一种模块化电力抢修梯的研制

一种模块化电力抢修梯的研制

黄韬，严嘉明，吴春芳，王超

广东电网有限责任公司江门开平供电局

摘要：针对目前电力抢修时梯子规格不一、使用时不方便携带、较长的梯子对运输车辆要求较高这一问题，通过对抢修梯模块化分解，研制出一种长度可调的电网抢修梯，从而解决现有抢修梯在适应性和安全性方面的缺陷,进一步提升电力系统抢修的效率。

关键词：模块化 电力检修 绝缘梯

1研究背景

电力系统在架设时,为了安全考虑,大多会将电力设施设置在较高位置,以防止普通人接触。这样无疑提高了用电安全性,但也给电力设施的检修带来了一定困难。检修人员需要用梯子等工具到达较高位置进行操作。因此，在基层供电部门的日常工作中，绝缘梯是经常使用的工器具之一。绝缘梯广泛应用于线路运行维护、计量设备检修等工作。特别是在应急抢修时，绝缘梯更是必须携带的安全工器具。

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,供电可靠性的提升已成为当前电力系统的一项重要任务,低压带电作业逐渐增多，对带电作业用绝缘梯的使用提出了更加严格的要求。但是当前市场上生产、经销、使用的绝缘梯执行标准比较混乱，适用的作业高度比较单一[1]。

针对电力系统抢修对于梯子的需求,现有的解决方案主要有以下几种：

1、固定长度梯子

这是最简单的解决方案,使用普通的铝合金梯子制作。这种梯子的优势在于成本低廉、结构简单，不需要使用复杂的材料，便于批量制造。同时，固定长度梯子使用方法直观，对于工作人员来说易于上手，没有太大的技术难度，因此也便于在基层单位进行大范围的推广。此外，固定长度梯子在使用过程中通常比较稳固，因为它们没有可伸缩的部分，不会因为伸缩结构的松动而导致不稳定的情况产生。

但是，长度固定的梯子在应对不同高度的电力设施时存在较大的局限性。由于它无法调节高度，只能适应固定的高度范围，因此在使用时常常需要更换不同大小的梯子，导致工作人员在外出时需要携带多个梯子，增加了基层人员的负担。另外，由于固定长度梯子无法调节高度，在现场作业条件有限时，工作人员可能会被迫使用不恰当长度的梯子，从而导致不稳定或高度不足等危险情况的发生，增加了意外发生的风险。

2、手动伸缩梯

手动伸缩梯采用类似四边架的伸缩结构,可以通过手动调节来适应不同高度,扩大了对于工作高度范围的适应性。相比于固定长度梯子，由于手动伸缩梯能够调整长度，这使得它在面对不同高度的工作场所时更具灵活性和适应性。同时由于伸缩结构的存在，手动伸缩梯的体积较小、相对轻便，便于携带和移动，这使得工作人员可以在需要时方便地将梯子携带到不同的工作现场。并且，手动伸缩梯的价格尽管可能略高于固定长度梯子，但仍然相对适中，便于推广和使用。

但是，手动伸缩梯也同样存在着一些缺点。虽然可以手动调节高度，但由于结构上的限制，手动伸缩梯的伸缩范围仍然是有限的。对于超出其伸缩高度范围的电力设施，手动伸缩梯依然无法达到工作所需要的高度。

3、电动升降梯

电动升降梯采用类似吊篮的结构,通过电动的升降装置可以到达较高的位置。电动升降梯作为一种高级的解决方案，具有一些明显的优势。首先，相比于其他类型的梯子，电动升降梯的高度适应性更强，可以满足更多不同高度的电力设施维护需求，提高了工作进行的效率。并且电动这一方式也使得工作人员可以节省一部分攀爬的体力，从而将精力投入到维护工作之中。

电动升降梯的主要劣势在于成本较高，不仅其本身造价昂贵，在日常的维护检修中还需要投入相对较大的成本。同时电动升降梯的使用方法相对复杂，如果工作人员对于电动升降梯不熟悉，也容易导致安全事故的发生，所以需要对工作人员进行一定的培训以让他们掌握使用方法，这也增大了推广应用的难度。综上所述，电动升降梯由于存在种种限制，很难在基层大范围投入使用。

