10kV高壓室安全帶掛桿研制

郭振標 劉禹 陳漢森 林拓 陳林東

摘 要：10kV高壓柜是變電站重要設備，在其頂部進行作業時，由于高壓柜高度高于高空作業標準，工作人員需要系安全帶保證自身安全。然而，高壓室上方一般無固定裝置，無法滿足安全帶高掛低用的要求。為此，本文設計固定于高壓室天花板的安全帶專用掛桿用于安全帶掛繩固定，并通過試驗測試安全帶掛桿抗沖擊力性能。

關鍵詞：安全帶;高壓室;掛桿

0.引言：

10kV高壓柜是變電站內重要的設備，檢修試驗人員許多工作需要在高壓室內進行。由于工作需要，有時候必須攀登至高壓柜柜頂工作，例如開展母線檢查等。《電力安全工作規程》中規定：安全帶應采用高掛低用的方式，不應系掛在移動、鋒利或不牢固的物件上。如果需要攀爬至柜頂進行工作，由于開關柜柜頂離地面一般都超過2.5m，屬于高空作業，且高壓柜頂部一般是整個高壓室內最高位置，其內、外無固定安全帶掛繩的位置及裝置，很難找到“高掛”點，難以滿足《電力安全工作規程》中正確使用安全帶的要求，工作人員存在墜落的風險。因此，本文設計一條固定于高壓室天花板的不銹鋼材質安全帶專用掛桿用于固定安全帶掛繩。

1.安全帶掛桿結構與優勢

安全帶專用掛桿設計為兩桿三箍（可根據高壓室實際情況進行調整與改變），如圖1所示，方便日后拆除、轉移至其他變電站使用。單根桿長約為4m，三只抱箍等距固定在高壓室天花板橫梁上，中間一只抱箍需同時固定前后兩桿，兩桿間隙約2mm。掛桿采用不銹鋼材質，強度高且防銹蝕。

使用安全帶掛桿后可解決以下問題：

（1）工作人員柜頂工作安全帶無“高掛點”的問題。

（2）工作人員柜頂工作需要移動時解開安全帶失去掛點，無保護問題。

（3）搭建其他保護支架耗費資金、時間、人力問題。

（4）掛桿安裝及拆卸繁瑣

2.安全帶掛桿抗沖擊力性能

將上述數據代入公式（1）～（2），可得出工作人員從柜頂墜落時安全帶掛繩對其拉力為1344N，約為質量137kg的人所受的重力。根據牛頓第三定律，安全帶掛繩對工作人員的平均拉力F1等于工作人員對安全帶掛繩的平均拉力F2，通過對安全帶掛桿進行受力分析可知，該拉力即為安全帶掛桿在工作人員墜落時所受沖擊力F3。

2.2安全帶掛桿抗沖擊力性能測試

為了避免在模擬工作人員從柜頂墜落時對高壓柜產生撞擊破壞，本文采用等效法進行沖擊力模擬，即在安全帶掛繩上懸掛大于或等于質量137kg的重物，保證安全帶掛桿所受拉力與工作人員從柜頂下落時相等。

測試現場如圖4所示，測試的兩名人員總質量為150kg，兩人同時拉住安全帶掛繩的兩端并保持平衡狀態，雙腳離開地面。此時安全帶掛桿無過度變形并保持穩定狀態，該試驗結果可證明安全帶掛桿可承受工作人員墜落時的沖擊力。

3.結論

電網日常工作中，工作人員在10kV高壓室開展工作頻率較高，并且經常需要攀登至高壓柜頂部，若長期保持無安全帶高掛點作業，既不滿足《電力安全工作規程》中對安全帶的使用要求，并且隱含很高的跌落風險和安全隱患。本文通過加裝10kV 高壓室安全帶掛桿，使工作人員能輕易找到安全帶的懸掛位置，增強對人身安全的保護，同時安全帶掛桿原理簡單，安裝與拆卸時間短，成本較低，具有很高的實際應用與推廣價值。