水泥電桿上作業防墜落裝置的研制與應用

楊瑞景，吳衛華，王 斌，李勇輝，徐惠江，呂偉宏

（1.貴州電網公司興義供電局，貴州 興義 562400；2.寧波天弘電力器具有限公司，浙江 寧波 315000）

水泥電桿上作業防墜落裝置的研制與應用

楊瑞景1，吳衛華1，王 斌1，李勇輝1，徐惠江1，呂偉宏2

（1.貴州電網公司興義供電局，貴州 興義 562400；2.寧波天弘電力器具有限公司，浙江 寧波 315000）

針對目前水泥電桿上高處作業缺乏有效防護措施存在的墜落風險，提出了一種基于剛性導軌開發的防墜落裝置，從剛性導軌、自鎖器及夾具的結構創新上解決了橫擔上水平安裝導軌的難題，可對水泥電桿登高作業人員實施全過程有效保護。

水泥電桿；防墜落；研制；應用

1 概述

某供電局所轄110 kV輸電線路有水泥電桿2132基，占110 kV桿塔總數的64 %。對水泥電桿進行登桿作業時，作業人員基本依靠升降板(登高板)或腳扣攀爬電桿。按電力安全相關規定，登高作業必須使用安全帶，但利用升降板無法使用圍桿型安全帶；利用腳扣雖可使用圍桿型安全帶作業，卻無法提供有效保護(踏空時)?！栋踩a法》要求生產經營單位必須為作業人員提供安全、可靠的作業條件。因此，必須對水泥電桿高處作業開展防墜落裝置研制工作，確保高處作業的安全能力，提高安全生產的管理水平。

2 登桿作業防護要求及現狀

2.1 高處作業防護要求

根據《安全生產法》、GB26859—2011《電力安全工作規程》(電力線路部分)和DL409—2005《電業安全工作規程》(電力線路部分)的相關規定，生產經營單位應為作業人員提供安全可靠的作業條件；高處作業人員必須使用安全帶，移動作業時不得脫離安全帶的保護。

2.2 登桿作業防護現狀

2.2.1 利用升降板

在電桿上交替鉤掛升降板來攀爬水泥電桿，在整個過程中作業人員必須認真謹慎、步步緊扣，否則就可能出現踏空。利用升降板登高就無法使用圍桿型安全帶進行保護，也不便配合高處懸掛安全繩和自鎖器(抓繩器)保護，目前只有在電桿上懸掛速差保護器來防止墜落。

2.2.2 利用腳扣

作業人員利用腳扣攀爬電桿時可配合圍桿安全帶進行作業防護，但發生墜落時安全帶還是起不到保護作用。如要保證攀爬電桿的人員安全，必須使用臨時懸掛安全繩并配合采用自鎖器或高處安裝速差保護器，才能確保絕對安全。

2.2.3 憑借已安裝的腳釘桿

作業人員憑借腳釘桿并配合圍桿型安全帶攀登，同樣也存在踏空墜落風險。另外，作業人員在攀爬過程中，容易將安全帶的圍桿帶或圍桿繩鉤掛在腳釘上，不僅影響攀登效果，還存在誤掛風險。

3 登高作業存在的安全風險

作業人員利用升降板、腳扣或腳釘攀爬電桿時，使用安全帶易造成不便，且即便使用安全帶也不能達到防止墜落的風險。另外，由于其操作的不便和無效，某些登高作業人員干脆不使用安全帶，導致存在一定的安全風險。

登高作業前，可先在電桿頂部或橫擔上懸掛安全繩，再用自鎖器(抓繩器)；或先在電桿高處安裝懸掛速差保護器，再配合安全帶防護。這2種防護方法雖然可靠、有效，但均需先登高安裝臨時防墜裝置，同樣存在高處作業風險。所以，在實際登桿作業中很少應用臨時防墜裝置，一般在多人攀爬電桿或登桿訓練中才會采用。另外，臨時防墜裝置笨重、攜帶不便，難以在山區、野外應用，登桿作業人員只能精神集中、手抓牢、腳踩穩，存在重大安全隱患。

固定導軌防墜落裝置雖然可在鐵塔或鋼管桿上安裝，且此裝置也通過國家安全生產監督管理總局或中國電力行業聯合會組織的產品鑒定、驗收，但由于水泥電桿結構的特殊性，一般水泥電桿只能安裝上下垂直的導軌，所以全過程移動時不能實現可靠防護。水泥電桿橫擔上水平移動時沒有可依托的可靠構件，與鐵塔橫擔上移動作業相比，其防護更難，更易導致墜落。因此，在水泥桿上單憑1根安全帶登高作業不能對作業人員達到全程防護目的。

4 防護方案及產品研究

4.1 防護方案的確定

針對登桿作業防護措施存在安全隱患及操作不便等難題，該供電局和專業勞動防護品生產公司合作研究，最終確定采用安裝剛性導軌的防墜裝置，并開發剛性導軌結構的防墜型腳釘桿，以替代傳統的腳釘桿或爬梯，對登高人員實施有效防護。與鐵塔橫擔相比，水泥電桿橫擔沒有用更多的角鋼來固定安裝導軌，只有水泥電桿主體及斜拉桿，導致安裝難度大，亟需開發相應的連接夾具。

