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摘要：安全围栏在电力系统中应用及其广泛，主要用来划定安全工作区域和提示安全作业范围，一般具有颜色鲜明、不可翻越、不可移动等特点，是我们电力工作的重要安全保障。一般使用的安全围栏主要由：铁饼、围栏杆、围栏网三部分组成，需要工作人员到现场组合，由于安全围栏笨重、繁琐等缺点，使得布置安全围栏需花费大量的时间，影响整体的停电时间，降低可靠性。由此推出一种解决方案，设计一种新型的安全围栏在保持原有支持强度的前提下，减轻其重量，简化其布置流程。最终达到优化停电工作的目的。
关键字：安全围栏
一、研究背景
现在点电力系统广泛使用的安全围栏有两种。一种是由铁饼、围栏杆、围栏网三部分组成，铁饼重2.5kg直径30cm，围栏杆为高125cm直径2.5cm的不锈钢杆，围栏网一般为长20米的塑料网。另一种为一体化的安全围栏，重7kg，高105cm。由于第二种较第一种更为笨重、难搬运，因此现在广泛使用第一种安全围栏。但第一种也存在极大的弊端，在实际操作中为保证围栏网的支持力度，最多每隔3米就要有一个铁饼和围栏杆，以围一台110kV主变为例大概需要15个铁饼和围栏杆、两个围栏网，两个人同时搬运需要来回主控楼和场地大于4次（搬运小车上下楼及其麻烦，一般不使用），花费时间大于30分钟。如果遇到500kV主变，两个人布置安全围栏的时间将在2小时以上，动用汽车拉也要1小时。严重耽误停电时间，因此研究一种新型的安全围栏是非常有必要的。
二、受力分析
1.安全围栏整体受力分析。
安全围栏在布置时，所划定的区域一般为长方形，少部分情况为多边形，我们以最常见的长方形为例进行受力分析（如图一，图中原点表示围栏杆，实线表示围栏网）。
（1）如图所示支撑点B受到来自一左一右两个力Fb1、Fb2。由于两个力作用点相同、方向相反，支撑点B受到合力FB=Fb1-Fb2。由此可知支撑点B受力较小，通过合理的排布可以忽略FB的作用。
（2）如图所示拐角点A则受到相互垂直的两个力Fa1、Fa2。由于两个力作用点相同、但方向垂直，近似估算Fa1=Fa2，则拐角点A受到合力Fa=1.414*Fa1。由此可知拐角点A受力较大，需要我们通过铁饼和杆本身的重力与之配合。
综上所述，不管是在方形或者是多边形的区域，其实真正受力的是拐角处的围栏杆，水平处的围栏杆则受力较小。
图一 图二
2.单个围栏的受力分析。
对单个围栏杆而言，它受到两个力的作用，一个是水平拉力F、另一个是自身重力G，我们取围栏杆将要倒下的临界状态进行分析（如图二）。此时只有O点与地相接，根据杠杆原理，我们可以得到：L1*F=L2*G，得出围栏杆最大受力F=3N。由此得出结论，在保持原有的杆高和最大受力的情况下，扩大铁饼的直径可以有效的降低铁饼的重量。
三、设计思路
通过以上对安全围栏的受力分析，在保证围栏杆稳定受力的前提下，将围栏网、围栏杆和铁饼三合一，减轻整体的重量。最终实现好布置、好拆卸、好搬运的目的。总体设计思路如下：
（1） 围栏杆与铁饼
将铁饼改为折叠式支架，使用时撑开与杆垂直，不使用时可收回与杆平行，使得围栏杆和铁饼收起时就为一根杆形，利于搬运，类似于伞型结构（如图三、四）。杆高依旧采用原来的125cm，杆的直径增加到4cm（保证底部支架的宽度），底部使用6根宽1.5cm厚1cm的实心铁杆，长度30cm（保证底部的重量以及受力）。围栏杆和底部支架之间装有弹簧和卡口，便于围栏的展开和收回。根据前面的受力分析，由于我的底部半径扩大了一倍，因此整个一体化围栏重量可以做到小于1.5kg。
关键字：安全围栏
一、研究背景
现在点电力系统广泛使用的安全围栏有两种。一种是由铁饼、围栏杆、围栏网三部分组成，铁饼重2.5kg直径30cm，围栏杆为高125cm直径2.5cm的不锈钢杆，围栏网一般为长20米的塑料网。另一种为一体化的安全围栏，重7kg，高105cm。由于第二种较第一种更为笨重、难搬运，因此现在广泛使用第一种安全围栏。但第一种也存在极大的弊端，在实际操作中为保证围栏网的支持力度，最多每隔3米就要有一个铁饼和围栏杆，以围一台110kV主变为例大概需要15个铁饼和围栏杆、两个围栏网，两个人同时搬运需要来回主控楼和场地大于4次（搬运小车上下楼及其麻烦，一般不使用），花费时间大于30分钟。如果遇到500kV主变，两个人布置安全围栏的时间将在2小时以上，动用汽车拉也要1小时。严重耽误停电时间，因此研究一种新型的安全围栏是非常有必要的。
二、受力分析
1.安全围栏整体受力分析。
安全围栏在布置时，所划定的区域一般为长方形，少部分情况为多边形，我们以最常见的长方形为例进行受力分析（如图一，图中原点表示围栏杆，实线表示围栏网）。
（1）如图所示支撑点B受到来自一左一右两个力Fb1、Fb2。由于两个力作用点相同、方向相反，支撑点B受到合力FB=Fb1-Fb2。由此可知支撑点B受力较小，通过合理的排布可以忽略FB的作用。
（2）如图所示拐角点A则受到相互垂直的两个力Fa1、Fa2。由于两个力作用点相同、但方向垂直，近似估算Fa1=Fa2，则拐角点A受到合力Fa=1.414*Fa1。由此可知拐角点A受力较大，需要我们通过铁饼和杆本身的重力与之配合。
综上所述，不管是在方形或者是多边形的区域，其实真正受力的是拐角处的围栏杆，水平处的围栏杆则受力较小。
图一 图二
2.单个围栏的受力分析。
对单个围栏杆而言，它受到两个力的作用，一个是水平拉力F、另一个是自身重力G，我们取围栏杆将要倒下的临界状态进行分析（如图二）。此时只有O点与地相接，根据杠杆原理，我们可以得到：L1*F=L2*G，得出围栏杆最大受力F=3N。由此得出结论，在保持原有的杆高和最大受力的情况下，扩大铁饼的直径可以有效的降低铁饼的重量。
三、设计思路
通过以上对安全围栏的受力分析，在保证围栏杆稳定受力的前提下，将围栏网、围栏杆和铁饼三合一，减轻整体的重量。最终实现好布置、好拆卸、好搬运的目的。总体设计思路如下：
（1） 围栏杆与铁饼
将铁饼改为折叠式支架，使用时撑开与杆垂直，不使用时可收回与杆平行，使得围栏杆和铁饼收起时就为一根杆形，利于搬运，类似于伞型结构（如图三、四）。杆高依旧采用原来的125cm，杆的直径增加到4cm（保证底部支架的宽度），底部使用6根宽1.5cm厚1cm的实心铁杆，长度30cm（保证底部的重量以及受力）。围栏杆和底部支架之间装有弹簧和卡口，便于围栏的展开和收回。根据前面的受力分析，由于我的底部半径扩大了一倍，因此整个一体化围栏重量可以做到小于1.5kg。