架空输电线路杆塔防坠落装置分析与应用

方登洲（国网安徽省电力公司检修公司，安徽 合肥 230000）



架空输电线路杆塔防坠落装置分析与应用

方登洲
（国网安徽省电力公司检修公司，安徽 合肥 230000）

〔摘 要〕针对架空输电线路杆塔登高作业过程中存在的高空坠落风险，对当前架空输电线路杆塔防坠落装置类型及其特点进行分析，指出导轨式和钢绞线2种防坠落装置在应用中存在的问题，并结合实例提出有针对性的改进对策，对输电线路杆塔防坠落装置选型和安装给出了建议。

〔关键词〕架空输电线路；防坠落装置；改进措施；登高作业

0 引言

在架空输电线路检修作业中，工作人员上下杆塔和在塔上移位过程中的人身安全防护措施非常重要，登高作业一旦失去安全保护或安全防护设备出现故障，将极可能导致人身安全事故的发生。为进一步提高架空输电线路登塔作业的安全性，有必要对杆塔防坠落装置进行研究分析与应用探讨，并对当前输电线路杆塔防坠落装置改进、选型及安装提出合理的对策。

1 防坠落装置类型及特点

目前，国内针对架空输电线路杆塔高空坠落的预防措施，多采用安装导轨式防坠落装置或钢绞线防坠落装置的方法。以安徽地区超（特）高压架空输电线路为例，一部分500 kV单回线路铁塔和1 000 kV双回线路钢管塔上装设有导轨式防坠落装置，而大部分500 kV双回线路铁塔上则装设钢绞线防坠落装置。这2种防坠落装置各具特点，具体如下。

1.1 导轨式防坠落装置

架空输电线路杆塔导轨式防坠落装置主要由导轨、方向转换器、防坠自锁器、安全绳、紧固件和连接金具等部件组成。其中，导轨用碳素结构钢或不锈钢制造，导轨型式有C型（槽型）和T型（工型）等；导轨、转向器等部件通过连接件安装固定在杆塔的杆身及横担上，如图1所示。

作业人员在上下杆塔或进行高处转移作业时，随身携带防坠自锁器和安全带，防坠自锁器通过安全钩及连接绳与作业人员身上的安全带连接。作业人员将防坠器放入相应规格的导轨后就能带动其上下移动，防坠器能在导轨中自如滑动，通过导轨到达杆塔的相应位置。倘若高处作业人员失足跌落，防坠自锁器可将作业人员牢固地锁在导轨上，防止作业人员坠落而造成伤亡事故。

图1 架空输电线路杆塔导轨式防坠落装置

1.2 钢绞线防坠落装置

架空输电线路杆塔钢绞线防坠落装置主要由钢绞线（安徽地区主要采用GJ-50型）、U型挂环、耐张线夹钢锚、UT楔形耐张线夹、防摆圈及固定夹件等组成。其中，除固定夹件需根据具体杆塔型式确定外，其他构件均属常用标准金具或线材，规格及型式很容易统一，进而能够适用于各种塔型。钢绞线防坠落装置如图2所示。

与导轨式防坠落装置原理相同，在输电线路杆塔上安装钢绞线防坠落装置后，登高作业人员可通过自身携带与钢绞线配套的防坠器（夹持器）、双保险安全带等个人防护装置，来实现登高作业过程中的安全保护。

图2 架空输电线路杆塔钢绞线防坠落装置

2 防坠落装置在应用中存在的问题

2.1 导轨式防坠落装置存在问题分析

（1） 杆塔防坠落导轨的设计以及施工、安装工作主要靠生产厂家来完成，容易发生各厂家防坠落装置结构型式、规格不统一，甚至是防坠落导轨的安装或施工质量不良的问题，会给高处作业带来不便及危险。

（2） 导轨式防坠落装置容易出现导轨、转向器设计不良，且长期暴露在自然环境下易发生锈蚀，导致防坠器在转向器、导轨连接处及弯曲位产生卡涩的现象。

（3） 导轨式防坠落装置质量相对较大，配件较多，安装工作量大，且须在线路基建或停电检修期间施工。目前线路停电检修时间都很短暂，若检修期间对在运线路实施导轨式防坠落装置补装施工，往往很难实施。

（4） 部分防坠落装置防盗设施不完善，没有配置防盗螺栓，容易遭受破坏，特别是距地面较近的下部防坠导轨容易被盗。

2.2 钢绞线防坠落装置存在问题分析

与导轨式防坠落装置相比，虽然钢绞线防坠落装置具有结构简单、安装方便、成本低廉等优点，但在使用中也存在着如下问题。

（1） 钢绞线防坠落装置无法实现钢绞线连续贯通作业路径，只能按杆塔结构分段装设或采用固定拉环小角度改变方向。作业人员在沿钢绞线垂直、水平及斜向不同路径转移时，需进行安全带重扣、防坠器换位等交替安全换位操作，增加了劳动强度及安全风险。

（2） 防坠钢绞线与铁塔直接采用“联板套螺母”方式进行连接（即刚性联接）。钢绞线在风力作用下存在长期振动或摆动现象，对两端挂点造成受力冲击和材质磨损，而且当坠落事件发生时，钢绞线与挂点受到的冲击力较大，此时一旦挂点脱落必然酿成人员伤亡事故。

