一种架空输电线路自提升高空作业平台

一种架空输电线路自提升高空作业平台
发布时间：2021-12-09T10:03:03.928Z 来源：《电力设备》2021年第9期作者： 1丁宝民 1杨凯 2金涛
[导读] 我们研发了一种自提升高空作业平台，为高空作业施工提高了安全、高效的保障。

（1.山东送变电工程有限公司山东济南 250118；
2.杭州保俶电力科技有限公司浙江杭州 310024）
摘要：高空作业是架空输电线路施工中一种常见的作业方式，一般情况下高空作业大都采用人工登塔、高空吊篮或者高空作业车等方式进行，但对于输电线路野外施工来说并非易事，存在登高安全风险和进出场不便等各种问题。

因此，本文介绍了一种适合环境条件较差的线路施工新型施工工具——自提升高空作业平台，其适用于各种特殊现场地形，具有组装方便，转场便利，安全可靠等特点，可以更好地应用于架空输电线路各种高空作业施工。

关键词：自提升；高空作业；平台
前言
目前架空输电线路施工高空作业一般采用卷扬式起升高空平台，其升降过程均通过滑轮用机动绞磨在地面牵引升降，施工过程中存在提升速度不稳定，平台容易倾翻高空坠物，损伤设备以及磨损导线等不安全因素。

近年来有的施工单位开始采用垂直液压升降高空作业平台方式，但该平台体积较大，使用不便，虽然可以用车载方式进出场地，但受道路条件限制，只能在地面比较平坦的地段小范围内使用。

为了更好地服务施工一线，给线路施工提供便利，我们研发了一种自提升高空作业平台，为高空作业施工提高了安全、高效的保障。

一、研发目的和意义
我们研发的自提升高空作业平台采用独特的爬升式起升设计（非卷扬式起升），垂直装载运送作业设备，具有PLC自动控制防倾斜功能，多重安全保护装置，变频双电动机控制，高空地面遥控装置，可折叠铝合金外观设计，配套发电机适合野外施工等特点，解决了传统绞磨卷扬提升方式带来的现场安全隐患，不仅现场装拆、运输方便，而且减轻了施工作业人员劳动强度，提高线路施工工具效率和安全性。

二、平台设计与结构方案
自提升高空作业平台研发项目技术依据《GB/T9465-2018高空作业车》和《GB/T19155-2017高处作业吊篮》等规范，作业平台主要由悬吊平台、安装架、提升机、安全锁、安全保护系统、绳索系统，电控系统等部分组成。

图1 自提升高空作业平台结构简图
1.护栏
2. 安全锁
3.安装架
4.提升机
5.脚轮
6.悬吊平台
7.电器箱 8. 工作钢丝绳 9. 安全钢丝绳
1.悬吊平台
悬吊平台采用高强度铝合金拼装而成，外观轻盈，铺设防滑底板，四周安装踢脚板，两侧有护栏，底部安装脚轮，便于移位作业。

安装架是支撑悬吊平台的重要部件，其分为底架和上架，采用优质钢材焊接而成，底架安装在平台底部，上架则与底架采用螺栓联接，方便拆卸运输。

上架安装有提升机和安全锁。

3.提升机
提升机由电磁制动电机、离心限速装置、两级减速系统以及拽绳机构等组成，根据不同线路高度平台作高度调整。

提升机采用“α”型拽绳机构，具有自动进绳功能，提升机电机的电磁制动装置在供电中断情况下自动接合，产生制动力矩，能停止并承托悬吊平台。

紧急情况下手动向上抬起滑降装置的拨杆，打开制动器，可使工作平台匀速下滑。

图2 悬吊平台简图
4.安全锁
自提升高空压接平台配置有机械式安全锁，分别安装在悬吊平台两端的安装架顶部。

该安全锁是一种防倾斜型安全装置，当工作钢丝绳断裂或一端滑降导致悬吊平台倾斜至限定值时，能迅速自动锁住安全钢丝绳，阻止悬吊平台继续下坠。

安全锁通过摆臂来实现自动锁绳，属于常闭型安全锁。

正常工作时，摆臂上的滚轮紧靠工作钢丝绳并受力，摆臂随之抬起，带动锁绳机构打开，此时安全锁处于开锁位置，安全钢丝绳可自由通过安全锁。

当工作钢丝绳断裂或悬吊平台倾斜至一定角度时，工作钢丝绳对摆臂滚轮的作用力减弱或消除，摆臂回落至原始闭锁位置，并带动锁绳机构将安全钢丝绳抱合，锁住安全钢丝绳，实现安全锁自动锁绳。

