输电专业多用途安全带的研制

崔常青

（国网山西省电力公司忻州供电公司，山西 忻州 034000）

输电专业的检修作业，大部分属于高空作业。从多年的高空坠落事故案例看，作业人员在攀登杆塔过程中发生的坠落事故占到相当大的比例。

1 输电专业高空坠落的主因分析

1982年至2007年输电专业共发生20起高空坠落事故。造成事故的原因有以下几点。

a）上下杆塔过程中发生坠落9起，占高坠事故的45%，其中上下砼杆3起，上下铁塔6起，分别占到高空坠落事故的15%和30%。

b）作业中安全带未系在牢固的构件上导致坠落5起，占高坠事故的25%。

c）使用围杆单腰带式安全带导致从上肢滑脱坠落2起，占高坠事故的10%。

d）作业中未系安全带导致坠落2起，占高坠事故的10%。

e）围杆带用绳索代替而导致的坠落1起，占高坠事故的5%。

f）安全带在使用中未扣好扣环导致的坠落1起，占高坠事故的5%。

从事故原因分析看，b）、d）、e）、f）均因习惯性违章引起，现场如加强防范能够避免；c）是因使用围杆单腰带式安全带引起，输电专业现已不使用此类安全带；a）是在攀登砼杆和铁塔过程中发生的高坠事故，上下杆塔过程中发生的高坠事故接近总高坠事故的50%，应引起足够的重视。

2 安全带的用途及分类

中华人民共和国国家标准GB6095—2009《安全带》3.1中，明确了高处作业、攀登及悬吊作业中使用的安全带，主要是防止高处作业人员发生坠落或发生坠落后将作业人员安全悬挂的个体防护装备，分为围杆作业安全带、区域限制安全带和坠落悬挂安全带3种。

2.1 围杆作业安全带

是指通过围绕在固定构造物上的绳或带将人体绑定在固定物附近，使作业人员双手可以进行其他操作的安全带。围杆作业安全带按结构又分为围杆单腰带式，见图1；围杆防下脱式，见图2两种。

图1 围杆单腰带式安全带示意图

图2 围杆防下脱式安全带示意图

2.2 区域限制安全带

是指用以限制作业人员的活动范围，避免其到达可能发生坠落区域的安全带，见图3。

图3 区域限制安全带示意图

2.3 坠落悬挂安全带

是指高处作业或登高人员发生坠落时，将作业人员安全悬挂的安全带，见图4。

图4 坠落悬挂安全带示意图

按照《电力安全工作规程》 （线路部分）9.2.4中“在杆塔上作业时，应使用有后备绳或速差自锁器的双控背带式安全带”的规定，现在输电专业使用的其实就是围杆防下脱式安全带和坠落悬挂安全带的结合体——双控背带式安全带，适用于砼杆和铁塔的高空作业，见图5。

图5 双控背带式安全带示意图

双控背带式安全带避免了围杆单腰带式安全带可从上肢滑脱弊端，兼顾了围杆安全带和坠落悬挂安全带的优点，但从多年现场使用看，该安全带在上下砼杆中起不到防坠保护作用，当攀登人员突发失去平衡下坠时，安全带会随着攀登人员迅速下降，仍然会发生坠落事故。目前，铁塔防坠装置已安装使用，能起到防坠保护作用。为此，开发一种攀登砼杆过程中的防坠工具成为亟待解决的课题。

3 输电专业多用途安全带的研制

在《电力安全工作规程》 （线路部分） 中10.10规定，“钢管杆塔、30 m以上杆塔和220 kV及以上线路杆塔宜设置防止作业人员上下杆塔和杆塔水平移动的防坠安全保护装置”，由于材料和安装成本高，现只在个别铁塔安装，仅占杆塔总数的万分之五。为规避铁塔防坠装置成本高、不易推广的弊端，砼杆防坠装置可以从安全带方面寻找突破口，需要研制一种既适合日常作业又能在攀登砼杆中起到防坠保护作用的安全带。

3.1 安全带的设计原则

首先要保证安全带有足够的强度，能达到拉力试验要求；其次能在上下砼杆中起到防坠保护作用；再一点要适用于输电专业高空作业的各种场合。针对这些原则，对比了各种安全带的结构特点，并结合输电专业高空作业的实际情况，决定研制一种能调节的自锁式安全带。自锁式安全带可随攀登人员上下移动，当攀登人员突发失去平衡下坠时，安全带可立即收缩将攀登人员控制在失衡位置，起到防坠保护作用。

3.2 安全带的受力标准

为了保证安全带在受到冲击力作用时能满足安全要求，保证作业人员不受到伤害，参照了《电力安全规程》 （线路部分）安全带各构件拉力试验标准，见表1。要求按照标准，对各构件进行试验，确保试验指标能满足安全要求。

表1 安全带静负荷试验标准

3.3 安全带的技术要求

中华人民共和国国家标准GB6095—2009《安全带》5.1.1中，对安全带总体结构、零部件、织带与绳的技术要求进行了详细的描述。因此，在研制新式安全带时，安全带的总体结构、零部件、织带与绳的各项指标应满足技术要求。

3.4 安全带的设计理念

综合安全带的设计原则、受力标准和技术要求等因素，决定在双控背带式安全带围杆带上增加1条辅助小带、1个连接器和2个辅助收缩环，以起到自锁保护作用。

经过反复论证，一致认为该方案设计理念新颖、构思巧妙、结构简单、安全可靠，决定先让专业厂家生产样品。

4 输电专业多用途安全带的效果检验

样品到位后，对各项指标进行了检验。

4.1 静拉力试验

因新式安全带只在围杆带增加了辅助小带、连接器和辅助收缩环（辅助小带、连接器和辅助收缩环均采用安全带标准配件），所以试验中按照围杆带静拉力试验标准，分别对辅助小带和围杆带进行了拉力试验，试验结果符合安全要求。图6为围杆带增加部分的示意图。

图6 围杆带增加部分示意图

4.2 现场模拟试验

试验过程：现场在Z-B-450、Z-DL-475等多型砼杆进行了模拟试验。

试验结果：可在各种杆型使用。

4.2.1 上下砼杆试验

试验过程：第一步将围杆带系于主带；第二步将辅助小带绕杆一圈连接于辅助收缩环；第三步将辅助小带调整到适当松弛可上下砼杆状态；第四步距离地面2 m内模拟上下砼杆。

试验结果：操作简单，上下自如。

4.2.2 固定位置试验

试验过程：第一步登高人员系安全带处于工作状态；第二步停留在距离地面0.5 m处，双手离杆模拟操作。

试验结果：身体转动灵活，便于操作。

4.2.3 自锁试验

试验过程：第一步按照防坠自锁器试验标准，将辅助小带调整到可上下砼杆状态；第二步对主带突然施加980 N自由落体荷载。

试验结果：围杆带通过辅助收缩环迅速收缩，围杆带与辅助小带紧锁砼杆，经反复试验，锁止距离未超过0.2 m的规定要求。

经过现场试验，该安全带各项指标均满足安全要求，达到了预期效果；同时，如果在铁塔上作业，可将辅助小带拆除，方便铁塔上作业。因此，该安全带适合输电专业各种场合使用。

5 结束语

试验证明，该安全带是一种安全、方便、实用性强的输电专业多用途安全带，可全过程保护高空作业人员的人身安全，更适合在新人员登砼杆的培训中使用，具有极高的推广价值，该发明已申请专利。