變電站登高作業安全保障裝置的研究與應用

周軍 徐俊涵

國網鎮江供電公司 江蘇 鎮江 212000

引言

由于經濟的飛速發展，對電能的需求越來越大，這使得現在220kV變電站設備越來越多，柱式安裝的設備包括隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器在電網中運行數量較多，電力系統的安全可靠運行離不開日常的運維檢修，而常見的登高作業包括110kV及以上電壓等級電壓互感器、電流互感器、避雷器更換、例行試驗；隔離開關更換、大修等，檢修人員大多要使用絕緣梯或者登上設備構架后才能進行工作，這時一套可靠的登高安全保障裝置就顯得尤為重要了，這可以保障登高作業人員的生命安全。

1 研究背景

變電站現場登高作業的繁多，使得高空墜落事故時有發生。安規18.1.8要求安全帶的掛鉤或繩子應掛在結實牢固的構件上，或專為掛安全帶用的鋼絲繩上，并應采用高掛低用的方式。禁止掛在移動或不牢固的物件上（如隔離開關（刀閘）支持絕緣子、CVT絕緣子、母線支柱絕緣子、避雷器支柱絕緣子等）；安規18.1.9要求高處作業人員在作業過程中，應隨時檢查安全帶是否拴牢。高處作業人員在轉移作業位置時不得失去安全保護。而絕大多數現場設備并不滿足上述條件，為了貪圖工作便利，檢修人員會將安全帶系在絕緣子上進行工作，嚴重時造成絕緣子斷裂或者破損；安全帶掛在構架橫梁上，又不滿足高掛低用的要求，高處墜落還是會產生強大的沖擊力，甚至直接墜落至地面；站在絕緣梯上工作時，將安全帶掛在絕緣梯上，不滿足安全帶需要懸掛在堅固牢靠的構件上的要求。這些隱患都會可能給高空作業人員帶來高空墜落傷害。

2 研究目標

針對現場作業存在的問題，以及現場安全作業的需求，研制出一款變電站登高作業安全保障裝置，具有以下特點：

2.1 安全可靠性高

裝置要設有專用的安全帶懸掛設施，懸掛點有足夠高度且不影響設備，符合安規中高掛低用的原則，且具有良好的機械強度和絕緣性能，各部件連接牢固可靠[1]。

2.2 通用性強

裝置要能夠在隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器上通用安裝，這樣方便檢修工作，有效提升檢修工作效率。

2.3 拆裝方便

現場檢修一般是綜合性停電工作，停電時間短，因此要求裝置輕便，現場無須借助其他工具便可將裝置安裝和拆卸下來，時間控制在很短的時間內。

綜上分析，提出的設計方案是采用固定在設備底部支撐柱上，用于安裝安全保障裝置。

3 技術方案

根據設計方案研制出的登高作業安全保障裝置如圖1所示，本裝置是由絕緣環氧管嵌套安裝在鋼方管上，鋼方管上通過兩套緊固裝置緊固在需登高檢修的立柱體上，吊環則安裝在絕緣環氧管頂端和中部。超長的檢修架可以大大便利登高作業人員的作業，且緊固裝置可緊固在不同規格尺寸的柱體結構上，使得本登高作業安全保障裝置的使用范圍更加廣闊，大大加強了作業檢修的安全性。

圖1 登高作業安全保障裝置整體示意圖

該裝置由以下部件組成，包括絕緣環氧方管，絕緣環氧方管頂端包裹鐵皮，鐵皮上焊接吊環。絕緣環氧方管中部有活動吊環扣，活動吊環扣一側焊接吊環[2]。鋼方管和內支撐鋼柱，內支撐鋼柱焊接在鋼方管內部并露出一部分，用于嵌套絕緣環氧方管。鋼方管有兩套緊固裝置，緊固裝置由槽鋼支架和固定鐵板焊接在鋼方管上，槽鋼支架端部焊有鏈條鎖止架，鏈條鎖止架用于鎖止鏈條和手輪，鏈條鎖止架焊U型卡夾。手輪由手輪、手輪柄和絲桿組成，絲桿尾端焊接鏈條。

絕緣環氧方管頂端包裹鐵皮，鐵皮頂端焊接頂部吊環，用于最高處作業時的安全帶懸掛。活動吊環扣一側焊接活動吊環，活動吊環扣為鐵片焊接而成的扣，一側焊接活動吊環，一側為可松緊的活動扣，可依據作業高度變化移動吊環位置，滿足不同高度的作業安全保險要求。

內支撐鋼柱焊在鋼方管內且露出部分，鋼方管有上下相同的兩套緊固裝置，該緊固裝置由固定鐵板和槽鋼支架焊在鋼方管四周，形成前伸的支架，鏈條鎖止架就焊接在前伸出的槽鋼支架頂端，鏈條鎖支架中部焊有U型卡夾，用于貼合卡住所需抱緊的立柱。

如圖2所示，手輪由手輪加手輪柄和絲桿組成，且絲桿尾端連接鏈條。

圖2 登高作業安全保障裝置鋼方管示意圖

絕緣環氧方管嵌套在內支撐鋼柱上，內支撐鋼柱起到連接絕緣環氧方管和鋼方管，并支撐保護。在使用時，鋼方管上下兩套緊固裝置貼合所需抱緊的立柱，絲桿穿過鏈條鎖止架右側圓孔，并擰上手柄[3]。絲桿所連鏈條環繞立柱從鏈條鎖止架左側圓孔穿出，并卡入條形孔，然后轉動右側手輪上手輪柄，使絲桿拉出圓孔，則鏈條更緊的纏繞住立柱。緊固住立柱后，把安全帶懸掛上吊環，進行高處作業。

4 現場應用

裝置安裝。在變電站選取一備用間隔進行裝置安裝，由檢修人員在很短的時間內安裝完成，如圖3所示。安裝好的裝置懸掛點有足夠高度且不影響設備。

圖3 登高作業安全保障裝置現場試用圖

荷重沖擊。用一根安全繩系于頂部吊環上，三位平均體重達75kg的人在地面拉安全繩，作為對裝置荷重沖擊試驗，通過多次試驗，裝置均沒有發生任何變形斷裂現象，達到設定目標。

對裝置的試驗達到研究要求之后，將在某變電生產工區進行推廣應用，并采納使用意見和建議，做進一步完善。

5 結束語

通過對現場高處作業存在的高空墜落安全隱患的詳細研究，研制出了一款便捷、安全、可靠的登高作業保障裝置，在變電站使用后，大大保障了檢修人員高空作業的人身、設備安全，由于裝置安裝使用的通用性及便捷性，使得檢修作業的效率大大提升，間接促進了電力企業的經濟效益。