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全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置的研制

文檔作者：孫慧穎許永剛戴超劉強(qiáng) 景莉宋波文檔來(lái)源：國(guó)網(wǎng)山東省電力公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年01月05日
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第17卷(2015年第1期)
電力安全技術(shù)
安技平臺(tái)
 Anjipingtai
全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置的研制
孫慧穎,許永剛,戴超,劉強(qiáng),景莉,宋波
(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司,山東濟(jì)南250001)
〔摘要〕針對(duì)輸電線路桿塔防墜落裝置存在低掛高用、緩沖行程長(zhǎng)、被動(dòng)鎖止等缺點(diǎn),指出
其難以保證高處作業(yè)人員的人身安全,提出研制一種全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置,介紹了該
裝置的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)思路等研制過(guò)程以及試驗(yàn)分析,同時(shí)分析了該裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀和
前景,最后說(shuō)明了該裝置的優(yōu)點(diǎn)及使用效果。
關(guān)鍵詞高處作業(yè);防墜落裝置;高掛低用;主動(dòng)鎖止
0引言
擊力大。因此,需要研制一種新型垂直方向的防墜
落裝置,以解決上述問(wèn)題。
220kV及以上輸電線路的桿塔高度一般在
20m以上,有的甚至在100m以上。隨著特高壓、
超高壓輸電線路建設(shè)快速發(fā)展,桿塔的數(shù)量和高度
都在不斷增加。線路安裝、運(yùn)行、檢修等工作都需
要作業(yè)人員頻繁上下桿塔,如何防止高處墜落事故
成為線路安全作業(yè)的首要問(wèn)題。多年來(lái),作業(yè)人員
上下桿塔及高處作業(yè)時(shí),因失去安全保護(hù)而發(fā)生的
高處墜落事故時(shí)有發(fā)生。因此,需要一種可靠的防
墜落裝置,從根本上杜絕高處墜落事故的發(fā)生。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在桿塔防墜落裝置研究方面起
步較早,多年前就已根據(jù)不同桿塔型式研究推廣
了多種方法,以減少高處墜落事故的發(fā)生。近幾a鋼絞線式防墜落裝置b單T型導(dǎo)軌式防墜落裝置
年,隨著《GB26860=201《(《電力安全工作規(guī)程(電
圖1目前國(guó)內(nèi)普遍使用的防墜裝置
力線路部分)》、國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW
1799.2—2013《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(線1研制過(guò)程
路部分)》Q/GDW1622007《桿塔作業(yè)防墜落
裝置》的發(fā)布實(shí)施,國(guó)內(nèi)電力、電信及上下游相關(guān)1.1設(shè)計(jì)理念和要求
企業(yè)均開展了防墜落裝置的研究。目前,各種防墜(1)高掛低用,全過(guò)程安全保護(hù)
落裝置通常是將不同材質(zhì)、不同結(jié)構(gòu)的防墜器單獨(dú)
(2)主動(dòng)鎖止,保護(hù)裝置解鎖后方能移動(dòng),實(shí)
或配合導(dǎo)軌使用,但由于材質(zhì)以及結(jié)構(gòu)的不同,各現(xiàn)主動(dòng)保護(hù)。
有利弊。目前,鋼絞線式防墜落裝置和單T型導(dǎo)
(3)導(dǎo)軌爬梯使攀爬動(dòng)作勻稱、舒適,符合人
軌式防墜落裝置是國(guó)內(nèi)普遍使用的2種垂直方向的體行為學(xué)原理。
防墜落裝置,分別如圖1中a,b所示。其優(yōu)點(diǎn)是
(4)反應(yīng)靈敏,墜落距離極短、人體受到的沖