图3 锁绳角度调节示意图
5.绳索系统
绳索系统包括工作钢丝绳、安全钢丝绳和辅助缆风绳各两根，共计6根，其中工作钢丝绳、安全钢丝绳承受自提升高空压接平台载荷，辅助缆风绳用以保持平台垂直和稳定，绳索均采用符合GB/T8919规定镀锌钢丝绳，具有强度高、防锈性能好的特点。

平台六个悬挂装置与线路悬挂连接，确保施工人员作业过程安全防护。

重锤是固定在钢丝绳下端用来拉紧钢丝绳，防止悬吊平台地提升时将钢丝绳随同拉起，从而影响悬吊平台正常运行。

为防止绳头松散和便于穿入提升机、安全锁，钢丝绳在按选用长度后，穿入端需烧焊后修磨成弹头状锥体。

电控系统由电气箱、电磁制动电机、变频器、PLC控制器和倾角传感器及手持无线遥控开关等组成。

图5 平台作业过程示意图
三、方案实施与研制
我们首先确定自提升高空作业平台整套设备功能和研发技术路线图，形成整体技术方案，然后分别确定平台外形结构，驱动系统设计，设计制作并调试各系统组合方式、电气控制类型，使其达到预期功能，最终确定整机联动方式、整机参数、机电协同调试，各项指标满足要求，具体平台各部件制作过程如下：
1.悬吊平台：平台尺寸2000×1700×1545mm，采用高强度铝型材拼接而成，平台表面铺设铝制花纹板，平台底部装有四个万向脚轮，方便移动。

护栏采用不锈钢材质，与平台连接采用快装方式，方便拆卸。

2.安装架：采用方钢焊接而成，保证足够的强度支撑整个平台重量。

安装架和铝平台采用高强度螺栓连接。

3.提升机：整个压接平台装配两套提升机，同步提升，保证平台的平稳性、安全性。

提升机和安装架连接。

提升机配备手动释放制动器，在紧急情况下，可手动使平台平稳下降到地面。

4.安全锁：安全锁是整个平台的安全保证，在一根钢丝绳断裂或驱动机构失速时，可快速锁住其余钢丝绳，保证整个平台不坠落。

5.绳索系统：采用高强度镀锌钢丝绳，符合国家标准。

整套平台有2根工作钢丝绳和2根安全钢丝绳，分别穿入2个提升机和2个安全锁中，另外还设有2根辅助缆风绳。

重锤是固定安全钢丝绳和辅助缆风绳下端用来拉紧钢丝绳（工作钢丝绳无重锤），防止悬吊平台地提升时将钢丝绳随同拉起，从而影响悬吊平台正常运行。

另外可增加钢丝绳的摩擦力。

6.电控系统：电控系统由电气箱、电磁制动电机、PLC控制器及手持无线遥控开关等组成。

自动升降压接平台的电气控制系统采用一键式上升、下降、停靠。

7.安全保护系统
（1）电动机电磁制动器上装有拉绳释放装置，当突然停电时，只需将拉绳释放手柄向下拉，悬吊压接平台就能自动滑降。

（2）在突发情况下当电机失速，悬吊压接平台下滑速度达到锁绳速度，防坠安全锁能自动快速的锁牢防坠安全钢丝绳，从而保证悬吊压接平台停止下滑。

（3）电气控制系统有多重保护装置，自动限位，电机制动停止、超载保护，漏电自动保护，断电即可手动控制平台下降，操作简便，安全可靠。

图6 自提升高空作业平台安装顺序流程图
四、项目有益效果
1.自提升高空作业平台是一种用于输电线路高空导线压接等多种项目的非常设性设备，依靠变频双电动机驱动，独特自提升爬升式设计，PLC自动平衡控制，可在非常平稳状态下垂直移动，随时停靠，工作人员自己控制平台升降，提高了工作效率。

2.可折叠铝合金架体设计，外形美观，施工方便，配套发电机后可适用于野外环境施工以及不同地形条件，避免了原有地面采用机动绞磨卷扬平台的各种安全隐患。

3.双保险钢丝绳设计，多种安全保护装置，平台防倾斜等功能，符合相关技术和安全规范，在应用过程中能够有效地降低事故发生概率，提高施工作业安全性。

4.整套装备安全性、兼容性可靠，使其具有其社会他行业可扩展性，亦可适用于其他非常设高空作业。

结语
随着架空输电线路施工工艺的不断创新，我们在保证安全前提下，勇于钻研，不断创新，利用新材料、新技术，新工艺，研发各种新型施工工具，并经不断试用和优化改进成功后，尽快成果转化，进一步推广应用，从而提高施工生产效率，提升现场机具的安全可靠性。

参考文献
[1] GB/T 9465-2018 高空作业车
[2] GB/T 19155-2017 高处作业吊篮
[3] DL/T 875-2016《架空输电线路施工机具基本技术要求》
[4] 国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）-2016年。