关键词：输电线路；交替互锁；防高空坠落；
0 引言
随着输电线路铁塔的普遍加高，人员攀登过程中需要休息，存在高处坠落的风险。目前国内普遍使用的安全保护装置为轨道式攀登铁塔防坠落装置，该装置存在诸多缺点，如防坠模块厂家型号不统一、电压等级500kV及以上的铁塔才有安装，轨道锈蚀、安装工艺有差异导致出现卡阻现象、易被盗窃、安装周期长、装设成本高等，使得该装置很难大面积推广，因此迫切需要设计一种铁塔登高防坠装置来满足输电线路日常运维检修防高空坠落的需求。
1目前的铁塔攀爬防坠措施及效果分析
从近几年的电网安全生产事故统计分析不难发现，电网触电人身事故占据绝大部分，而输电线路作业高空坠落是除触电外造成人身伤亡的另一主要原因。主要是因为目前在输电线路的高空作业中，攀登铁塔的过程被普遍认为是风险系数较高的作业步骤，但由于输电线路铁塔并不是全部安装轨道式攀登铁塔防坠落装置，在攀登过程中容易失去安全保护，目前还没有较好的方法加以防范，一旦作业人员在攀登铁塔过程中手、脚在脚钉的支撑点上发生滑动，容易造成高空坠落，导致人身伤亡事故发生。
结合工作实践经验，本文研制了一套方便、安全、有效的铁塔攀登防坠装置，用来解决在攀登铁塔和转移作业位置时不失去安全带保护的技术难题。
2 实施方案及原理
（1）技术原理
1）将一根强度足够的Φ10mm绝缘绳安装在铁塔主材上，攀登人员通过抓绳器连接Φ10mm绝缘绳，抓绳器可低速在绝缘绳上自由滑动，当人员坠落时，抓绳器能立即锁死在绝缘绳上，实现作业人员安全的攀爬铁塔，且安全可靠性高。
2）针对传统的安全带在攀登铁塔过程中无法保证人员安全的情况，本次设计在安全带上增加一组可拆挂的手持式防坠装置，作业人员在攀登铁塔前将挂绳的一端安装在安全带上，另一端随着作业人员攀登铁塔时上肢的移动将手握防坠装置套在每级的铁塔脚钉上，松开大拇指，使防坠装置套环的卡槽与脚钉紧密咬合，一旦工作人员意外失去手、脚支撑点时，手持防坠器会在人体失去重心下坠瞬时受力，在铁塔脚钉上产生牵引作用，并通过绳索另一端的挂环传递至安全带腰带上，确保人体不会自由坠落，从而在上落脚钉式铁塔时发挥安全带防高空坠落功能。
3）通过以上防坠落措施的完美结合，可以有效解决在攀登铁塔和转移作业位置时不失去安全带保护的技术难题，确保作业人员在攀登铁塔过程中的安全性、可靠性。
（2）技术创新点
1）解决了脚钉式铁塔无安全带保护的技术难题。
2）研制手持式防脱扣锁闭装置，对任何脚钉百分之百防坠落。
3 手持式交替互锁铁塔登高防坠落装置的构造
“手持式交替互锁铁塔登高防坠落装置”包括防坠模块、防坠绳索、速差自锁器三部分，旨在提供连接铁塔脚钉和安全带的中间设备，简单灵活解决了不能满足“攀登杆塔和转移作业位置时不应失去安全带的保护”的技术难题。防坠器的具体结构、操作流程如下所述。
防坠器一防坠机壳1为主体单元，防坠机壳采用铝合金材料制成。如图1所示，防坠机壳1整体形状呈不规则的三角形结构。三角形的三边分别为手柄部2、安装部3和防护部4。攀登作业人员通过握住手柄部2进行操作，为防止打滑，在手柄部2设置防滑纹13。防护部4用于对工作人员的手部保护，防止在使用时手部磕碰到脚钉。
.png)
图1 铁塔攀登防坠器结构示意图
1-防坠机壳 2-手柄部 3-安装部 4-防护部5-连接孔 6-嵌套孔 7-固定轴 8-套环 9-支杆10-压杆 11-卡齿 12-弹簧 13-防滑纹
在防坠机壳1三角形的一角处设有用于连接安全带连接孔5，在三角形的另一角处设有嵌套孔6，嵌套孔用于插接铁塔上的脚钉。安装部3则用于安装固定脚钉和防坠器的锁定结构。
锁定结构采用杠杆原理。如图2所示，锁定结构由固定轴7、支杆9、压杆10、卡齿11和弹簧12组成。在安装部3上固定安装有固定轴7，在支杆9一端面安装的套环8可活动的嵌套于固定轴7上，支杆9的另一端面固定连接有压杆10，压杆10的置于嵌套孔6的一端固定设有卡齿11，另一端通过弹簧12与安装部3连接。
.png)
图2 铁塔攀登防坠器内部结构示意图
使用时，在连接孔5位置将安全带连接。再通过挤压压杆10使得卡齿11抬升，将防坠器通过嵌套孔6插接于脚钉上。松开压杆10，在弹簧12的恢复力作用下卡齿11紧贴于脚钉上，防止防坠器与压杆脱离。本装置通过与输电线路铁塔上的脚钉相互配合的方式，并与安全带相互连接，实现了高空防坠落保护功能，保障了人身安全。
4 铁塔登高防坠装置的效果分析
（1）对该装置进行机械拉力试验，没有发现任何异常，机械强度完全能够满足人员上下铁塔的要求。
（2）通过在工作现场进行模拟人体自由落体时，抓绳器能立即锁死，抓绳器几乎没有下滑位移，安全性能非常高 。
（3）该装置成本低，较传统的铁塔安装轨道式攀登铁塔防坠落装置节约近95%， 装拆方便，便于储存、携带。
（4）适用于输电线路脚钉式铁塔上下过程中的高空防坠落保护或转移作业位置时的防护用品，与安全带一起进行相应的检测试验，合格后方可使用。同时对通信、桥梁等涉及高空作业的其他行业可以进行推广。
5 结束语
该装置避免了高空坠落人身伤亡事故的发生，从根本上解决了《安规》“攀登杆塔和转移作业位置时不应失去安全保护”的技术难题。降低了作业人员上下铁塔的高空坠落风险，保障了电力企业输电线路工的人身安全与健康，提高了工作效率，减小了劳动强度。该装置装拆方便，便于储存、携带，成本低廉，具有很强的推广价值。
参考文献
[1] 杨柳青，覃敬文，段杰，蒙焕理.一种简易的铁塔防坠装置的研究杨［J］.低碳技术， 2016（12）：55.
[2] 屠 杰.电力工程铁塔攀登或转位防高坠安全措施的研究［J］. 工程技术，2014（23）：20.
[3] 张雷,陆懋德.国家电网公司电力安全工作规程(输电部分)[S].北京:中国电力出版社.2009.
论文作者:马周贵
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期
论文发表时间:2020/1/16
标签：铁塔论文; 脚钉论文; 作业论文; 装置论文; 安全带论文; 人员论文; 高空论文; 《当代电力文化》2019年 18期论文;