現只需將垂直安裝的防墜型爬梯和水平布置的剛性導軌貫通，就可實現對水泥電桿高處作業人員的全程防護。水平移動此防墜裝置不僅需要安全可靠的導軌，還需要可在導軌上方便滑移的自鎖器。因此，本裝置還要解決現有剛性導軌——導向型自鎖器只適合單向移動的缺陷。

防墜裝置的主要技術要求如表1所示。

表1 防墜裝置的主要技術要求

4.2 主要組件的研制

4.2.1 剛性導軌

考慮到防墜落爬梯在野外及高覆冰地區的使用情況，決定采用T型結構的剛性導軌，即在導軌上直接打孔，再配置圓頭標準腳釘就可形成腳釘式爬梯，如圖1所示。腳釘孔間距為375 mm,安裝時利用抱箍將爬梯固定在水泥電桿上。

圖1 剛性導軌的結構

4.2.2 自鎖器

此防墜裝置要求自鎖器可在水平導軌上左右移動，以解決目前人工控制才可實現左右移動的難題。新型自鎖器的結構如圖2所示，在水平移動時可以將壓板鎖定，滑移時不會鎖卡導軌，以方便左右雙向滑行，但自鎖器只要回到垂直導軌位置上即可恢復墜落鎖定功能。

圖2 自鎖器的結構

4.2.3 夾具

考慮到加支座的成本太高且安裝麻煩，該防墜裝置基于水泥電桿主桿和斜拉桿組合來安裝水平布置的剛性導軌。由于斜拉桿與橫擔面水平夾角、橫擔外側面夾角角度都不同，普通的固定安裝夾具無法使用，因此開發了可多角度調整的夾具，其結構如圖3所示。此技術產品已申報國家專利。

5 防墜裝置的試驗驗證

將此防墜裝置送權威機構檢測，其試驗值均符合GB24542—2009《墜落防護剛性導軌自鎖器》及DL/T1147—2009《電力高處作業防墜器》的技術要求，具體檢測結果如表2所示。

圖3 夾具的結構

表2 防墜裝置的檢測結果

為檢驗電桿橫擔上水平安裝導軌的可靠性，進一步考核各組件的機械強度，在模擬電桿和斜拉桿上水平安裝導軌后，進行沖擊試驗。通過100 kg重物、沖擊距離為1 m的動態試驗，證明了此水平布置導軌強度滿足使用要求，斜拉桿的強度也能承受住沖擊強度。

6 防墜裝置的安裝和使用

該供電局在110 kV荷望線水泥電桿上安裝此防墜裝置，整個安裝過程方便、快捷，各部件連接配合合理。安裝后，多次利用垂直導軌結構爬梯和水平剛性導軌進行攀爬電桿和水平移動操作，再次檢驗了此防墜裝置的可行性、可靠性和靈活性。

在實際應用中，只需將佩系的自鎖器套在剛性導軌結構腳釘桿或爬梯的導軌上，自鎖器即可隨作業人員的移動而滑行，達到防止墜落的效果。自鎖器在水平移動時可鎖定壓板，無須人工控制即可實現左右雙向滑移，從水平導軌到垂直導軌移動時自行恢復鎖止功能，操作更方便且能提高安全性能。

垂直導軌結構腳釘桿或爬梯是通過轉向器和水平導軌相貫通的，因此可對作業人員實施全過程的有效保護，不但具有安全、可靠的優點，還能減輕登桿人員的勞動強度，深受作業人員的歡迎。

7 結束語

水泥電桿固定導軌結構的防墜落裝置研制成功，不但解決了水泥電桿上水平安裝剛性導軌的難度，還提高了導向型自鎖器在水平導軌上使用的靈活性和可靠性，徹底改變傳統的腳扣或升降板加安全帶的登高防護方法，保證了電桿上移動作業的安全。此防墜裝置具有安全、可靠的優點，具有推廣應用的前景，能有效杜絕墜落事故的發生，有助于提高電力行業的安全管理水平。

2014-08-28。

楊瑞景(1973-)，男，高級工程師、高級技師，主要從事輸電線路勘察設計、運行維護、檢修管理等方面工作，email：15641457@qq.com。

吳衛華(1964-)，男，技師，主要從事輸電線路運行維護管理工作。

王 斌(1983-)，男，高級技師，主要從事輸電線路運行維護檢修工作。

李勇輝(1987-)，男，助理工程師，主要從事輸電線路運行維護技術研究應用以及科技項目管理工作。

徐惠江(1966-)，男，高級工程師，主要從事施工現場安全技術管理、施工協調、項目過程管理以及竣工驗收等工作。

呂偉宏(1967-)，男，高級經濟師、工程師，主要從事高處作業安全防護、帶電作業和線路應急搶修方面的研究。