高壓母線安全帶懸掛支架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析

摘要：詳細(xì)敘述了高壓母線安全帶懸掛支架發(fā)明的背景、設(shè)計(jì)原理和具體的現(xiàn)場(chǎng)使用方法，以及其使用后帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。該研究設(shè)計(jì)可以使高壓母線上的作業(yè)安全性更高，有效提高相關(guān)工作的作業(yè)質(zhì)量，對(duì)于提高作業(yè)效率、降低檢修人員工作強(qiáng)度和所需人員數(shù)量都有著深遠(yuǎn)的意義。

關(guān)鍵詞：變電站；高壓；母線；安全帶；懸掛支架

作者簡(jiǎn)介：張文娟（1976-），女，山東萊蕪人，萊蕪供電公司變電運(yùn)檢室，技師。（山東 萊蕪 271100）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）15-0241-02

一、設(shè)計(jì)背景和研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電網(wǎng)要求的不斷提高，電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)設(shè)備的可靠性提出了更高的要求，變電站高壓母線的檢修、消缺和涂刷RTV等作業(yè)呈現(xiàn)出逐年增多的趨勢(shì)，于此同時(shí)，電網(wǎng)設(shè)備作業(yè)對(duì)人員安全系數(shù)要求的不斷提高也使得公司上下對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的安全性更加關(guān)注和重視。

萊蕪供電公司變電檢修室擔(dān)負(fù)著轄內(nèi)變電站母線的檢修、消缺和涂刷RTV等作業(yè)。在實(shí)際的變電站高壓母線檢修、消缺和涂刷RTV等作業(yè)中，作業(yè)人員的安全帶沒(méi)有可靠懸掛點(diǎn)，而將安全帶懸掛于瓷瓶或母線槽鋼鋼梁上違反安規(guī)的有關(guān)規(guī)定，以往的工作中大多是采用臨時(shí)增加安全帶懸掛點(diǎn)的方式來(lái)進(jìn)行檢修作業(yè)，增加臨時(shí)安全帶懸掛點(diǎn)主要有利用臨時(shí)鋼管制作懸掛點(diǎn)或母線三項(xiàng)用繩索連接作為安全帶懸掛點(diǎn)兩種方式。這兩種方式均存在增加工作量、停電時(shí)間和作業(yè)中的不安全因素三大弊端，給現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員帶來(lái)了較大的安全隱患，多年來(lái)這一作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的頑疾一直沒(méi)能得到很好的解決。

在以往的變電站高壓母線檢修、消缺和涂刷RTV等作業(yè)中，整個(gè)作業(yè)過(guò)程中檢修人員所佩戴的安全帶并沒(méi)有可靠的懸掛點(diǎn)，將其懸掛在臨近的瓷瓶或母線槽鋼鋼梁上違反安規(guī)的有關(guān)規(guī)定，威脅檢修人員的人身安全，因此，常常是采用在檢修現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)增加安全帶懸掛點(diǎn)的方式來(lái)解決，不僅增加了作業(yè)所需的時(shí)間，臨時(shí)增加的安全帶懸掛點(diǎn)能否可靠保護(hù)檢修人員的人身安全也成為了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的一大不安全因素，這些都給現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)埋下了安全隱患。

針對(duì)變電站高壓母線作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)這一難題，通過(guò)檢索資料和查詢材料能夠檢索或查詢到國(guó)內(nèi)外針對(duì)戶外斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備上的安全帶懸掛裝置的研制案例，但是針對(duì)我公司所轄變電站高壓母線作業(yè)這一特殊現(xiàn)場(chǎng)的難題，并沒(méi)有可以參考和借鑒的安全帶懸掛支架。鑒于此，通過(guò)在安全性、可行性、成本等方面進(jìn)行深入探討和分析，結(jié)合已有的安全帶懸掛裝置在安全要求和技術(shù)規(guī)程上的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了高壓母線安全帶懸掛支架的設(shè)計(jì)和研制工作。

