摘要：针对农网改造中交叉跨越低压线路架线时，存在搭设跨越架进度慢、成本高等问题，研制了一种可伸缩人字梯。该梯具有携带轻便、安装快速、成本低廉等明显优势。文章介绍了研制思路及在交叉跨越中的应用。
关键词：可伸缩人字梯；交叉跨越；低压线路；架线施工
交叉跨越是农网改造中经常会遇到的，例如跨越已有0.4kV低压线路。为了避免施放的导线与被跨越线路导线之间发生摩擦而引起后者磨损、拉断乃至漏电，需采用不停电跨越技术，搭设跨越架是其中一种主要方法[1]。但这种方法存在装拆时间长、施工成本高等不足，因此本项目研制了一种轻便、可伸缩的人字梯，用于施工现场快速搭设简易跨越架，具有携带方便、安装简单、成本低廉的优点。
1 可伸缩人字梯研制思路
1.1人字梯结构形式选择
所研制人字梯用于跨越0.4kV低压线路。通常，1kV及以下线路导线与地面的距离，在居民区为6m，非居民区为5m。交叉跨越时，考虑到弧垂的影响，1～10kV导线与被跨越低压线路的垂直距离为2m，1kV及以下线路跨越低压线路的垂直距离为1m。因此人字梯距地高度应不小于6m+2m=8m。如此高的梯子显然不易携带，所以本项目人字梯必须可伸缩或可折叠。由于折叠结构体积较大，而且构造较为复杂，因而本项目确定采用可伸缩结构。
1.2 人字梯总装结构
人字梯由两个在顶端铰接的主支撑架构成，每个主支撑架的两端为圆杆，两圆杆之间由若干个截面接近正方形的踏板相连。主支撑架底部为两端伸出的一字型副支撑架。人字梯全部伸开后，不算顶端铰链轴，每个主支撑上有11个踏板，间距在600～700mm之间。距地面第二层的踏板上设置有限位绳。若人字梯两支撑架之间的夹角大于44°，副支撑架与地面之间会打滑，从而使人字梯失稳[2]。另外，考虑到人字梯充分伸展开后高度较高，易受各种因素影响失衡，故在距顶部100cm左右踏板两端挂设揽风绳，每边两个，一部人字梯需设4根揽风绳。
1.3 人字梯伸缩结构
主支撑架上距地第四节踏板起设置伸缩结构，总共可伸出8次。利用多重管状嵌套结构实现大尺寸伸缩。在伸缩结构中，下部圆管上部安装有衬套，小一级的圆管穿过衬套进入下一节圆管内，上一节圆管底部有圆环滑块，其作用是与下一节圆管接触，并产生一定的摩擦力，配合每一节上的锁紧装置可避免负载后往下滑动；同时还有限位作用，防止上一节圆管被抽出，这种结构其实很类似气缸或液压缸结构。如此一级套一级就构成本项目多达8级的伸缩结构。
1.4 人字梯踏板结构
踏板与主支撑架圆管上的固定环通过榫槽结构配合连接，再用螺钉固定。固定环与本级圆管顶端通过销钉牢固连接，在可伸缩支撑架踏板的底部靠近圆管一端有锁紧装置，用于锁定上一节圆管在下一节圆管中的位置。踏板截面大小能确保套进安全带挂钩。
1.5 人字梯副支撑架结构
副支撑架在人字梯的底部，其截面为矩形，是与地面直接接触的部分，其长度约为人字梯宽度的4倍左右。副支撑架两端包有金属箍，可增大与地面接触的稳定性，并有助于增强抗滑效果。
1.6 人字梯顶部铰链机构
人字梯顶部设有铰链机构，可方便地调整两支撑架的夹角。该机构中部为圆柱状，两端各有一块圆板，板轴心处向外伸出短轴。每个支撑架顶端各有一块耳形板，后者套在短轴上，再将轴端锁住。而支撑架的圆管则插在耳形板下面的圆套内固定。
1.7 人字梯限位绳
在人字梯距地第二节的一对踏板中间设置限位绳，该绳可控制两主支撑架张开不超过一定角度。采用双股绳以保障可靠性。
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1.8 人字梯材质选择
市场上的可伸缩人字梯主要采用金属材质（例如铝合金），但作为交叉跨越带电线路施工的人字梯应具有较好的绝缘性能，以金属材质为主显然是不合适的，为此本项目主支撑架圆管、踏板选用绝缘性能好的材料制作，例如采用不饱和树脂和玻璃纤维聚合拉挤工艺成型圆管，采用环氧树脂粘结销钉；铰链金属结构做防腐涂层。