原理簡(jiǎn)單,成本較低;缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)高掛低用、擊力小。
人體墜落后才能被動(dòng)保護(hù),腳釘攀爬不符合人體行(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠,便于大規(guī)模生產(chǎn)、
為學(xué)原理,同時(shí)墜落行程長(zhǎng),對(duì)作業(yè)人員身體的沖安裝、使用。
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(6)符合國(guó)家、電力行業(yè)和國(guó)家電網(wǎng)公司有關(guān)攀爬桿塔的方式已不能適應(yīng)特高壓、超高壓等高塔
標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范要求。
快速發(fā)展的需要。
1.2設(shè)計(jì)思路
對(duì)人體行為學(xué)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),雙腳處于平行
1.2.1高掛低用
位置、雙手與肩同寬時(shí)攀爬舒適度最高,攀爬步幅
鋼絞線式防墜落裝置和單T型導(dǎo)軌式防墜落固定時(shí)安全性最高。由此研制出一體化導(dǎo)軌爬梯,
裝置,均采用低掛高用方式。正常攀爬時(shí),自鎖器將爬梯兩側(cè)立柱設(shè)計(jì)成與自鎖器配合使用的導(dǎo)軌,
始終位于人體安全帶腰帶下方,當(dāng)作業(yè)人員發(fā)生墜導(dǎo)軌間焊接間距均勻的防滑橫撐,供作業(yè)人員攀爬
落,自鎖器鎖止后,自鎖器位于腰帶上方。在下落腳踩使用。作業(yè)人員攀爬時(shí),雙腳相互平行,雙臂
過(guò)程中,作業(yè)人員身體重心下落高度為2倍安全繩平行向前,雙手與肩同寬,舒適度得到提高;相鄰
長(zhǎng)度加自鎖器的制動(dòng)距離,至少為1.2m,作業(yè)人橫撐之間距離固定,消除失足踏空的危險(xiǎn)。上下2
員經(jīng)常因身體受到巨大的沖擊力而造成傷害。
節(jié)導(dǎo)軌爬梯通過(guò)連接板和若干螺栓固定相連,即使
全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置采用高掛某一螺栓松動(dòng)對(duì)爬梯的整體安全性也幾乎無(wú)影響。
低用方式,能有效解決作業(yè)人員墜落距離過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)另外,用梯子代替腳釘,不會(huì)發(fā)生作業(yè)人員被腳釘
題。在攀爬桿塔過(guò)程中,人體的最高著力點(diǎn)是手部,劃傷或刺入等二次傷害。
且雙手在交替上下的過(guò)程中始終位于人體重心的上
此外,該裝置爬梯的安裝采用特制的卡具,不
方,因此考慮設(shè)計(jì)一種可以手持的防墜落裝置。通需要與腳釘配合,使安裝更簡(jiǎn)單、方便,速度更快。
過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外使用的手持掛鉤防墜落裝置、硬桿掛鉤
防墜落裝置的研究分析得知,手持自鎖器式防墜落2試驗(yàn)驗(yàn)證
裝置更便于操作、安全性更高。
1.2.2主動(dòng)鎖止
2014年4月,由中國(guó)電力科學(xué)研究院依據(jù)國(guó)
鋼絞線式防墜落裝置和單T型導(dǎo)軌式防墜落家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/GDW162-2007《《桿塔作
裝置都屬于被動(dòng)保護(hù)裝置,即正常上下桿塔時(shí)防墜業(yè)防墜落裝置》(以下簡(jiǎn)稱“防墜落裝置企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”)
落裝置處于開放狀態(tài),墜落發(fā)生后,防墜落裝置轉(zhuǎn)對(duì)全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置(包括攀爬導(dǎo)
為鎖止?fàn)顟B(tài),從而終止作業(yè)人員下落過(guò)程。因此,軌、自鎖器、連接器、安全繩)進(jìn)行了鐵塔防墜落
傳統(tǒng)的防墜落裝置實(shí)際是墜落后保護(hù)裝置,屬于被裝置性能試驗(yàn)。
動(dòng)防護(hù)。
2.1主要性能指標(biāo)
