高压母线安全带悬挂支架的设计与应用分析

摘要：详细叙述了高压母线安全带悬挂支架发明的背景、设计原理和具体的现场使用方法，以及其使用后带来的经济和社会效益。该研究设计可以使高压母线上的作业安全性更高，有效提高相关工作的作业质量，对于提高作业效率、降低检修人员工作强度和所需人员数量都有着深远的意义。

关键词：变电站；高压；母线；安全带；悬挂支架

作者简介：张文娟（1976-），女，山东莱芜人，莱芜供电公司变电运检室，技师。（山东 莱芜 271100）

中图分类号：TM81 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）15-0241-02

一、设计背景和研究现状

近年来，随着地方社会经济发展对电网要求的不断提高，电网稳定运行对设备的可靠性提出了更高的要求，变电站高压母线的检修、消缺和涂刷RTV等作业呈现出逐年增多的趋势，于此同时，电网设备作业对人员安全系数要求的不断提高也使得公司上下对于现场作业的安全性更加关注和重视。

莱芜供电公司变电检修室担负着辖内变电站母线的检修、消缺和涂刷RTV等作业。在实际的变电站高压母线检修、消缺和涂刷RTV等作业中，作业人员的安全带没有可靠悬挂点，而将安全带悬挂于瓷瓶或母线槽钢钢梁上违反安规的有关规定，以往的工作中大多是采用临时增加安全带悬挂点的方式来进行检修作业，增加临时安全带悬挂点主要有利用临时钢管制作悬挂点或母线三项用绳索连接作为安全带悬挂点两种方式。这两种方式均存在增加工作量、停电时间和作业中的不安全因素三大弊端，给现场作业人员带来了较大的安全隐患，多年来这一作业现场的顽疾一直没能得到很好的解决。

在以往的变电站高压母线检修、消缺和涂刷RTV等作业中，整个作业过程中检修人员所佩戴的安全带并没有可靠的悬挂点，将其悬挂在临近的瓷瓶或母线槽钢钢梁上违反安规的有关规定，威胁检修人员的人身安全，因此，常常是采用在检修现场临时增加安全带悬挂点的方式来解决，不仅增加了作业所需的时间，临时增加的安全带悬挂点能否可靠保护检修人员的人身安全也成为了作业现场的一大不安全因素，这些都给现场作业埋下了安全隐患。

针对变电站高压母线作业现场这一难题，通过检索资料和查询材料能够检索或查询到国内外针对户外断路器、隔离开关等设备上的安全带悬挂装置的研制案例，但是针对我公司所辖变电站高压母线作业这一特殊现场的难题，并没有可以参考和借鉴的安全带悬挂支架。鉴于此，通过在安全性、可行性、成本等方面进行深入探讨和分析，结合已有的安全帶悬挂装置在安全要求和技术规程上的标准进行了高压母线安全带悬挂支架的设计和研制工作。

二、设计思路、内容及技术路线

为了提高变电站高压母线作业的安全性，提高检修人员作业时的安全系数，提高作业质量和作业效率，针对变电站高压母线作业缺乏安全带悬挂点这一现场“顽疾”，通过综合分析和探讨安全性、可行性、便捷性、成本等各个方面因素进行了高压母线安全带悬挂支架的设计和研制工作。

1.设计思路

以设计和研制高压母线安全带悬挂支架，解决此类工作缺乏安全带悬挂点这一现场难题为出发点，以提高作业人员安全系数、提高工作质量和工作效率为落脚点，确定了高压母线安全带悬挂支架的主要设计思路，也是支架设计的主要创新点和突破口：

（1）高压母线安全带悬挂支架的抗拉力高于2205N，满足作业人员悬挂安全带所需的最低抗拉力。

（2）高压母线安全带悬挂支架可在现场进行分体组装和拆卸，且其安装、拆卸时间均不大于5分钟。

（3）高压母线安全带悬挂支架顶部配有易于悬挂安全带的圆形悬挂点，保证悬挂牢固且便于作业人员的移动作业。

根据以上三个突破口进行高压母线安全带悬挂支架的设计和制作，可以为此类工作提供安全性高、可靠性好的安全带悬挂点，提高作业时检修人员的安全系数，提高工作的质量和效率，减少此类工作所需的检修人员数量，对于提高电网设备运行稳定性、促进电网安全可靠运行有着十分重要的意义。