二、設(shè)計(jì)思路、內(nèi)容及技術(shù)路線

為了提高變電站高壓母線作業(yè)的安全性，提高檢修人員作業(yè)時(shí)的安全系數(shù)，提高作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率，針對(duì)變電站高壓母線作業(yè)缺乏安全帶懸掛點(diǎn)這一現(xiàn)場(chǎng)“頑疾”，通過(guò)綜合分析和探討安全性、可行性、便捷性、成本等各個(gè)方面因素進(jìn)行了高壓母線安全帶懸掛支架的設(shè)計(jì)和研制工作。

1.設(shè)計(jì)思路

以設(shè)計(jì)和研制高壓母線安全帶懸掛支架，解決此類(lèi)工作缺乏安全帶懸掛點(diǎn)這一現(xiàn)場(chǎng)難題為出發(fā)點(diǎn)，以提高作業(yè)人員安全系數(shù)、提高工作質(zhì)量和工作效率為落腳點(diǎn)，確定了高壓母線安全帶懸掛支架的主要設(shè)計(jì)思路，也是支架設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和突破口：

（1）高壓母線安全帶懸掛支架的抗拉力高于2205N，滿足作業(yè)人員懸掛安全帶所需的最低抗拉力。

（2）高壓母線安全帶懸掛支架可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分體組裝和拆卸，且其安裝、拆卸時(shí)間均不大于5分鐘。

（3）高壓母線安全帶懸掛支架頂部配有易于懸掛安全帶的圓形懸掛點(diǎn)，保證懸掛牢固且便于作業(yè)人員的移動(dòng)作業(yè)。

根據(jù)以上三個(gè)突破口進(jìn)行高壓母線安全帶懸掛支架的設(shè)計(jì)和制作，可以為此類(lèi)工作提供安全性高、可靠性好的安全帶懸掛點(diǎn)，提高作業(yè)時(shí)檢修人員的安全系數(shù)，提高工作的質(zhì)量和效率，減少此類(lèi)工作所需的檢修人員數(shù)量，對(duì)于提高電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、促進(jìn)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行有著十分重要的意義。

2.設(shè)計(jì)內(nèi)容

為了保證支架設(shè)計(jì)的主要思路均能達(dá)到預(yù)期效果，確保三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)和突破口全部予以解決，支架的設(shè)計(jì)共進(jìn)行了四個(gè)階段的工作。先后進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘察資料查詢、確定尺寸繪制圖紙、加工制作、現(xiàn)場(chǎng)試用完善改進(jìn)，并最終完成了高壓母線安全帶懸掛支架的全部設(shè)計(jì)和研制工作，設(shè)計(jì)思路中三個(gè)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和突破口均予以完成。

（1）現(xiàn)場(chǎng)勘查資料查詢。通過(guò)查詢資料、勘察現(xiàn)場(chǎng)、組織項(xiàng)目核心成員進(jìn)行項(xiàng)目可研性、實(shí)施方案的討論、分析，確定了懸掛支架的研制方向，并邀請(qǐng)車(chē)間領(lǐng)導(dǎo)、各個(gè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)骨干對(duì)研制方向提出了修改意見(jiàn)。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察和對(duì)相關(guān)資料、圖紙、說(shuō)明書(shū)的查詢與匯總整理，確定了高壓母線安全帶懸掛支架的研制方式、方法，并對(duì)主要設(shè)計(jì)思路的解決方法有了初步的方案。

（2）確定尺寸繪制圖紙。通過(guò)對(duì)轄內(nèi)采用戶外式高壓母線變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作環(huán)境的大量勘察和上網(wǎng)查詢各種常用支架的尺寸及其用材，在進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)分析和對(duì)比研究后確定了高壓母線安全帶懸掛支架的具體研制方案。

