龚演平
广东电网有限责任公司惠州供电局 广东惠州 516001
摘要：目前变电站运行人员在布置安全围栏时存在耗时费力，栏杆磨损严重，铁饼稳固性差及安全围栏容易倾倒的问题。本文研究一种变电站稳固型安全围栏铁饼和栏杆。稳固型铁饼与现使用铁饼重量相当，通过设计可伸缩式支脚，实现半径可调，适应于各种地形，具有良好抓地稳固性；稳固性栏杆实现简单拔插式拆装，提高工作效率。应用表明，稳固型安全围栏铁饼和栏杆对提高运行人员的工作效率和确保工作人员的工作安全具有重要意义。
关键词：稳固型；安全围栏；铁饼；栏杆
布置安全围栏是安全技术措施的重要环节，其主要作用为限制工作人员的活动范围，防止无关人员误入以及防止工作人员在工作中走出工作范围，误入带电间隔造成触电或误碰运行设备。目前，针对变电站安全围栏材料、结构及安全围栏布置的效率方面，很多文献都进行了大量的研究和改进[1-2]。
1 安全围栏布置现状分析
（1）目前安全围栏的铁饼和栏杆之间使用螺丝固定，每次拆装时需要手动拧螺丝，运行人员在拆装围栏时，拧螺丝耗费的时间占比大，大大降低了工作效率，同时螺丝稳固方式，栏杆磨损非常严重，影响栏杆的使用寿命。
（2）铁饼直径只有32cm，抓地面积小，安全围栏整体受风面积大，防风性能较差，围栏较长或者刮风时容易导致栏杆倾倒，放置在草地等不平地面上时稳固性差。围栏倾倒容易砸伤工作人员，造成人员受伤。
（3）铁饼在草地等不平地面上的稳固性差，经常要通过调整铁饼位置来满足稳固要求，耗时费力，同时降低了工作区域安全范围的精准性。刮风时围栏常常被吹倒，需要重新扶正，增加了运行人员的工作量。
文献[3]提出了一种新型基部固定式多级伸缩安全围栏。该安全围栏由底座、多节圆桶形套管围栏杆和上帽构成。底座埋入作业现场，多节圆桶形套管围栏杆通过底部固定螺栓固定固定在底座上。在进行检修试验等作业需要布置安全围栏时，将各节套筒拉出，并将各节之间通过内螺扣固定，可将安全围栏网固定在围栏桩的上帽上，并完成围栏网布置工作，具有固定使用方便和快捷的特点。但该安全围栏的必须提前规划设计安全通道并提前在安全通道两侧埋入围栏桩的底座部分，由于作业现场面积大，设备多，存在前期工作量大，成本高，维护量大等缺点。
2 稳固型安全围栏铁饼和栏杆的研制
针对目前变电站运行人员在布置安全围栏时存在耗时费力，栏杆磨损严重，铁饼稳固性差及安全围栏容易倾倒的问题。本文研制一种变电站稳固型安全围栏铁饼和栏杆。一方面，研制一款稳固型铁饼，该铁饼与现使用铁饼重量相当，通过设计可伸缩式支脚，实现半径可调，适应于各种地形，具有良好抓地稳固性；另一方面，研制一款可简易式拆装、稳固性好的栏杆。通过简单拔插式拆装，可提高工作效率。
2.1 铁饼和栏杆的组成结构
变电站稳固型安全围栏铁饼和栏杆主要由铁饼和栏杆两大部分组成。装置设计图如图1和图2所示。其中，图1为支脚展开图，图2为支脚回收图。
图1 装置支脚展开图 图2 装置支脚回收图
2.2 铁饼和栏杆的技术原理
（1）铁饼设计有2个相对称弧形孔，这2个弧形孔与铁饼专用夹具配合，能方便将铁饼夹起，符合人及功效，节省劳动力。
（2）铁饼底部圆环的边缘设计有3个相互错开120°的可旋转式支脚。该支脚由弧形支腿、弧形旋转臂1、弧形旋转臂2、固定插销1、固定插销2、限位柱1和限位柱2组成。固定插销1将弧形旋转臂1和弧形旋转臂2与铁饼固定，并作为旋转轴，固定插销2将弧形旋转臂1和弧形旋转臂2与弧形支腿固定，并作为旋转轴。