全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置在研制時(shí)采
(1)自鎖器重量為0.498kg,遠(yuǎn)小于防墜落
取主動(dòng)保護(hù)策略,即正常狀態(tài)下2個(gè)自鎖器分別鎖裝置企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中自鎖器重量3kg的上限,且小于
止在左右軌道上。上下桿塔時(shí),作業(yè)人員用手控制當(dāng)前普遍使用的各類自鎖裝置的重量以國(guó)網(wǎng)泰安
自鎖器,通過(guò)按壓解鎖使其在導(dǎo)軌上滑動(dòng)手部不供電公司為例,輸電運(yùn)檢室目前使用的各自鎖器中,
施力時(shí)自鎖器自動(dòng)鎖止。由于自鎖器始終處于人體最小重量為0.625kg
上方,墜落發(fā)生時(shí)立即鎖止,幾乎沒(méi)有緩沖,因此
(2)安全繩、連接器能夠承受22kN的拉力并
能夠有效對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)。該裝置是真正意義上的保持1min,而不發(fā)生斷裂等被破壞的現(xiàn)象。
防墜落裝置。
(3)導(dǎo)軌(垂直)、自鎖器能夠承受15kN的靜
1.2.3人性化攀爬
荷載并保持2min
目前,桿塔上普遍安裝的腳釘在攀爬過(guò)程中存
(4)自鎖器鎖止距離最大為8mm、最小為
在以下問(wèn)題:一是相鄰腳釘成90°夾角,作業(yè)人員5mm,遠(yuǎn)小于防墜落裝置企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中鎖止距離
在攀爬過(guò)程中需要找腳釘,舒適度較低,容易疲勞200mm的上限
二是腳釘在橫材等處間距不均勻,易發(fā)生踏空墜落(5)自鎖器能夠重復(fù)鎖止1000次以上,且不
事故;三是任一腳釘?shù)穆菟ㄋ蓜?dòng)都有可能導(dǎo)致高空會(huì)對(duì)導(dǎo)軌、防墜裝置本身造成損壞。
墜落事故發(fā)生四是在墜落過(guò)程中,作業(yè)人員易被
(6)在特殊環(huán)境下(覆水、覆油),自鎖器能正
腳釘劃傷或刺入,造成二次傷害。因此,使用腳釘常鎖止,解鎖后可在導(dǎo)軌上順暢滑動(dòng)。
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2.2試驗(yàn)結(jié)論
220kV及以上輸電線路桿塔及電信等相關(guān)行業(yè)桿
試驗(yàn)結(jié)果表明,全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落塔、高處裝置攀爬過(guò)程中使用。目前,已在國(guó)家電
裝置的導(dǎo)軌(左右T型組合爬梯)自鎖器能有效網(wǎng)技術(shù)學(xué)院訓(xùn)練桿塔上安裝供進(jìn)修人員學(xué)習(xí)、操作
鎖止導(dǎo)軌、安全繩、連接器靜荷載、沖擊荷載等使用,效果良好。國(guó)家電網(wǎng)公司已在特高壓直流、
試驗(yàn),符合防墜落裝置企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
特高壓交流輸電線路建設(shè)中全面推廣應(yīng)用桿塔防墜
2.3對(duì)試驗(yàn)的分析
安全保護(hù)裝置,并要求做到同步安裝、同步驗(yàn)收、
導(dǎo)軌(垂直)自鎖器沖擊試驗(yàn)是將一組自鎖同步移交生產(chǎn)使用,可以說(shuō)全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型
器穿在導(dǎo)軌攀爬的左、右兩側(cè)的T型導(dǎo)軌上2個(gè)防墜落裝置具有較廣闊的應(yīng)用前景。
自鎖器用安全繩和連接器相連,并在安全繩上懸掛
一個(gè)100kg的重塊。令重塊自由墜落1.6m(考慮4結(jié)束語(yǔ)
2倍的0.7m系帶長(zhǎng)度,加上自鎖器最大鎖止距離
0.2m),測(cè)試裝置的鎖止距離,并觀察鎖止后各部
全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置解決了以往
件是否發(fā)生斷裂、撕裂、扭曲、大變形等影響正常防墜落裝置低掛高用、被動(dòng)鎖止、舒適性差、緩沖
使用的現(xiàn)象。
行程長(zhǎng)等問(wèn)題。自鎖器始終位于作業(yè)人員人體上方,