可以看出，目前使用的电力维修常用的梯子无法实现折叠放置功能，常常因为体积过大而无法随意携带，因此需要单独设置运输工具才能携带，增加了搬运人员的搬运难度，费时费力。在外出工作时，由于目的地的工作高度各不相同，工作人员往往需要携带多种高度的梯子。普通的安全梯不仅长度较长，而且携带不方便，梯子绑在检修汽车上还经常影响到汽车的安全运行[2]。此外，这也增加了准备工器具时的时间成本，降低了抢修的效率。而其他解决方案要么伸缩范围有限,要么结构复杂、成本较高,无法完全满足电网基层抢修的需求，亟需进一步改进。

2解决方向

 针对以上问题,本文旨在提供一种电网抢修梯,通过模块化和可拼接设计,实现梯子长度的自由调节,以便快速适应不同的电力设施抢修高度,提高抢修效率和安全性。同时该抢修梯也需要兼顾安全和成本问题，便于大规模投入生产和使用。我们发现可以考虑某些折叠结构,通过展开不同数量的折叠来延长梯子，并且可以组合梯节通过便捷固定装置来延长梯子。其中多功能拆卸的主要作用是提升产品的利用率，降低占用空间，进而实施科学化创新设计[3]。

相比目前常见的几种类型的梯子，此种模块化抢修梯将具有以下的优势：

首先，模块化抢修梯的灵活性和适应性强。由于梯子的长度可以不受限制地进行灵活调节，使得它能够适应任何高度的检修需要。梯子的长度可以根据具体需求进行定制，同时也可以根据工作场景的变化进行扩展。工作人员可以根据实际情况自由调整梯子，从而满足不同工作环境的需求。这也避免了工作人员反复更换不同长度的梯子，提高了工作时的效率。

第二，模块化抢修梯方便携带、节约空间。模块化抢修梯的组件之间可以拆卸，便于工作人员携带和移动，在工作完成之后也能够通过折叠快速完成对梯子的收纳。另外，采用模块化抢修梯之后，可以减少对多种固定长度梯子的购买和存放，节约了存储空间和购买成本。

第三，安全性和稳定性高。尽管采用了可拼接设计，但模块化梯子在组装时采用稳固的连接方式，且通过对整体结构进行加固，确保在使用过程中的安全稳定性。这种设计能够有效降低工作人员在高空作业时的安全风险，保障工作人员的人身安全，提升了工作的安全性。

具体需要实现的目标如下所示:

1、可以通过增加或减少模块数量,灵活调整梯子总长度,适应任意高度需要。

2、模块化设计便于现场组装,提高抢修响应速度。

3、模块间连接牢固,可以承受载荷,保证使用安全性。

4、结构简单、易于携带,降低使用成本。

3实施过程

本文提出的电网抢修梯的整体结构如图1所示,包括踏板11、支撑叠板12、中间叠板13、翻转叠板14等模块化部件。

图1 电网抢修梯整体结构示意图

具体技术方案如下:

1、多个踏板11平行设置,作为梯子的踩踏级。

2、支撑叠板12垂直连接在踏板11两侧,起到支撑作用。相邻支撑叠板12通过铰链铰接,可以相对翻转实现折叠。

3、中间叠板13与支撑叠板12铰接,翻转叠板14与中间叠板13铰接。通过这种铰接方式,实现了模块的伸展。

4、翻转叠板14可翻转至支撑叠板12上方,与其平行,以延长梯段长度。

5、通过增加或减少模块数量,可以自由调节梯子总长度,以适应不同高度。

6、模块间连接牢固,确保了安全性。两端弹簧拉紧可加固整体结构。

7、结构简单,便于快速组装。使用时展开模块,抢修完成后可快速折叠收纳。

4 结束语

本文所研制的抢修梯能够实现快速调节长度以适应不同抢修高度的需要,节省了工作人员更换梯子的时间，大大提高了电网人员的抢修效率。通过模块化和长度可调设计, 相比目前已有的常见解决方案，在使用的简便性、安全性方面均有较大提升，同时，由于易于携带、使用成本较低，便于在基层进行推广应用，具有安全和经济的现实意义，可以更好地满足电力系统抢修的需求。

参考文献

[1][2]杨建伟.配电网多功能配电网多功能电力作业绝缘梯的研制[J].农村电工,2020,28(06):31.

[3]王许南,崔兴旺.多功能拆卸梯的设计应用[J].家庭科技,2020,No.325(01):24-25.