。改进型平台去掉前挡板消除对操作人员的影响，左右两侧及坐凳下的工具箱半封闭设计，这样可以在平台前段放置预交丝等尺寸比较长的附近，方便作业人员拿放，工具箱半封闭设计也方便工器具的拿放，同时在作业过程中不会发生工器具掉落的风险。

4项目推广前景描述

目前仅桂林供电局输电管理所每年负责的直线塔更换预交丝、绝缘子、改双挂点和耐张塔安装避雷器等检修任务就高达百余次，若该成果在行业内进行全面推广，可大大减少人力物力，进而带来巨大的经济效益和社会效益。

同时，据笔者统计，该改进型输电线路悬吊作业平台在其他地市供电局并未出现，该装置对于输电线路检修的作用难以估量。若对该平台的结构进步改进成可拆装及功能进行升级，可在悬吊作业领域发挥更大的功能和作用，极具行业推广价值。

5结论

本文所设计的一种改进型输电线路悬吊作业平台操作简便，安装容易，解决了工器具及金具附件放、取不易的难题，以及直线塔更换预交丝、绝缘子、改双挂点及耐张塔安装避雷器等需要悬吊在横担下方的工作不易操作、耗时费力、腰痛腿麻，危害人身健康的难题，满足不同环境下的工作需要，适用于线路检修所有类型的悬吊作业，为高空悬吊作业提供一个安全舒适的平台，可适用于各种悬吊作业，提高作业效率和安全性，提高人机功效，缩短作业时间，降低设备检修劳动力成本。

参考文献

[1]孙佳, 吴玉厚, 陈士忠,等. 高处作业悬吊平台的智能调平系统[J]. 中国工程机械学报, 2011, 9(2):5.

[2]李甘友, 王孟良, 梁进兴,等. 输电线路悬吊作业平台:, CN210985444U[P]. 2020.