（3） 钢绞线防坠落装置在使用过程中存在的主要问题是受风力影响，钢绞线长期振动、摩擦易产生断线断股缺陷。当钢绞线断裂时，由于钢绞线弹跳及风吹摆动影响，存在触及运行线路导线发生接地短路跳闸的风险。

3 问题的处理及改进

3.1 导轨式防坠落装置存在问题的处理对策

（1） 进一步制定输电线路杆塔防坠落装置导轨技术规范和防坠落装置管理规范，从设计、订货、施工、质量验收、运行维护等方面对杆塔导轨式防坠落装置的应用做出相关规定。

（2） 确定防坠落保护装置型式，规范防坠落装置导轨的使用材质和尺寸，真正实现“四统一”，即统一导轨型式、统一材料材质、统一安装尺寸、统一关键部位。

（3） 防坠落装置产品必须通过国家相关部门试验检测，通过省级及以上技术鉴定或评审，厂家必须具有相应的生产资质。

（4） 选用T型卡式导轨、卡式自锁防坠器等技术成熟的防坠落保护装置。卡式防坠器在发生坠落时能与导轨的凸台锁紧，具有在干燥、喷水、涂油、结冰状态下均能牢固地锁紧在导轨上的能力，安全性能良好。

（5） 加强对导轨式防坠落装置的维护，制定杆塔防坠落导轨的维护规定和防坠器管理及使用规定，定期检查导轨、转向器性能，注意开展防锈、防盗处理。

3.2 钢绞线防坠落装置的应用改进

（1） 改进钢绞线的刚性联接点。加装一个适当强度的弹簧，或在垂直钢绞线上部装设防摆圈，使钢绞线及两端挂点在受到冲击力或剧烈振动时得到缓冲。

（2） 改进钢绞线受力固定点连接装置，以减少或杜绝钢绞线摩擦断股现象发生。如安徽地区500 kV架空输电线路杆塔防坠落装置曾经出现钢绞线断股缺陷，通过分析钢绞线在变坡处受固定拉环摩擦而发生断股的原因，设计出一种新型固定装置。该装置将拉环更换为线夹，在线夹与拉杆之间增加能左右转动的活动联板，改变原有的来回振动为转轴的滑动，有效解决了钢绞线摆动时的磨损问题，具体结构如图3所示。

图3 杆塔防坠钢绞线受力点固定装置的改进

4 防坠落装置选型及安装建议

从安全可靠性、技术可行性、经济性和现场适用性等方面进行比较，导轨式防坠落装置和钢绞线防坠落装置各有优缺点，互为补充，应根据各自特点结合现场实际情况合理选择和安装，其选型和安装大致可按如下原则进行。

（1） 对于同一条线路，甚至是同一个地区的输电线路，建议选用导轨式防坠落装置或钢绞线防坠落装置中的一种，并对每一种防坠落装置的材质、规格、尺寸进行统一规范，以增加防坠器的通用性，方便现场应用。

（2） 从防坠落装置的安全稳定性考虑，建议新建线路优先采用导轨式防坠落装置。从安装工艺考虑，给新建线路直接配置防坠落支撑系统将会节省安装费用，故杆塔防坠落装置应与基建项目同步建设，并与线路杆塔一体化设计。

（3） 给运行线路杆塔加装防坠落装置，可在确保安全的条件下，采取不停电安装与停电安装相结合的方式，杆身垂直部分可考虑不停电安装，横担及塔头部分安装需结合线路停电进行。综合线路停电时间的局限性和防坠落装置安装的难易程度，建议此类线路杆塔优先选用钢绞线防坠落装置。

5 结束语

目前，部分超（特）高压架空输电线路上已经选择性安装了杆塔防坠落装置，在应用中也被逐步改进和完善，在登塔作业防止高空坠落上发挥了很大作用。尽管如此，部分高压输电线路杆塔防坠落装置仍然缺失，特别是220 kV及以下电压等级输电线路杆塔的防坠装置安装应用率还很低，甚至部分新建500 kV超高压输电线路杆塔防坠落装置也未同步建设，这给输电检修人员登塔作业带来极大安全风险。因此，输电线路杆塔防坠落装置的产品质量和应用技术仍有很大的提升空间，其选择和安装也有待进一步规范，使其真正达到对登塔作业进行安全保护的目的。

参考文献：

1 郑婷婷，方登洲.基于输电线路防坠装置改造的成本分析与研究［J］.电力科学与工程，2014，30（11）：52-56.

2 何国飞，吴玉燕.钢绞线防坠落装置在杆塔登高作业中的应用探讨［J］.广西电力，2008，31（4）：69-70.

3 何子友.钢绞线防坠落装置在输电线路中的运用［J］.华东科技，2013，29（1）：252.

4 张维中.输电线路防坠落装置应用中的问题及对策［J］.电力安全技术，2010，12（3）：55-56.

5 彭向阳，周华敏，姚森敬.输电线路杆塔防坠落装置应用现状及展望［J］.广东电力，2010，23（12）：1-7.

收稿日期：2015-10-18；修回日期：2016-02-09。

作者简介：

方登洲（1982-），男，工程师，主要从事超高压架空输电线路运维检修安全管理工作，email：fdengzhou@163.com。