基于一种导线载人滑轮的测距装置及应用

基于一种导线载人滑轮的测距装置及应用

于建华

（广东电网有限责任公司韶关供电局广东韶关512026）

摘要：在电力线路中，导线呈下弧状悬挂于空中，为了保证导线舞动造成的设备损伤或短路，导线表面电位梯度不平衡造成的吸引碰撞等安全隐患，需要在导线上安装一些防震锤、间隔棒、相间绝缘子等等金具附件，这些金具的安装有着明确的规范要求，难点是怎样精确安装到具体位置。目前在用的导线测距工具仅限于卷尺、百米绳等工具，由于导线跨度大、距离长、径面小、晃动严重，造成工作条件差、安全隐患严重，因此导线类作业的质量属于老大难问题，在屡次工程验收中常被返工。设备及作业方式落后是造成施工安装质量欠佳的主要原因。本文通过研制一种适合于电力导线测距工具以解决上述难题，同时具有提高安全水平和工作效率的测距作业新方式。

关键词：导线测距装置；载人滑轮；户外型全身式安全带

一背景

按《110kV~750kV架空输电线路施工及验收规范》要求，导线类金具的防震锤、间隔棒、间隔绝缘子及一些特殊设备等等有着明确的安装位置要求，需要精确计算位置距离，否则会造成工艺的安装质量问题，轻则工艺不美观，重则带来线路运行的安全隐患。如间隔棒的安装误差降低间隔棒的防舞效果，甚至造成防舞失效，带来严重的安全隐患。常见的导线测距方式如下：

1“坐导线”测距方式

“坐导线”测距离主要应用于短距离金具的安装，一般使用“卷尺”测量安装距离。如防震锺的安装，一般在悬挂绝缘子的6米范围内。作业人员靠娴熟的技能“坐”在导线上，克服导线摇摆的恐惧和坠落的二次伤害隐患开展作业。因为高空的工作条件恶劣，安装人员很难完全释放双手并使用柔软的卷尺精确测量金具的距离，员工往往加快进度和草草完成任务，导致安装质量得不到保证，带来设备的安全隐患。（图1）

图1“坐导线”测量作业方式及坠落隐患

2“导线飞车”测距方式

使用这种工具及方式适应于长距离或落差大的导线类金具安装，一般使用“皮尺”或测距绳测量安装距离。由于皮尺或测距绳有伸缩性，受风吹的影响大，导致测量误差明显。导线飞车重量大，操作复杂，配合的人力物力成本较多，时间长。例如一辆铝合金飞车25KG重，光准备时间就要数个小时，还需要5-6人配合才能完成一项非常简单的工作任务。由于这类导线作业配套使用传统安全带，同样存在坠落的二次伤害的安全隐患。（图2）

图2导线“飞车”

3“走线”测距方式

220kV及以上线路采用这种作业方式，一般使用“百米绳”测量位置距离。开展工作时由2-3名高空作业人员配合，在导线上一前一后拉扯“百米绳”测量安装距离。由于测量时“百米绳”的松紧难以掌握、人员配合要求高，容易造成测量误差情况。其次测量时存在安全风险，当跨越带电线路时，如果“百米绳”靠近或接触带电体时可能造成安全事故。（图3）

图3传统的500kV“走线”测距作业

例：2010年9月，在韶关500kV库曲线工程采用“百米绳”测量间隔棒安装距离验收数据如下：（备注：验收规范要求，杆塔间隔棒安装距离允许偏差第一个误差值±1.5%，其余为±3%）（表1）

以上验收数据得出结果，采用“百米绳”或皮尺等测量导线间隔棒距离的误差值合格率仅75%，超过了《110-750kV架空输电线路施工及验收规范》要求，因此部门责令施工方需对不合格的金具进行重新整改返工。

综上所述，传统的电力导线安装距离测量工具或作业方式导致质量误差、工作效率或安全水平不足的缺点，因此有必要研制一种适合于电力导线测距工具以解决上述难题，兼而在测距工作中起到提高工作效率和安全水平的效果。

二对策目标

1设计产品

设计和制作一种基于导线载人滑轮-测距装置设计。如（图4）所示：

图4导线载人滑轮-测距装置设计及立体图

导线作业载人滑轮-测距装置主要由四个部分组成，包括：一、载人滑轮装置。为高空导线作业的移动工具，包括滑轮支架①和转轮装置④；二、测距装置⑧：通过机械装置的转动体现物体移动的距离。轮径设计为54.11mm，通过设计机械轮齿数满足滑轮转动一圈显示1米。以此类推准确显示测量的距离。当拨动归零键时，转齿数字恢复原位，显示0000米。三、连接部分：安装在滑轮支架或测距装置的连接固件，包括连接底架、连接底板⑦、连接套⑥、连接螺栓②。四、传动轴③。滑轮轴设计延长通过连接部分与测距器轴拼合为一体化结构，当转轮转动时带动测距器转动。