限位柱1和限位柱2防止支脚展开或收回行程过大。
（3）铁饼底部圆环的边缘设计有3个相互错开120°的弧形凸块。弧形支腿及弧形旋转臂1或弧形旋转臂2叠加的厚度与铁饼底部三个弧形凸块厚度相等。1）当支脚收回时，由于限位柱1和限位柱2将弧形旋转臂1、弧形旋转臂2顶住，弧形旋转臂1和弧形旋转臂2与铁饼底部圆环正好重叠，而弧形支腿分别叠加弧形旋转臂1和弧形旋转臂2上方，正好与圆环重叠，弧形支腿叠加弧形旋转臂1或6弧形旋转臂2的厚度正好与铁饼的凸块部分一致，此时铁饼半径为正常使用半径，这种情况适用于安全围栏较少较短，地形平坦及天气无风等拉力较小的条件使用。2）当支脚需要展开时，用手抓住弧形支腿逆时针旋转，此时弧形旋转臂1、弧形旋转臂2在弧形支腿在传动下跟着逆时针旋转，直到弧形旋转臂1、弧形旋转臂2分别到达限位柱1和限位柱2时，弧形旋转臂1、弧形旋转臂被顶住，支脚完全展开，这时铁饼的半径为展开半径。此时铁饼的抓地力和稳固性将显著增加，这种情况适用于安全围栏较多较长，地形复杂不平及天气有风等拉力较大的条件使用。
（4）栏杆底部通过螺丝将圆形铁片固定，圆形磁片放置并固定在铁饼插入孔底部。布置安全措施时，将栏杆带有铁片的一端直接插入铁饼插入孔中，利用铁片与插入孔底部的磁片磁吸原理将栏杆牢牢固定。一拔一插即可实现栏杆的固定和拆除。
（5）铁饼采用铸铁材料，具有经济性高、耐磨性好和强度高的特点。
3 稳固型安全围栏铁饼和栏杆的现场应用
3.1 使用方法
下面仅介绍安全措施布置的方法，安全措施布置回收时的方法相同，本文不再累述。
（1）根据现场工作地点及范围计算所需的围栏网、铁饼及栏杆，利用工具车将围栏网、铁饼及栏杆从安全工器具间通过运输至高压现场。
（2）将铁饼放到需要布置安全措施的场地地面。根据地面的地形情况选择不展开支脚、部分展开支脚或者完全展开支脚。
（3）将栏杆带有铁片的一端直接插入铁饼插入孔中，利用铁片与插入孔底部的磁片磁吸原理将栏杆牢牢固定。
（4）将围栏网展开、理顺并固定在栏杆的卡钩上。
3.2 应用效果
图3 装置现场应用图
装置现场应用图如图3所示。现场应用证明，使用本文研制的稳固型安全围栏铁饼和栏杆后具有以下效果：
（1）利用力学原理和形状设计实现铁饼半径的可调，与现用铁饼的重量相当的情况下，增加其抓地力和稳固性，提高工作区域安全范围的精准性和工作效率，适用于所有地形和有风天气。
（2）通过磁吸原理连接栏杆和铁饼，实现快速拆装，大大提高运行人员的工作效率。
（3）通过磁吸原理连接栏杆和铁饼，避免栏杆磨损，大大提高栏杆的使用寿命。
4 结语
变电站布置安全围栏是保证工作人员安全的技术措施之一，安全围栏的稳固性和精准性对是保证人员安全的关键因素。本文利用力学原理和形状设计研制了一种稳固型安全围栏铁饼和栏杆，通过设计可伸缩式支脚，在基本不增加铁饼重量的基础上，大大增加铁饼的稳固性；利用磁吸原理，实现栏杆的简单拔插式快速及无损拆装。成果具有良好的安全性和实用性，便于推广应用。
参考文献
[1]张月华，罗家万，何志文等．变电站新型安全围栏的研制及应用研究[J]．科技风，2019，3：189.
[2]袁洪德，顾杨，张红梅．一种变电站新型安全围栏的研制及应用[J]．电力安全技术，2018，2：44-47.
[3]刘会斌，闫万春，兰鹏．基部固定式可伸缩安全围栏的研制[J]．电力安全技术，2009，11：68.