美國(guó)研究機(jī)構(gòu)用動(dòng)物模擬試驗(yàn),得出結(jié)論:人實(shí)現(xiàn)了高掛低用,主動(dòng)鎖止、解鎖后才能移動(dòng),具
體腹部能承受的最大沖擊力為8000~820N。人有制動(dòng)快速、鎖止距離極小的特點(diǎn),對(duì)作業(yè)人員身
體安全程度與受力大小、受力時(shí)間都有關(guān):人體腹體的沖擊小。雙自鎖器與導(dǎo)軌爬梯配合使用,能夠
部受力6860N、作用時(shí)間不超過(guò)0.08,不會(huì)危確保作業(yè)人員在桿塔上下移動(dòng)均都處于防墜落裝置
及生命;無(wú)損傷時(shí)受力為3185N,作用時(shí)間可以的主動(dòng)保護(hù)之下,可以徹底杜絕高空墜落事故的發(fā)
超過(guò)0.28s結(jié)合以上情況,根據(jù)防墜落裝置企業(yè)生。與腳釘攀爬相比,使用梯子攀爬更符合人體行
標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW1622007《桿塔作業(yè)防墜落裝置》為學(xué)原理,而且一旦發(fā)生高墜事故,不會(huì)發(fā)生作業(yè)
中規(guī)定“發(fā)生墜落時(shí)作用于人體的沖擊力,不得超人員被腳釘劃傷或刺等二次傷害。
過(guò)6kN”,從限定人體沖擊力入手,同時(shí)考慮2.5
使用該套防墜落裝置可有效消除登高作業(yè)人員
倍安全系數(shù),確定了防墜落裝置各部件的力學(xué)指標(biāo):的恐懼心理,提高輸電線路安裝、檢修作業(yè)的安全
安全繩、系帶、連接器、自鎖器與導(dǎo)軌連接、導(dǎo)軌性,避免高處墜落事故發(fā)生,保證作業(yè)人員人身安
與桿塔連接錨點(diǎn)等部件破壞荷載不小于15kN。
全,同時(shí)提高作業(yè)人員的工作積極性和工作效率,
上述試驗(yàn)方法是針對(duì)目前普遍使用的低掛高用提升電網(wǎng)企業(yè)的社會(huì)形象和經(jīng)濟(jì)效益。
型防墜落裝置設(shè)計(jì)的,而全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防
墜落裝置在使用中為高掛低用,自鎖器始終位于作參考文獻(xiàn):
業(yè)人員身體上方,且自鎖器鎖止距離不足0.01m,1B60952009安全帶[]
一旦發(fā)生墜落,最大墜落距離為安全繩由松弛到繃2GB268602011電力安全工作規(guī)程(電力線路部分)s
緊的距離加自鎖器的鎖止距離,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于防墜落裝3DL/T11472009電力高處作業(yè)防墜器[S].
置企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的距離,對(duì)人體的沖擊力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)4Q/GDW1622007桿塔作業(yè)防墜落裝置[S]
小于標(biāo)準(zhǔn)要求的上限值(6kN)。因此,建議對(duì)于5Q/GD1977.223國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程
高掛低用型防墜落裝置,可按照實(shí)際最大沖擊力的(線路部分)[s]
2.5倍,完善有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)于沖6王為一煉鋼吹氧升降小車的新型防墜落裝置[J]武鋼
擊力、靜荷載等的相關(guān)力學(xué)指標(biāo),從而降低桿塔、技術(shù),2014(3)
導(dǎo)軌等的強(qiáng)度要求,降低裝置的制造成本。
7彭向陽(yáng).輸電線路桿塔防墜落裝置應(yīng)用現(xiàn)狀及展望
廣東電力,2010(12)
3應(yīng)用現(xiàn)狀和前景
8黃學(xué)能輸電線路桿塔高空防墜落裝置的探討[].硅谷,
2013(23)
全過(guò)程高掛主動(dòng)安全型防墜落裝置可在9余虹云,全身式安全帶在高處作業(yè)中的防護(hù)優(yōu)勢(shì)浙
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電力安全技術(shù)
第17卷(2015年第1期)
 njipingtai
江電力,2011(7).