2.设计内容

为了保证支架设计的主要思路均能达到预期效果，确保三个创新点和突破口全部予以解决，支架的设计共进行了四个阶段的工作。先后进行了现场勘察资料查询、确定尺寸绘制图纸、加工制作、现场试用完善改进，并最终完成了高压母线安全带悬挂支架的全部设计和研制工作，设计思路中三个主要创新点和突破口均予以完成。

（1）现场勘查资料查询。通过查询资料、勘察现场、组织项目核心成员进行项目可研性、实施方案的讨论、分析，确定了悬挂支架的研制方向，并邀请车间领导、各个专业技术骨干对研制方向提出了修改意见。

经过现场勘察和对相关资料、图纸、说明书的查询与汇总整理，确定了高压母线安全带悬挂支架的研制方式、方法，并对主要设计思路的解决方法有了初步的方案。

（2）确定尺寸绘制图纸。通过对辖内采用户外式高压母线变电站现场实际工作环境的大量勘察和上网查询各种常用支架的尺寸及其用材，在进行了大量的数据分析和对比研究后确定了高压母线安全带悬挂支架的具体研制方案。

为了使研制的高压母线安全带悬挂支架便于日常使用时的运输和现场的安装、拆卸，支架的整体设计方式采用分体组合式，其由三部分组成，分别是固定底座、连接管、安全带悬挂杆；为了使作业人员能够在母线钢梁上进行便捷的移动作业，安全带悬挂支架悬挂杆顶部采用圆环式安全带悬挂点不仅有效保证了作业人员在母线钢梁上便捷的移动作业，还免去了更换作业地点时重新拆装安全带的繁琐步骤；为了使安全带悬挂后满足《安规》高挂低用的要求，安全带悬挂杆高度设计为1.60m，避免造成安全带低挂高用违反《安规》要求事件的发生。对以上研究重点、难点进行了全面的分析并确定后绘制完成了高压母线安全带悬挂支架的图纸。

（3）加工制作。在完成了图纸的绘制后，与项目组成员进行了深入的交流和沟通，探讨支架的焊接难点，讨论制作可行性，对支架进行了进一步的改进和完善，完成图纸相应的完善修改后，项目组实物制作人员依据图纸进行了高压母线安全带悬挂支架的整体制作和焊接。最终完成了高压母线安全带悬挂支架的初步制作。

（4）现场试用完善改进。在现场试用中，利用变电站高压母线上停电检修、消缺以及涂刷RTV等工作机会，检修人员使用自行研制的高压母线安全带悬挂支架进行了现场的试用，试用过程中支架整体表现良好，安装和拆卸耗时短，能够牢固固定在高压母线钢梁上，安全带悬挂点悬挂牢固，作业人员能够在不拆除安全带的情况下进行便捷的移动作业。

高压母线安全带悬挂支架的研制顺利解决了室外高压母线作业现场检修人员安全带缺乏悬挂点这一难题，提高了检修工作的安全性，达到了设计的初衷，符合设计思路的要求。

3.技术路线

在充分查询技术资料和广泛开展现场勘察的基础上开展了高压母线安全带悬挂支架图纸的绘制和实物的制作。

研制的高压母线安全带悬挂支架，其特征在于：它由固定底座1、连接管2、固定螺栓插口3、止钉螺丝4、安全带悬挂杆5、安全带悬挂点6构成。

固定底座1、连接管2都由铁制成，固定底座1与连接管2下端焊接固定为一体。固定底座1利用夹板和螺丝与高压母线槽钢钢梁连接在一起，保证支架与母线牢固的连接在一起，并能够快捷的进行现场安装和拆除；支架现场组装时将安全带悬挂杆插入连接管2内，并用止钉螺丝4安全带悬挂杆进行固定。

安全带悬挂杆5由树脂制成，高度为1.6m，避免造成安全带低挂高用违反安规要求事件的发生；顶部安全带悬挂点6由铁制成，為圆环形，现场作业时作业人员将安全带悬挂在安全带悬挂点6上，圆形的设计能够使作业人员在母线上不必拆装安全带即可进行便捷的移动作业。

