水泥电杆上作业防坠落装置的研制与应用

杨瑞景，吴卫华，王 斌，李勇辉，徐惠江，吕伟宏

（1.贵州电网公司兴义供电局，贵州 兴义 562400；2.宁波天弘电力器具有限公司，浙江 宁波 315000）

水泥电杆上作业防坠落装置的研制与应用

杨瑞景1，吴卫华1，王 斌1，李勇辉1，徐惠江1，吕伟宏2

（1.贵州电网公司兴义供电局，贵州 兴义 562400；2.宁波天弘电力器具有限公司，浙江 宁波 315000）

针对目前水泥电杆上高处作业缺乏有效防护措施存在的坠落风险，提出了一种基于刚性导轨开发的防坠落装置，从刚性导轨、自锁器及夹具的结构创新上解决了横担上水平安装导轨的难题，可对水泥电杆登高作业人员实施全过程有效保护。

水泥电杆；防坠落；研制；应用

1 概述

某供电局所辖110 kV输电线路有水泥电杆2132基，占110 kV杆塔总数的64 %。对水泥电杆进行登杆作业时，作业人员基本依靠升降板(登高板)或脚扣攀爬电杆。按电力安全相关规定，登高作业必须使用安全带，但利用升降板无法使用围杆型安全带；利用脚扣虽可使用围杆型安全带作业，却无法提供有效保护(踏空时)。《安全生产法》要求生产经营单位必须为作业人员提供安全、可靠的作业条件。因此，必须对水泥电杆高处作业开展防坠落装置研制工作，确保高处作业的安全能力，提高安全生产的管理水平。

2 登杆作业防护要求及现状

2.1 高处作业防护要求

根据《安全生产法》、GB26859—2011《电力安全工作规程》(电力线路部分)和DL409—2005《电业安全工作规程》(电力线路部分)的相关规定，生产经营单位应为作业人员提供安全可靠的作业条件；高处作业人员必须使用安全带，移动作业时不得脱离安全带的保护。

2.2 登杆作业防护现状

2.2.1 利用升降板

在电杆上交替钩挂升降板来攀爬水泥电杆，在整个过程中作业人员必须认真谨慎、步步紧扣，否则就可能出现踏空。利用升降板登高就无法使用围杆型安全带进行保护，也不便配合高处悬挂安全绳和自锁器(抓绳器)保护，目前只有在电杆上悬挂速差保护器来防止坠落。

2.2.2 利用脚扣

作业人员利用脚扣攀爬电杆时可配合围杆安全带进行作业防护，但发生坠落时安全带还是起不到保护作用。如要保证攀爬电杆的人员安全，必须使用临时悬挂安全绳并配合采用自锁器或高处安装速差保护器，才能确保绝对安全。

2.2.3 凭借已安装的脚钉杆

作业人员凭借脚钉杆并配合围杆型安全带攀登，同样也存在踏空坠落风险。另外，作业人员在攀爬过程中，容易将安全带的围杆带或围杆绳钩挂在脚钉上，不仅影响攀登效果，还存在误挂风险。

3 登高作业存在的安全风险

作业人员利用升降板、脚扣或脚钉攀爬电杆时，使用安全带易造成不便，且即便使用安全带也不能达到防止坠落的风险。另外，由于其操作的不便和无效，某些登高作业人员干脆不使用安全带，导致存在一定的安全风险。

登高作业前，可先在电杆顶部或横担上悬挂安全绳，再用自锁器(抓绳器)；或先在电杆高处安装悬挂速差保护器，再配合安全带防护。这2种防护方法虽然可靠、有效，但均需先登高安装临时防坠装置，同样存在高处作业风险。所以，在实际登杆作业中很少应用临时防坠装置，一般在多人攀爬电杆或登杆训练中才会采用。另外，临时防坠装置笨重、携带不便，难以在山区、野外应用，登杆作业人员只能精神集中、手抓牢、脚踩稳，存在重大安全隐患。

固定导轨防坠落装置虽然可在铁塔或钢管杆上安装，且此装置也通过国家安全生产监督管理总局或中国电力行业联合会组织的产品鉴定、验收，但由于水泥电杆结构的特殊性，一般水泥电杆只能安装上下垂直的导轨，所以全过程移动时不能实现可靠防护。水泥电杆横担上水平移动时没有可依托的可靠构件，与铁塔横担上移动作业相比，其防护更难，更易导致坠落。因此，在水泥杆上单凭1根安全带登高作业不能对作业人员达到全程防护目的。

4 防护方案及产品研究

4.1 防护方案的确定

针对登杆作业防护措施存在安全隐患及操作不便等难题，该供电局和专业劳动防护品生产公司合作研究，最终确定采用安装刚性导轨的防坠装置，并开发刚性导轨结构的防坠型脚钉杆，以替代传统的脚钉杆或爬梯，对登高人员实施有效防护。与铁塔横担相比，水泥电杆横担没有用更多的角钢来固定安装导轨，只有水泥电杆主体及斜拉杆，导致安装难度大，亟需开发相应的连接夹具。

