苑愛國，張曉平，劉偉杰

(營口供電公司，遼寧 營口 115000)

梯子頭是在導地線上進行作業(yè)時常用的工具之一，在輸電線路帶電作業(yè)工作中應用頻繁，通過多年的實踐，發(fā)現現用梯子頭在應用中存在一定的安全隱患，急需改進。

1 帶電作業(yè)起源

帶電作業(yè)在我國起源于20世紀50年代，我國的帶電作業(yè)無論在項目的廣泛性、方法的多樣性和工具的靈活性等方面都已日趨完善［1］。隨著經濟的發(fā)展，供電的連續(xù)性和可靠性已提到工作議事日程上來。停電檢修將造成嚴重的窩電和缺電現象，發(fā)展帶電作業(yè)是提高供電可靠性的重要手段［2］。導地線上掛飛車 (梯子頭)帶電檢修作業(yè)就是帶電作業(yè)中一項基本作業(yè)項目。

2 掛梯作業(yè)應用范圍

由于軟梯適應性強、重量輕、便于攜帶，而且長短不受限制，因此，廣泛用于進出電場作業(yè)［3］，如帶電處理導地線線傷、防震錘跑出、導地線懸掛異物等［4］。而梯子頭則是將軟梯與導地線連接的必需工具，梯子頭在作業(yè)中能否靈活應用直接影響作業(yè)的安全性和時效性。

3 現有梯子頭特點

現有梯子頭可分為直掛式絕緣梯子頭和扭掛式鋁合金梯子頭。

3.1 直掛式絕緣梯子頭

直掛式絕緣梯子頭梯身為絕緣材料 (如圖1所示)，有利于帶電作業(yè)時保證足夠的安全距離。缺點是不易懸掛，而且掛鉤處無閉鎖裝置，有掛鉤脫出導線的危險。

圖1 直掛式絕緣梯子頭

3.2 扭掛式鋁合金梯子頭

扭掛式鋁合金梯子頭如圖2所示，其懸掛方法簡便快捷、容易操作。缺點是梯身全部為鋁合金材質，縮短了帶電體與接地體的安全距離，在電力線較密集的情況下不利于等電位作業(yè)人員保證足夠的安全距離。其關鍵問題是等電位作業(yè)人員在攀登軟梯過程中，掛鉤處于開放狀態(tài)，由于導線掛點處的傾斜度較大，兩個掛鉤不能保證同時受力，往往是一個受力一個處于懸空狀態(tài)，在等電位人員上下軟梯過程中，將引起導線上下跳躍，出現掛鉤脫出導線的危險，這是帶電作業(yè)一個極大的安全隱患［5］，因此，重點研究掛鉤處的閉鎖裝置。

圖2 扭掛式鋁合金梯子頭

4 防脫落絕緣梯子頭

4.1 防脫落絕緣梯子頭的研制

防脫落絕緣梯子頭最初形態(tài)是以鋁合金梯子頭為基礎，其懸掛方法適合各種條件，且操作比較容易。鋁合金扭掛式梯子頭最初操作方法是懸掛前將梯子頭掛鉤處的閉鎖打開，掛好梯子頭后，作業(yè)人員在掛鉤未閉鎖情況下攀登至導線處，在作業(yè)前需將閉鎖裝置關閉，防止作業(yè)過程中掛鉤脫出導線。作業(yè)結束后需將閉鎖裝置打開，以便于摘下梯子頭。該梯子頭的缺點是作業(yè)人員在攀登過程中由于作業(yè)人員上下時用力不均勻，使導線上下跳動，梯子頭掛鉤有彈出導線的危險，因此，作業(yè)人員在攀登過程中存在安全隱患。

針對這一安全問題，研究重點放在掛鉤處閉鎖裝置的研發(fā)。最初解決的方法是將閉鎖裝置設計成可用操作桿操作的裝置，其操作方法是當軟梯懸掛好后由桿塔上的作業(yè)人員利用絕緣操作桿直接對閉鎖裝置進行操作，使其關閉。該方法的缺點是操作不方便，對操作人員的操作技巧要求較高，使帶電作業(yè)復雜化，不利于對危險的防控。