使用时，首先将固定底座1利用夹板和螺丝连接在母线槽钢钢梁上，将安全带悬挂杆5插入连接管2内，用止钉螺丝4固定好，作业人员将安全带悬挂在安全带悬挂杆5杆顶的圆形安全带悬挂点6内即可，结构简单，使用方便，牢固便捷。

三、支架的应用

高压母线安全带悬挂支架，其用途就是在高压母线上进行检修、消缺及涂刷RTV等工作时固定在高压母线钢梁上，为检修人员提供可靠的安全带悬挂点，确保检修人员作业时的人身安全，提高工作质量和工作效率。

高压母线安全带悬挂支架，在高压母线上使用时，主要方法是：将高压母线安全带悬挂支架的三部分（固定底座、连接管、安全带悬挂杆）依次放置于作业高压母线处；在高压母线钢梁上将固定底座与连接管两部分固定在钢梁上，并检查此两部分固定牢固；将安全带悬挂杆插入连接管内，用止钉螺丝固定好安全带悬挂杆，并检查此两部分连接牢固；作业人员沿爬梯上至高压母线钢梁上，将全方位安全带悬挂在安全带悬挂杆顶部圆环型安全带悬挂点处；在高压母线钢梁上进行检修、消缺或涂刷RTV等工作；钢梁上工作结束后，将安全带从安全带悬挂杆解除；拧开止钉螺丝，将安全带悬挂杆取出，并将其移动至地面；拧开固定螺栓，将固定底座与连接管取下，并将其移动至地面；全部工作结束后，将高压母线安全带悬挂支架三部分装车。

四、检测和试验

对高压母线安全带悬挂支架进行相关项目的检测和试验，主要进行了外观、重量检测、抗拉力检测和安装、拆卸时间检测三个方面的检测，并得到了以下结论：

（1）外观、重量检测：支架美观，固定底座和连接管表面油漆涂刷完整，无漏涂及涂刷不均匀的现象，悬挂杆表面美观；支架底座部分重量为6Kg，支架安全带悬挂杆重量为2Kg，较为轻便。

（2）抗拉力检测：对悬挂支架的抗拉力进行了6次测试：均大于2205N，且超出较多，满足高压母线钢梁上进行作业时悬挂安全带的抗拉力要求。

序号 1 2 3 4 5 6

抗拉力（N） 5720 5650 5540 5420 5680 5560

（3）安装、拆卸时间检测：结合辖内长勺站和棋山站检修现场，利用悬挂支架进行了现场作业，并对作业时间进行了统计，安装、拆除安全带悬挂支架的时间均在5分钟以内，省时省力。

五、经济效益、社会效益和安全效益

1.经济效益

对借助高压母线安全带悬挂支架进行的四次高压母线检修作业进行统计，与日常的此类检修作业相比，每次安装、拆除安全带临时悬挂点平均缩短56分钟，实现多供电量4.655万kWh，增加收益2.33万元。

2.社会效益

高压母线安全带悬挂支架的使用减少了停电时间和作业人员工作量，实现了变电站早送电的社会效益。

3.安全效益

由于作业中抗拉力得到保证，使得作业人员在作业过程中的不安全因素得以消除。

六、结束语

此研制成果对变电站高压母线上的检修、消缺和涂刷RTV等工作具有极好的实用价值，是针对作业现场的难题、难点来进行设计和研制的，能够有效保证高压母线上作业时作业人员的人身安全，提高工作质量，提高工作效率。

高压母线安全带悬挂支架的研制成果不仅为高压母线钢梁上进行作业时提供了可靠的安全带悬挂点，还为变电站内隔离开关、断路器等高处作业时缺乏安全带悬挂点等类似的工作提供了增加安全带悬挂点的思路，有助于进一步研制可用于各类缺乏安全带悬挂点的高处作业的安全带悬挂装置，对于进一步提高高处作业时检修人员的安全系数、提升作业安全性、可靠性具有十分积极和重要的作用，其现场的大量应用必将提高作业的整体质量和效率。

参考文献：

[1]国家电网公司基建部.国家电网公司输变电工程标准工艺（一）施工工艺示范手册[M].北京：中国电力出版社，2012.

[2]国家电网公司人力资源部.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材（变电检修）[M].北京：中国电力出版社，2011.

（责任编辑：王祝萍）