為了使研制的高壓母線安全帶懸掛支架便于日常使用時(shí)的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)的安裝、拆卸，支架的整體設(shè)計(jì)方式采用分體組合式，其由三部分組成，分別是固定底座、連接管、安全帶懸掛桿；為了使作業(yè)人員能夠在母線鋼梁上進(jìn)行便捷的移動(dòng)作業(yè)，安全帶懸掛支架懸掛桿頂部采用圓環(huán)式安全帶懸掛點(diǎn)不僅有效保證了作業(yè)人員在母線鋼梁上便捷的移動(dòng)作業(yè)，還免去了更換作業(yè)地點(diǎn)時(shí)重新拆裝安全帶的繁瑣步驟；為了使安全帶懸掛后滿足《安規(guī)》高掛低用的要求，安全帶懸掛桿高度設(shè)計(jì)為1.60m，避免造成安全帶低掛高用違反《安規(guī)》要求事件的發(fā)生。對(duì)以上研究重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行了全面的分析并確定后繪制完成了高壓母線安全帶懸掛支架的圖紙。

（3）加工制作。在完成了圖紙的繪制后，與項(xiàng)目組成員進(jìn)行了深入的交流和溝通，探討支架的焊接難點(diǎn)，討論制作可行性，對(duì)支架進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，完成圖紙相應(yīng)的完善修改后，項(xiàng)目組實(shí)物制作人員依據(jù)圖紙進(jìn)行了高壓母線安全帶懸掛支架的整體制作和焊接。最終完成了高壓母線安全帶懸掛支架的初步制作。

（4）現(xiàn)場(chǎng)試用完善改進(jìn)。在現(xiàn)場(chǎng)試用中，利用變電站高壓母線上停電檢修、消缺以及涂刷RTV等工作機(jī)會(huì)，檢修人員使用自行研制的高壓母線安全帶懸掛支架進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的試用，試用過(guò)程中支架整體表現(xiàn)良好，安裝和拆卸耗時(shí)短，能夠牢固固定在高壓母線鋼梁上，安全帶懸掛點(diǎn)懸掛牢固，作業(yè)人員能夠在不拆除安全帶的情況下進(jìn)行便捷的移動(dòng)作業(yè)。

高壓母線安全帶懸掛支架的研制順利解決了室外高壓母線作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢修人員安全帶缺乏懸掛點(diǎn)這一難題，提高了檢修工作的安全性，達(dá)到了設(shè)計(jì)的初衷，符合設(shè)計(jì)思路的要求。

3.技術(shù)路線

在充分查詢技術(shù)資料和廣泛開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘察的基礎(chǔ)上開(kāi)展了高壓母線安全帶懸掛支架圖紙的繪制和實(shí)物的制作。

研制的高壓母線安全帶懸掛支架，其特征在于：它由固定底座1、連接管2、固定螺栓插口3、止釘螺絲4、安全帶懸掛桿5、安全帶懸掛點(diǎn)6構(gòu)成。

固定底座1、連接管2都由鐵制成，固定底座1與連接管2下端焊接固定為一體。固定底座1利用夾板和螺絲與高壓母線槽鋼鋼梁連接在一起，保證支架與母線牢固的連接在一起，并能夠快捷的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝和拆除；支架現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)將安全帶懸掛桿插入連接管2內(nèi)，并用止釘螺絲4安全帶懸掛桿進(jìn)行固定。

安全帶懸掛桿5由樹(shù)脂制成，高度為1.6m，避免造成安全帶低掛高用違反安規(guī)要求事件的發(fā)生；頂部安全帶懸掛點(diǎn)6由鐵制成，為圓環(huán)形，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)作業(yè)人員將安全帶懸掛在安全帶懸掛點(diǎn)6上，圓形的設(shè)計(jì)能夠使作業(yè)人員在母線上不必拆裝安全帶即可進(jìn)行便捷的移動(dòng)作業(yè)。

使用時(shí)，首先將固定底座1利用夾板和螺絲連接在母線槽鋼鋼梁上，將安全帶懸掛桿5插入連接管2內(nèi)，用止釘螺絲4固定好，作業(yè)人員將安全帶懸掛在安全帶懸掛桿5桿頂?shù)膱A形安全帶懸掛點(diǎn)6內(nèi)即可，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，牢固便捷。

