大高度绝缘脚手架的应用方法研究

谭华章 曾学军 李 飞（柳州供电局）

大高度绝缘脚手架的应用方法研究

谭华章 曾学军 李 飞
（柳州供电局）

摘 要：针对在大高度电线杆附近架设绝缘脚手架时，由于受现有脚手工具及现场条件限制难以快速安装的情况，本文简述了飞翔材料技术有限公司研发的新型快速安装脚手架结构与特点，阐述了现场使用优势及使用功能领域，并结合实际介绍了在现实使用中需要采取的可靠措施。

关键词：绝缘；脚手架；新型快速

0　引言

随着城市建设的发展，电力越来越成为人们生活中不可缺少的一部分，电杆高度及避雷器高度越来越高，根据新“安规”的规定，高处作业必须使用安全带。但实际情况却使人们无可奈何，避雷器已是最高点，挂无可挂。斗臂车可以解决这个问题，但是斗臂车购置和使用费用昂贵，并且遇到地形复杂的情况就无法就位。斗臂车和普通脚手架（木质或钢制）都有着这样或者那样的安全缺陷无法逾越。目前，有的公司采用绝缘脚手架，在超过10m高度后就要采用斜拉牵引绳，这样的情况下，存在占用空间大、不好固定、安全系数低等弊端。因此，为了保证施工现场人员的安全，保证缩短检修时间，减少维修费用，防止人员高空坠落的危险，解决大高度绝缘脚手架架设的问题成为重中之重。

石家庄市飞翔材料技术有限公司自2010年以来，经过多次试验和改进，着重研究了几种方案，通过这几种方案的可靠性及实用性综合对比，确立了大高度绝缘脚手架快速搭建方案，并在某省电力公司恶劣现场环境下进行搭设18m高脚手架施工，达到了预期目的。

1　绝缘脚手架的结构构成

1.1 选材

材质采用美国进口玻璃纤维毡，无碱纱、高强环氧乙烯基树脂、经高温、缠绕、拉挤成型的轻质、高强、绝缘玻璃纤维管。整体无金属结构，具有耐腐蚀、抗老化、使用方便、安全程度高、绝缘性能强等特点，主要适用于500kV以下变电维护作业专用，也是目前绝缘升降台的理想替代产品。整体绝缘性能经试验测试符合变电站绝缘要求。

材料技术参数如下。电性能：220kV电压等级；承重性能：单层承重230kg，整体承重500kg；性能特点：防导电、抗火花、耐腐蚀、抗氧化；技术标准：符合《带电作业用绝缘硬梯通用技术条件》（GB 17620—1998），《带电作业用绝缘工具实验手册》（DL/T 878—2004）。

电压性能：220kV电压等级整体载荷500kg，静负荷强度1250kg，30min，各部件无损伤。

1.2 整体结构的设计

设计高度18m，按照工程力学规范进行受力分析和强度验算，经过对脚手架的稳定性进行验算，采用如下方案。

单套配置：底座四级架1层2套，四级架7层14套，三级架1层2套，带护栏级架1层2套，横杆22根，斜杆10根，平台踏板10块，斜支撑1套，加强支撑4套，防滑管78根，吊装架2套，脚轮1套。搭设方案如图1所示。整个脚手架包含底座级架部分，升高级架部分，护栏级架部分，斜支撑部分，卸荷装置。

底座级架是由一层底座四级架外设斜支撑构成。底座四级架由两片包含有四根横拉管的直梯组成，中间用横拉杆和斜拉杆连接。连接部位采用超高强尼龙材料加工成型，力学性能指标比同类产品更高。安装方便快捷，卡口容易锁定牢固，保险性、稳定性和安全性高。直梯中的横拉管与立管之间用铆钉铆接，并胶合。此种连接方式不仅使级架坚固耐用，而且安装灵活方便。设计强度也符合要求。占地尺寸为1900mm×2800mm，高度3400mm。级架底部安装有脚轮，方便短距离移动。

图1　绝缘脚手架的搭设构成

升高级架部分由7层四级架和一层三级架组成。同底部四级架，每层四级架也是由两片长为2800mm，高为3000mm，包含有四根横拉管的直梯组成，中间用横拉管和斜拉管连接。直梯中的横拉管与立管之间用铆钉铆接，并胶合。三级架是由两片长为2800mm，高为2300mm，包含有三根横拉管的直梯组成，中间用横拉管和斜拉管连接，直梯中的横拉管与立管之间用铆钉铆接。层与层级架之间采用插拔式安装，并带有自锁装置，方便灵活并且不失紧固。

护栏级架部分也是一个三级架结构，不同的是其高度只有1900mm，方便并保护施工人员进行施工。

斜支撑一套四组，每组斜支撑包含有一套主管，两个斜拉管组成，主管长度2200mm，一端安装于底座级架上部，另一端支撑住地面。斜拉管安装在主管上下各一根，组装完成后支撑地尺寸为4800mm× 5100mm。

一般在距电杆0.8～1.3m处开始搭建脚手架，当高度超过6m时，其稳定性降低，受风荷作用影响加大，自重载荷也相应增加。为加强其稳定性，增加一个卸荷装置，每隔6m与电线杆连接，使脚手架与电线杆连接成为一个整体，将风载荷和自重载荷分散给电线杆一部分，大大增强了脚手架本身的稳定性。