2作业方式

测距装置通过外挂装置临时安装在载人滑轮上，作业时载人滑轮扣在导线上，作业人员穿戴全身式安全带并联接载人滑轮上悬空开展移动及作业。当开展测距安装作业时，将测距器临时通过外挂拼接在载人滑轮上，在导线某个位置按下转盘测距器的归零键，测量工作开始，滑轮转动时传动轴带动测距器工作。测距数字通过转盘显示出来，作业人员根据需求精确测量电力导线的距离。

3配合高空作业“载人滑轮”应用

导线测距器需外挂主体-“载人滑轮”才能应用。载人滑轮为笔者开发的另一个项目成果，主要应用于导线类的移动和作业。作业人员将载人滑轮扣在导线，就可在导线上开展移动和作业，当沿导线往下移动时，刹车制动装置可控制移动的速度，避免人员下滑失控导致受伤或到达准确位置。当人员在弧状导线往上移动时，棘轮方向控制装置有防止人员向上移动时没有往后/往下的功能。当开展长距离、大高差移动时，可外挂另一个电机、遥控装置开展移动和作业，节省了工作时间和体力。（图5）

图5导线刹车、棘轮方向控制技术

4配合户外安全带及高空的工器具的应用

与全身式电工安全带（户外型）、止坠器、软梯、铝合金锁具等户外工具搭配载人滑轮方体现导线作业效果。全身式电工安全带（户外型）具有人体始终保持头朝上的状态，没有突然人体失衡的心理防范压力，与传统安全带相比具有天然的抗高空恐惧感的优点。当“载人滑轮”悬挂于户外全身式安全带时，突显整体工器具的量少、体轻、安全和效率提高的优点。（图6）

图6户外安全带及锁扣

三实施成果

通过不断的研制及验证，成功研制最佳效果的“载人滑轮-测距装置”及作业方式。其实施成果主要有以下方面：

1测距作业质量提高

通过对在建的一条500KV输电线路工程进行了间隔棒安装作业，以检测本工具距离的安装质量。

通过表2数据可以看出，间隔棒距离的安装的测量合格率达到100%，满足《110-750kV架空输电线路施工及验收规范》的合格率不少于99%的要求。同时间隔棒安装距离最大误差少于1.0%，低于设定的误差不超过±1.5%的目标值。

2作业安全水平提高

在走线测量的作业过程中，由于采用了户外式安全带及载人滑轮一体式的安全装置，借助载人滑轮并扣在导线上的移动测量方式，户外全身式安全带有人体有永远向上的特点，使作业人员增强了在导线上行走的平衡性和失重恐惧感，并有防高空坠落的效果。对于施工过程中没有间隔棒固定的导线作业有了明显的安全保障。（图7）

图7500KV“走线”防坠落及（兼）测距技术

3作业效率明显提高

载人滑轮-测距装置体积小重量轻，操作简单，适合高空作业。可单人操作，还可顺带负重悬挂一些金具，以往的间隔棒安装至少需要2人才能完成，现在1人就能独立完成，降低了人员成本。以往安装中需反复计算距离或小心掌握“百米绳”的准确性，导致时间的耗损，现在有了直观的测距数字显示，减少误差的忧虑，加快了作业的进度。在实测工作中，遇到下坡阶段，作业人干脆直接乘滑轮下滑（有刹车装置控制速度），使移动或测量的速度加快数倍。通过现场实验证明，使用本测距装置达到减员增效的效果。

4作业方式简单容易

在单导线或双分裂导线的金具安装中，由于单导线或双分裂导线的工作条件差，技能要求高，导致金具的安装质量差。使用载人滑轮作业时，从杆塔横担垂降到导线上，将载人滑轮扣在导线上并脱离软梯或垂降绳，这样就可开展导线的移动测距作业。此操作方式简单容易，配合工具少，简单培训就可胜任工作，对于日益减少检修工作、技能下降的主业员工有明显的帮助。（图8）

图8安装“导线防震锤”技术

总结

通过研究及工作实践证明，“载人滑轮-测距装置”实现了电力导线金具安装的测距、安全和提高工作效率的研发目标，相比传统方式，新作业方式所需的配套工具、人员相应减少，用途增多，对于电力线路的野外、高空作业有积极作用。也为未来的产品推广，对于企业的科研成果及社会效益带来积极意义。

作者简介：

于建华（1970年6月），男，广东韶关人，高级技师/助理技能专家，大专学历，主要从事和研究电力的输电线路运维技术。