2 可伸缩人字梯试验及在交叉跨越中的应用
2.1 人字梯试验
本项目完成设计工作后，委托制造单位加工出4套样品，然后按照相关规范对样品做了电气性能试验和机械负载试验。在电气性能试验中，经过工频耐压试验、操作冲击耐压试验，本项目人字梯未出现闪络、击穿等现象。在机械负载试验中，在人字梯不同梯级高度加载250kg重量（加安全系数），在动负荷试验和静态负荷试验过程中均未出现机械损伤或较明显的变形。表明本项目伸缩人字梯可用于交叉跨越施工。
2.2 人字梯跨越低压线路拖放导线操作
施工前，编制作业指导书，并对参与交叉跨越架线的施工人员进行技术交底和培训。检查所用工器具皆合格。对架线走廊进行清理，清除妨碍施工的树木及杂物等。填写和办理工作票。测量并放出4部可伸缩人字梯的位置线。
将4部可伸缩人字梯放在被跨越低压线路两侧，每侧2部。竖立人字梯，并使两主支撑架张开一定角度，然后人站立踏板，并从顶部起使最上面梯节伸出，伸到圆环滑块顶到衬套后，再锁紧该梯节。接着伸出第二节梯节，到位后锁紧。以此类推，至人字梯顶部超出被跨越低压线路至少2m为止。人字梯顶部距被跨越低压线路最近导线水平距离至少2.5m，否则应移动梯子直至满足要求为止。然后作业人员登梯固定4条揽风绳，而绳子另一端固定在地锚上，调整绳子使人字梯稳定。再以同样的方法调整被跨越低压线路两侧的另外3部人字梯。同侧2部人字梯的间距应保证挂网后宽度超过架线电杆横担的长度。
在同侧2部人字梯上各放出1条导引绳，方法是采用射绳枪或将绳头绑缚在长竹竿一端，将导引绳送到被跨越低压线路另一侧。再以导引绳牵出承力绝缘绳和引渡绳，其中引渡绳用于展放牵引绳。用承力绝缘绳展放封顶绝缘网。然后将绝缘网打开，绝缘网4角拉线绑缚在人字梯的顶部，这样即使放线过程中意外断线、跑线，有绝缘网兜着也能避免导线掉在被跨越线路导线上，以致造成被跨越导线损伤、断线乃至漏电。引渡绳展放牵引绳后，即可按常规交叉跨越架线方法施放导线。
紧线及安装附件后，先回收牵引绳，再拆除绝缘网绑缚在梯顶的绳，通过承力绝缘绳引导到被跨越线路一侧的人字梯上，随后放至地面。回收导引绳后，拆除人字梯上的揽风绳，作业人员再下梯，在梯子下部回收伸出的梯节。然后合并两主支撑架，底部绑缚后运输。
2.3 人字梯跨越低压线路作业注意事项
高大人字梯对安全要求较高。作业前，必须全面而仔细地检查梯子，有裂缝、变形、明显损伤时，在修复以前不应使用。同时还应使用摇表检测梯子的绝缘电阻，达不到要求也不要使用。外观及绝缘性能没有问题后，将梯子放在平整地面上撑开并将收缩梯节全部伸出，无问题再回缩合并。在施工现场检查地面坚实度，若地面松软，可铺设黄砂、碎石，夯实后再立梯子。人字梯张开后控制角度在30°～44°。压缩的梯节伸出后必须锁紧，梯顶部的揽风绳必须固定牢靠。在梯子上部工作时必须系好安全带。
3 结语
交叉跨越低压线路是电力工程施工中常遇到的情况，在城镇或交通路况较好的地区可使用绝缘斗臂车等机械快速施工，但在不少乡村地区并不具备这样的条件，而搭设跨越架费时又费力，因此本项目研制的可伸缩人字梯具有很好的应用前景，期待该人字梯在农网改造中发挥积极的作用。
参考文献：
[1] 邵腾飞. 输电线路不停电跨越施工技术的探讨及应用[J]. 电工技术，2017（8）：135-136.
[2] 乔丹，黄鹏飞，郑逸祥，等. 不同工况下人字梯应力分布和使用安全[J]. 实验室研究与探索，2015，34（9）：8-15.
论文作者:邓波明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
标签：人字论文; 支撑架论文; 伸缩论文; 圆管论文; 线路论文; 踏板论文; 低压论文; 《电力设备》2018年第23期论文;