（1）选材

主体结构全部采用高强、绝缘、轻型玻璃钢材料，整体绝缘性能经试验测试符合变电站绝缘要求。

（2）整体结构的设计

整体结构采用两节伸缩式，参考绝缘快装脚手架斜支撑设计其结构为三角型结构，稳定性强。考虑到绝缘脚手架搭建时距离电线杆距离为0.8～1.3m，在结合实际的使用情况，主杆设计为两节伸缩式，调节长度能达到0.8～1.3m，既节约存储空间又方便搬运及安装，使用范围可任意调节，使用性能强。

1）固定装置与脚手架连接方式的设计。绝缘快装脚手架专用固定装置与脚手架连接采用活动扣件连接，方便安装与拆卸，且其角度可任意调节。

2）固定装置与电线杆连接方式的设计。电线杆的两侧都有上、下线的管道，使其整体为不规则形状，使用刚性固定会对上、下线管道有所损坏，所以采用软连接。经最后确定，选用小抱箍配合紧线器（配备高强度尼龙带）来完成固定装置与电线杆的连接。

小抱箍作用：适当的贴紧电线杆，起主要受力作用，防止固定装置偏移。

紧线器作用：用其配备的高强尼龙带环电线杆一圈进项紧固、锁紧，使小抱箍牢牢地扣住电线杆。

3）紧线器位置的设计。绝缘快装脚手架的搭建时大约距离电线杆0.8～1.3m左右，从工作的角度出发，将紧线器的位置安装在活动扣件附近，活动扣件安装在绝缘快装脚手架的级架立柱上，这样工作人员可轻松地调节紧线器的松紧。为了不磨损高强尼龙带，在小抱箍上安装了2个导向轮，通过小抱箍上加装的2个导向轮，可将高强尼龙带无损地送至紧线器（见图2）。

图2　绝缘快装脚手架固定装置使用示意图

（3）辅助操作杆

绝缘快装脚手架的搭建大约距离电线杆0.8～1.3m左右，若把紧线器上的高强尼龙带环电线杆一圈，电线杆的直径大约是0.5m左右，这样电线杆距离绝缘快装脚手架的最远距离大约是1.8m，工作人员不使用辅助工具是不能够完成的，所以设计了一款辅助操作杆，其顶端安装小挂钩，由两名工作人员各持一个辅助操作杆，将尼龙带环电杆一圈，并将尼龙带挂环固定在小抱箍上。

（4）具体操作步骤

1）将绝缘快装脚手架固定装置上的活动扣件固定在绝缘快装脚手架级架的立柱上，调节好角度，两个绝缘快装脚手架固定装置安装后成等边三角型（见图2）并锁紧。

2）调节伸缩杆，将小抱箍紧贴电线杆，然后用销子扣紧。将紧线器上高强尼龙带的长度调节到需要的长度。

3）需两名工作人员利用辅助操作杆将高强尼龙带环电线杆一圈，然后将高强尼龙带上的挂环固定在小抱箍上。利用紧线器拉紧高强尼龙绳紧固即可。

2　新型绝缘脚手架安装的创新点

绝缘脚手架安装自锁装置，这势必增加了安全的可靠性。绝缘脚手架每级架都用超强尼龙连接，尼龙连接件与绝缘管之间铆接与胶接并用，增强了它的稳固性。绝缘脚手架不管从理论上还是实验结果均达到并超过安全要求。绝缘快装脚手架固定装置代替了繁杂的底部支撑及侧拉绳，减少了工作量。

固定装置利用活动扣件、小抱箍及紧线器（配备高强尼龙绳）来固定，操作简单快捷。整体为伸缩式，适用范围大；活扣可拆卸，方便存储及运输。

3　现场应用和效益分析

通过现场应用，基本达到了预期目的，肯定了绝缘脚手架在各行各业中都可以体现到的独一无二的优点。绝缘脚手架主体管件采用强化玻璃纤维材质制造，绝缘、抗氧化、不冒火花、耐腐蚀、强度高。纤维塑料件采用纳米技术制造，特别柔韧坚固，能承受强大的冲击力，不易断裂。独特工艺彻底解决了粘合连接处容易松脱问题，保证了工作架结构安全，美观耐用，实现牢固可靠，达到全世界最先进的技术水平。不同的颜色易识别及存储，低温也可使用，鲜明的色彩增强现场安全感。这些其特有的性能显示了它在电力安装、修理、检修、维护中，工作更安全，尤其适合用在电气化铁路和电力工程行业中。

本次实验与研究解决了电线杆附近搭设大高度脚手架稳定性问题。绝缘快装脚手架固定装置是一种整体由绝缘材料制作的可拆卸、可伸缩的固定装置。该装置操作简便快捷，适用范围广，方便存储和运输。解决了在大高度电线杆附近搭建脚手架需要配备大量辅助支撑的问题，大大缩短了停电施工时间，提高了供电设备可利用时间，经济效益显著可见。另外，采用此种方法后，高压电等级电线杆附近的安装、检修、抢修等施工工作效率得到有效提高，受到施工人员的好评，具有较大的应用价值。

参考文献

[1] DT/T 976—2005 带电作业工具、装置和设备预防性试验规程[S].

[2] GB 17620—1998 带电作业用绝缘硬梯通用技术条件[S].

收稿日期：（2015-05-10）