基于此狀況，認為可以在地面控制閉鎖裝置，其方法是將閉鎖裝置設計成可用繩索控制開合的裝置，這樣可減少塔上作業(yè)量，簡化操作方法，但在應用過程中發(fā)現繩索控制閉鎖開合裝置在操作時容易出現閉鎖后無法打開的現象，而且在掛梯上又增加1條繩索，使掛梯上的繩索由2條 (1條為傳遞繩索，1條為保護繩)變成3條，增加1條就會使地面操作變得混亂，一旦纏繞在一起將影響作業(yè)進度。

因此，考慮是否可以利用必須的傳遞繩來代替控制閉鎖的操作繩。經過反復研究后認為該方法可行，設計的閉鎖裝置為一套機械組合，防脫落絕緣梯子頭部件如圖3所示，閉鎖鉤為彈性裝置，傳遞繩的綁扎點為可轉動的機械連桿，兩者之間通過細鋼線連接。

圖3 防脫落絕緣梯子頭部件圖解

4.2 防脫落絕緣梯子頭操作原理

防脫落絕緣梯子頭是以彈簧的彈性原理與機械連桿的聯(lián)動性原理相結合進行設計。懸掛梯子頭之前，掛鉤處的閉鎖裝置在彈簧彈力的作用下處于閉合狀態(tài)，將閉鎖裝置通過細鋼線與牽引繩連接的機械連桿連接，當牽引繩向上傳遞梯子頭的同時，給予機械連桿一個拉力，通過機械連桿和連桿與閉鎖裝置間的細鋼線將這一拉力傳遞到閉鎖裝置，使閉鎖裝置受力擠壓彈簧，掛鉤處于開放狀態(tài)，便于掛鉤順利掛在導線上。

當梯子頭掛在導線上，松開牽引繩后，機械連桿失去拉力，閉鎖裝置也失去機械連桿傳遞的拉力，此時閉鎖裝置一直擠壓彈簧，彈簧則給閉鎖裝置一個反作用力，使閉鎖裝置處于閉合狀態(tài)，達到防止掛鉤脫出導線的目的，懸掛好后閉鎖裝置自動閉合狀態(tài)如圖4所示。

4.3 應用效果

各種梯子頭應用效果如表1所示。

由表1可以看出，防脫落絕緣梯子頭具有良好的應用效果。

表1 各種梯子頭應用效果

圖4 懸掛好后閉鎖裝置自動閉合的狀態(tài)

5 防脫落絕緣梯子頭特點

5.1 創(chuàng)新性

防脫落絕緣梯子頭將牽引繩與閉鎖裝置通過機械傳動機構合理結合，改變了閉鎖裝置近距離操作的常規(guī)方式，以地面操作方式所代替，增加了作業(yè)的安全性、簡便性。

5.2 先進性

目前國內未發(fā)現有比該產品先進的，在國內相關產品中尚屬唯一高安全性產品，該工具已獲得中華人民共和國國家知識產權局授予的實用新型專利證書 (專利號:ZL 2010 2 0200376.4)。

5.3 實用性

防脫落絕緣梯子頭已應用在66～220 kV變電站帶電作業(yè)和66～500 kV輸電線路帶電作業(yè)工作中，該產品適用于單導線、水平復導線線路，實用性強。

5.4 安全性

在安全方面，采用地面控制掛鉤處閉鎖裝置，使作業(yè)人員在上下攀登軟梯過程及等電位作業(yè)時，掛梯不會出現掛鉤脫出導線的危險，提高了作業(yè)的安全性，該設計填補了國內在掛梯作業(yè)安全方面的技術空白。

［1］ 方年安，劉國揚，劉士一．帶電作業(yè)［M］．北京:工人出版社，1986.

［2］ 李齊森．提高供電可靠性的方法 ［J］．東北電力技術，2010，31(7):34－36.

［3］ 柏克寒，方年安．500 kV帶電作業(yè)培訓教材［M］．長沙:電力工業(yè)部安全監(jiān)察及生產協(xié)調司，1993.

［4］ 張 巍，王 飛，楊鐵軍．2009～2010年冬季遼寧電網輸電線路舞動分析［J］．東北電力技術，2010，31(8):14－18．

［5］ 吳健仁，林晴陽，蔡志強，等．輸電線路導、地線異物清除器的研制與應用［J］．電力安全技術，2010，12(12):34－35．