现只需将垂直安装的防坠型爬梯和水平布置的刚性导轨贯通，就可实现对水泥电杆高处作业人员的全程防护。水平移动此防坠装置不仅需要安全可靠的导轨，还需要可在导轨上方便滑移的自锁器。因此，本装置还要解决现有刚性导轨——导向型自锁器只适合单向移动的缺陷。

防坠装置的主要技术要求如表1所示。

表1 防坠装置的主要技术要求

4.2 主要组件的研制

4.2.1 刚性导轨

考虑到防坠落爬梯在野外及高覆冰地区的使用情况，决定采用T型结构的刚性导轨，即在导轨上直接打孔，再配置圆头标准脚钉就可形成脚钉式爬梯，如图1所示。脚钉孔间距为375 mm,安装时利用抱箍将爬梯固定在水泥电杆上。

图1 刚性导轨的结构

4.2.2 自锁器

此防坠装置要求自锁器可在水平导轨上左右移动，以解决目前人工控制才可实现左右移动的难题。新型自锁器的结构如图2所示，在水平移动时可以将压板锁定，滑移时不会锁卡导轨，以方便左右双向滑行，但自锁器只要回到垂直导轨位置上即可恢复坠落锁定功能。

图2 自锁器的结构

4.2.3 夹具

考虑到加支座的成本太高且安装麻烦，该防坠装置基于水泥电杆主杆和斜拉杆组合来安装水平布置的刚性导轨。由于斜拉杆与横担面水平夹角、横担外侧面夹角角度都不同，普通的固定安装夹具无法使用，因此开发了可多角度调整的夹具，其结构如图3所示。此技术产品已申报国家专利。

5 防坠装置的试验验证

将此防坠装置送权威机构检测，其试验值均符合GB24542—2009《坠落防护刚性导轨自锁器》及DL/T1147—2009《电力高处作业防坠器》的技术要求，具体检测结果如表2所示。

图3 夹具的结构

表2 防坠装置的检测结果

为检验电杆横担上水平安装导轨的可靠性，进一步考核各组件的机械强度，在模拟电杆和斜拉杆上水平安装导轨后，进行冲击试验。通过100 kg重物、冲击距离为1 m的动态试验，证明了此水平布置导轨强度满足使用要求，斜拉杆的强度也能承受住冲击强度。

6 防坠装置的安装和使用

该供电局在110 kV荷望线水泥电杆上安装此防坠装置，整个安装过程方便、快捷，各部件连接配合合理。安装后，多次利用垂直导轨结构爬梯和水平刚性导轨进行攀爬电杆和水平移动操作，再次检验了此防坠装置的可行性、可靠性和灵活性。

在实际应用中，只需将佩系的自锁器套在刚性导轨结构脚钉杆或爬梯的导轨上，自锁器即可随作业人员的移动而滑行，达到防止坠落的效果。自锁器在水平移动时可锁定压板，无须人工控制即可实现左右双向滑移，从水平导轨到垂直导轨移动时自行恢复锁止功能，操作更方便且能提高安全性能。

垂直导轨结构脚钉杆或爬梯是通过转向器和水平导轨相贯通的，因此可对作业人员实施全过程的有效保护，不但具有安全、可靠的优点，还能减轻登杆人员的劳动强度，深受作业人员的欢迎。

7 结束语

水泥电杆固定导轨结构的防坠落装置研制成功，不但解决了水泥电杆上水平安装刚性导轨的难度，还提高了导向型自锁器在水平导轨上使用的灵活性和可靠性，彻底改变传统的脚扣或升降板加安全带的登高防护方法，保证了电杆上移动作业的安全。此防坠装置具有安全、可靠的优点，具有推广应用的前景，能有效杜绝坠落事故的发生，有助于提高电力行业的安全管理水平。

2014-08-28。

杨瑞景(1973-)，男，高级工程师、高级技师，主要从事输电线路勘察设计、运行维护、检修管理等方面工作，email：15641457@qq.com。

吴卫华(1964-)，男，技师，主要从事输电线路运行维护管理工作。

王 斌(1983-)，男，高级技师，主要从事输电线路运行维护检修工作。

李勇辉(1987-)，男，助理工程师，主要从事输电线路运行维护技术研究应用以及科技项目管理工作。

徐惠江(1966-)，男，高级工程师，主要从事施工现场安全技术管理、施工协调、项目过程管理以及竣工验收等工作。

吕伟宏(1967-)，男，高级经济师、工程师，主要从事高处作业安全防护、带电作业和线路应急抢修方面的研究。