输电线路安全登塔工具的研发

王伟，王彪，朱金猛，王涛，杨军

（1.国网河北省电力有限公司沧州供电分公司，河北 沧州 061000；2.国网河北省电力有限公司泊头市供电分公司，河北 泊头 062150）

输电线路高空作业主要分为塔上与线路上作业。其中，杆塔形式依据材质可分成水泥杆、钢管杆和铁塔，输电线路中以钢管杆和铁塔为主，都是采用脚钉登塔。当需要进行线路上作业时，通常采用软梯、平梯到达线路。在实际作业过程中，常常出现由于安全措施不足引起高空坠落事故，导致人员伤亡。目前，我国输电线路杆塔高空防坠落装置尚未实现普及应用，在目前的应用中存在一些问题。比如，供货商较多、质量不一、防坠装置的规格和材料都有所区别，严重影响使用和维修。但是，抢修人员为寻找线路故障点，在寒冷的风雪天，到山区进行故障巡视，因为路况非常复杂，使得确定故障点极为困难。对此，即便存在应急预案，但是，因为山东总部应急指挥中心难以在第一时间掌握人员、车辆与线路受损情况的视频图像，而严重影响应急指挥研判和抢修决策。

1 输电线路安全登塔存在的问题

1.1 国内外现状

由于现如今的输电线路在不断加高，电力线路的维护难度越来越大。高空输电线路的维护工作绝大部分由人力完成。维修人员要在高空环境下展开专业的电力线路维护工作。纵观一些具有代表性的高空坠亡事故，依据按坠落原因划分具体如下：维修人员未使用全方位的安全带导致的坠亡事故有9 起，占比为50%；施工技术和安全措施不完备导致的坠亡事故有5 起，占比为28%；高空应急救援技术与能力缺失导致的坠亡事故有3 起，占比为17%；设备质量欠缺导致的坠亡事故有1 起，占比为5%。换言之，在防护装备、施工质量与规范操作等各项因素中的任何一项因素出现差错，都会引起严重人员伤亡故事的发生。要想使高空杆塔工作人员的安全得到充分保障，需要从软硬件两个方面强化防范能力。从操作程序上来说，杆塔攀爬时最易引发伤亡事故。虽然国内电力行业非常重视安全问题，但不是每个电力杆塔都安装了固定式防坠落装置，并且这方面的装置规格与质量区别较大，很难完全确保高空作业人员的安全。

1.2 输电线路安全登塔技术缺陷分析

攀登铁塔是输电线路检修工作中的一项最基本的操作，也是必须采用的操作。安规（线路部分）第八十五条中有清晰的规定，在杆塔上作业转位时，要有安全带的保护。电力系统曾发生很多次因未采取防护措施导致坠落的伤亡事故。而现阶段，在国内输电线路高空作业的铁塔攀登过程中，检修人员还没有合适的、便捷且经济的防坠保护措施。

目前，保护措施主要是轨道式攀登防坠保护和双安全带交替保护两种，这虽然可以改善攀登脚钉和爬梯没有安全保护的弊端，但是，因为前一种方式在实际运用中设备造价过高，而后一种方式的操作较为复杂，导致这两种保护措施现阶段还不能在国内广泛应用。一些电网公司目前主要应用双安全带法，虽然此法的投入较少，但工作效率较低，影响供电服务，同时，维修人员的体能消耗非常大易出现虚脱。这使得目前国内还没有一套较好的保护措施，因此，登塔时的安全防护问题是影响现阶段电力系统安全运作的一个关键性问题。因此，本文解决的主要问题如下：

（1）研制的防坠脚钉可以作为铁塔上的牢固构件。

（2）研制牢靠、便捷、灵活且能广泛适用的防坠钩。

本研究主要是为提供一种移动式脚钉挂钩，以此改善目前技术中存在的造价高、安装期长和不能移动且易腐蚀导致卡阻或被盗的技术问题。

2 移动式脚钉挂钩

具体见图1，包含了挂接本体，其一端设有与脚钉配合的套管。

2.1 原理分析

移动式脚钉挂钩经套管套装于铁塔的脚钉上，通过夹紧机构使之牢固，防坠绳索穿过开口挂钩，将多个移动式脚钉挂钩从下到上挂接于脚钉上，使操作人员在攀爬铁塔时更加安全。制作成本不高且安装更为便捷，同时，还具有能够拆卸循环使用的优势，规避其长期在室外环境中而产生锈蚀和被盗窃的问题。

图1 移动式脚钉挂钩结构示意图

2.2 主要优势

现阶段，国内的防坠技术以导轨式防坠装置为主，但由于投资成本大且安装耗时，绝大部分需要根据考察实情，量身配置安装技术，从设计到安装的过程往往需要耗费30 天左右的周期，正因为这一系列缺陷导致无法得到普及应用。脚钉式登塔防坠装置是防坠措施中的一种创新，具体优势如下：

（1）适用性广：对所有脚钉攀爬式的电力铁塔和通讯铁塔都适用。防坠钩对于直径在20 毫米以内爬梯都适用；同时，在结构上更简单，安装便捷、成本低廉、安装周期较短，具有极大的普适性，不会对线路运行造成影响。

（2）推广费用低：未增加设备与工具。仅仅是在原先设备的基础上进行改进。新建线路每支脚钉多出2 元成本，优化防坠脚钉，其材料与施工成本十分经济（一般的500 千伏线路铁塔成本均值低于2000 元，而且在施工工艺方面非常简单，不用使用大型施工机具，具有极大的普适性。

（3）管理方便：只是对铁塔脚钉与配套防坠钩进行更换。防坠钩和安全绳的预试维护的方法与安全带和绳等传统安全工具没有区别。

（4）推广优势：不会使维修人员的登塔习惯造成影响，简单易用，极易实现全方位的安全保护，推广使用价值极高，具有较大的应用前景。

（5）对比优势：对比双安全带登塔方式，时间缩短了近一半，工作效率大幅提升；对比导轨式防坠，在安装上更为便捷，无须停电、安装周期较短，改进成本低廉，具有极强的普适性。

3 结语

最近几年，电力行业线路高空作业时的防坠措施虽然有所发展，然而，依旧还有很大的改进空间，在实际应用时，可多参考其他行业高空安全防护措施，比如，建筑行业高空作业等，优化现有的防坠设施。再者，还要推动国家防坠的标准化建设与完善。目前，企业标准《杆塔作业防坠落装置》，只是把防坠装置分成导向型与收放型防坠落装置，相关指标过于笼统，还无法达到实际应用的程度。因为实际应用时的存量杆塔数量较大，使防坠设施优化较为困难，需要投入高额的成本，在强化维修人员安全意识的同时，还要在登塔设备上给予充分的投入，以确保维修人员的生命安全，以此提升高空作业的安全性。因此，高空防坠落设施的创新与持续优化是确保输电线路高空工作稳定安全运行重中之重。