输电线路水泥杆新型登杆装置研究

杨军 杨仁松

摘要：针对当前输电线路登杆作业中使用的登杆装置存在的问题，在参考两种登杆装置（作业平台式登杆装置以及新型电缆登杆装置）的基础上，设计了一款输电线路水泥杆新型登杆装置。该新型登杆装置采用粘扣带或芭扣代替现有的针孔带或日字扣收紧带，解决了目前登杆装置存在的穿戴不便、脚扣易松脱的问题，保证了作业人员的安全，提升了作业效率，为水泥杆登杆装置的优化提供了借鉴。

关键词：输电线路;作业平台式登杆装置;新型电缆登杆装置;芭扣

1 当前登杆装置存在的问题

目前电力行业使用的脚扣带分为单根带和带后跟带两种，脚扣带的收紧方式有针孔式和日字扣两种，脚扣带的材质主要有合成纤维带和皮带两种。在实际运用中，脚扣带的收紧方式不论是采用针孔式还是日字扣，都存在穿戴不方便的问题，甚至脚扣松脱会导致作业人员从高空坠落。

针孔式脚扣带收紧方式存在的主要问题：（1）脚扣带上的针孔间距是固定的，穿脚扣时脚扣带一般不可能在某一孔的松紧度正好，需要反复调整，结果不是较松就是过紧;（2）登杆过程中，脚扣带容易松滑后难再收紧，造成人员登杆动作变形，存在脚扣脱落的风险。

日字扣脚扣带收紧方式存在的主要问题：（1）日字扣脚扣带操作不便，很难一次收紧到位，需要反复调整才能收紧到位;（2）日字扣收紧后紧固度不够，在使用过程中由于脚受力方向的不断改变而发生松脱，同样会造成人员登杆动作变形，存在脚扣脱落的风险。

因此，本项目通过改进优化脚扣带，解决目前脚扣带穿戴不便和使用中因脚扣松脱导致作业人员从高空坠落的问题。

2 新型登杆装置研究

2.1    作业平台式登杆装置

本项目以2018年国网山东省电力公司单县供电公司申请的电力系统维修用登杆装置为参考，进行登杆装置研究。这种可具体用于输电线路等场合的新型登杆装置在设有安装板的基础上，安装了齿条以及作业平台、驱动机构、锁紧机构和导向机构等。其中，导向机构包括水平导向机构以及垂直导向机构。驱动机构在整个装置中的作用主要是提供动力，使得作业平台能够进行竖直方向的位移。人员在作业过程中能够控制平台停留在指定点开展维修工作等。相较于传统的作业人员使用登杆脚扣开展工作，这种作业平台式登杆装置具有使用灵活、无需多次调整、坠落风险小、可携带更多工具等优点，操作简单，在移动过程中垂直导向机构能够保证作业平台的稳固，登杆过程中无需对平台进行调整。

2.2    新型电缆登杆装置

2.2.1    装置功能概述

本项目又以2017年畅达峰电力科技有限公司申请的针对水泥杆的电缆登杆装置为参考进行研究，这种可用于输电线路水泥杆的新型电缆登杆装置主要包括夹臂、摩擦垫、支撑杆、固定杆、拉绳带、靠垫、夹爪、防滑垫、脚踏装置、绳带装置、拉伸装置、口袋、侧板、凸块、鞋带、圆孔、底板、拉伸杆、拉伸槽、卡块、固定帽和绳杆。在当前人工登杆过程中，现有装置对使用者转换平衡、登高的要求较高，劳动强度大，工人容易疲劳，降低作业安全性。此种装置的主要优势在于通过脚踏装置能够固定作业人员的双脚，并在装置内安装有侧板和凸起部分，保证装置使用的安全性。同时，绳带装置内含有固定帽，能够根据不同作业人员的具体情况，自行调节装置拉绳带的长度。在装置内还安装了靠垫，为作业人员提供口袋，能够放置常用的电缆维修工具，减少了人员登杆时自带工具的数量，提高了工作的便利性与安全性。除此之外，在装置夹臂处还安装了拉伸装置，能够扩大装置夹住水泥杆的范围，提高了工作的安全性。

2.2.2    装置特征

此种新型电缆登杆装置的夹臂以及夹爪的形状为月牙形，稳定性更好，使装置在作业时能够抓紧水泥杆。夹臂位置通过支撑杆与拉伸装置相互连接，使夹臂能够夹紧的水泥杆宽度更广，工作范围更大，也增强了人员作业的稳定性。同时，在夹臂内侧为工作人员安装了摩擦垫，在支撑杆表面安装绳带，增强装置的使用安全性。在夹臂内安装拉伸装置和脚踏装置，并在脚踏装置的边缘设置了夹爪。靠垫背面设计的口袋用于携带工具。除此之外，拉繩带通过固定帽与绳带装置以缠绕的方式连接在一起，满足作业人员的不同需求。该装置结构如图1所示。

3 输电线路水泥杆新型登杆装置创新点研究

本项目设计的新型登杆装置，为了让装置更加快捷地安装在作业人员脚上，主要借鉴了生活中常见的溜冰鞋穿戴方式。在脚扣带上采用粘扣带或芭扣代替现有的针孔带或日字扣收紧带，解决脚扣带穿戴不便和使用中易松脱的问题。首先，脚扣带上的针孔间距设计有更多间距选择;其次，将针孔松紧方式更改为简化滑片的松紧方式，满足更广泛的需求，减少调整时间，保证穿戴的舒适度和安全性;最后，在脚扣上添加微型锁扣等确保锁扣的持久性，在登杆过程中，脚扣不会松垮、滑落。

本项目主要对日字型脚扣操作的便捷性以及稳定性进行了改进。该新型装置在登杆过程中，随人员登杆动作的变化与脚受力方向的改变而保持脚扣保护作用的稳定发挥，脚扣不会变形或者脱落。在设计粘扣时，需要注意粘扣的粘力要足够大，要定期对粘扣的粘力和稳定度进行检查。本项目设计的新型登杆装置脚扣结构如图2所示。

本项目设计的新型登杆装置参考了上述两种登杆装置在稳定性、灵活性以及安全性方面的设计。例如，作业平台式装置中设置的挂钩以及电缆装置中的口袋设置，有效解决了作业人员在登杆过程中难以携带工具的问题。在本项目设计的新型装置中也设计了工具腰扣，结合挂钩，提升了作业人员携带工具的安全性。总之，在新型登杆装置脚扣带的研发中，需要加入更灵活的构件，增强装置的变通性能，大大提升现有登杆装置的安全性能。

4 结语

输电线路的登杆作业属于高风险作业。在登杆过程中，作业人员常常由于设备简陋、攀爬角度过大、携带工具影响位移、跨度过大等原因而存在坠落风险。本项目通过对现有输电线路水泥杆登杆装置——作业平台式登杆装置以及新型电缆登杆装置进行研究，分析了其工作原理及应用优势，从装置的稳定性、灵活性和安全性多个角度出发，优化了登杆装置，大大提高了作业人员的安全系数和作业效率。

[参考文献]

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[2] 郁峻峰.一种基于水泥杆的电缆登杆装置：201720809515.5[P].2018-02-13.

[3] 鲁克，陈光星，苏启征，等.一种电力系统维修用登杆装置：201810211506.5[P].2018-09-28.

收稿日期：2020-08-27

作者简介：杨军（1971—），男，云南人，高级工程师，研究方向：高压输电线路运行维护。