工作。
戴超(1977-男,工程師,主要從事繼電保護(hù)、變電檢修
管理、安全管理工作。
收稿日期:2014-11-18
劉強(qiáng)(1971-),男,工程師,主要從事輸電線路運(yùn)檢、安全
作者簡(jiǎn)介
生產(chǎn)管理工作
孫慧穎(1985-),女,中級(jí)經(jīng)濟(jì)師,主要從事安全技術(shù)管理工
景莉(1990-),女,助理工程師,主要從事繼電保護(hù)工作。
 , email: xyg6034823@126.com.
宋波(1966-),男,高級(jí)工程師,主要從事輸電線路運(yùn)檢等
徐永剛(1972-),男,工程師,主要從事安全技術(shù)、安全管理工作
《電力安全技術(shù)》投稿簡(jiǎn)則
1來(lái)稿要求
(1)論文應(yīng)具有科學(xué)性、實(shí)用性和創(chuàng)新性,論點(diǎn)鮮明,論據(jù)充分,條理清晰。內(nèi)容應(yīng)語(yǔ)句順暢、
數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、邏輯嚴(yán)密、文字精煉。應(yīng)盡量精簡(jiǎn)圖表和公式,簡(jiǎn)化推導(dǎo)和證明過(guò)程。
(2)論文中所用技術(shù)名詞前后應(yīng)一致,新名詞應(yīng)注明原文或加注釋。計(jì)量單位的名稱、符號(hào)
一律按《中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位》中的規(guī)定使用。外文字符必須分清大、小寫,正、斜體,
上下角標(biāo)應(yīng)區(qū)別明顯。圖和表應(yīng)有獨(dú)立、完整的圖表題,圖中文字、變量、數(shù)字、單位要清晰。
(3)論文的排序?yàn)?中文標(biāo)題,作者姓名工作單位,中文摘要和關(guān)鍵詞,正文、參考文獻(xiàn),
作者簡(jiǎn)介。
(4)標(biāo)題:簡(jiǎn)明扼要、重點(diǎn)突出,一般不宜超過(guò)20個(gè)漢字。
(5)作者姓名:在題目下按序排列,排序原則上以投稿時(shí)為準(zhǔn),一般不宜再做更改,確需變
更時(shí)應(yīng)由第一作者提供書面證明或郵件說(shuō)明。
(6)工作單位:作者署名的單位應(yīng)該是注冊(cè)的單位全稱,并需提供單位所在省、市及郵政編碼。
每位作者只能署1個(gè)工作單位。
(7)摘要和關(guān)鍵詞:摘要采用第三人稱,為對(duì)全文不加注釋和評(píng)論的簡(jiǎn)短陳述,篇幅100~200
字。關(guān)鍵詞一般3~5個(gè),盡量使用通用名稱便于文獻(xiàn)檢索,縮略語(yǔ)/字母詞應(yīng)以全稱形式出現(xiàn)。
(8)正文:事實(shí)客觀,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,計(jì)算準(zhǔn)確,語(yǔ)言準(zhǔn)確;條理清楚,邏輯性強(qiáng),文字簡(jiǎn)練,表
達(dá)形式與內(nèi)容相適應(yīng)用詞規(guī)范,平鋪直敘,不用口語(yǔ)、俗稱和感嘆詞等。
(9)參考文獻(xiàn):采用順序編碼制,標(biāo)出所引用文獻(xiàn)的全部作者、題名(書名)、刊名(出版地:
出版社)、出版年份及期號(hào)等。勿引用尚未公開出版的資料。
(10)作者簡(jiǎn)介:提供所有作者的相關(guān)信息,包括:姓名,出生年份,性別,職稱,主要從事
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