三、支架的應(yīng)用

高壓母線安全帶懸掛支架，其用途就是在高壓母線上進(jìn)行檢修、消缺及涂刷RTV等工作時(shí)固定在高壓母線鋼梁上，為檢修人員提供可靠的安全帶懸掛點(diǎn)，確保檢修人員作業(yè)時(shí)的人身安全，提高工作質(zhì)量和工作效率。

高壓母線安全帶懸掛支架，在高壓母線上使用時(shí)，主要方法是：將高壓母線安全帶懸掛支架的三部分（固定底座、連接管、安全帶懸掛桿）依次放置于作業(yè)高壓母線處；在高壓母線鋼梁上將固定底座與連接管兩部分固定在鋼梁上，并檢查此兩部分固定牢固；將安全帶懸掛桿插入連接管內(nèi)，用止釘螺絲固定好安全帶懸掛桿，并檢查此兩部分連接牢固；作業(yè)人員沿爬梯上至高壓母線鋼梁上，將全方位安全帶懸掛在安全帶懸掛桿頂部圓環(huán)型安全帶懸掛點(diǎn)處；在高壓母線鋼梁上進(jìn)行檢修、消缺或涂刷RTV等工作；鋼梁上工作結(jié)束后，將安全帶從安全帶懸掛桿解除；擰開(kāi)止釘螺絲，將安全帶懸掛桿取出，并將其移動(dòng)至地面；擰開(kāi)固定螺栓，將固定底座與連接管取下，并將其移動(dòng)至地面；全部工作結(jié)束后，將高壓母線安全帶懸掛支架三部分裝車(chē)。

四、檢測(cè)和試驗(yàn)

對(duì)高壓母線安全帶懸掛支架進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的檢測(cè)和試驗(yàn)，主要進(jìn)行了外觀、重量檢測(cè)、抗拉力檢測(cè)和安裝、拆卸時(shí)間檢測(cè)三個(gè)方面的檢測(cè)，并得到了以下結(jié)論：

（1）外觀、重量檢測(cè)：支架美觀，固定底座和連接管表面油漆涂刷完整，無(wú)漏涂及涂刷不均勻的現(xiàn)象，懸掛桿表面美觀；支架底座部分重量為6Kg，支架安全帶懸掛桿重量為2Kg，較為輕便。

（2）抗拉力檢測(cè)：對(duì)懸掛支架的抗拉力進(jìn)行了6次測(cè)試：均大于2205N，且超出較多，滿足高壓母線鋼梁上進(jìn)行作業(yè)時(shí)懸掛安全帶的抗拉力要求。

序號(hào) 1 2 3 4 5 6

抗拉力（N） 5720 5650 5540 5420 5680 5560

（3）安裝、拆卸時(shí)間檢測(cè)：結(jié)合轄內(nèi)長(zhǎng)勺站和棋山站檢修現(xiàn)場(chǎng)，利用懸掛支架進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，并對(duì)作業(yè)時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，安裝、拆除安全帶懸掛支架的時(shí)間均在5分鐘以內(nèi)，省時(shí)省力。

五、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和安全效益

1.經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)借助高壓母線安全帶懸掛支架進(jìn)行的四次高壓母線檢修作業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，與日常的此類(lèi)檢修作業(yè)相比，每次安裝、拆除安全帶臨時(shí)懸掛點(diǎn)平均縮短56分鐘，實(shí)現(xiàn)多供電量4.655萬(wàn)kWh，增加收益2.33萬(wàn)元。

2.社會(huì)效益

高壓母線安全帶懸掛支架的使用減少了停電時(shí)間和作業(yè)人員工作量，實(shí)現(xiàn)了變電站早送電的社會(huì)效益。

3.安全效益

由于作業(yè)中抗拉力得到保證，使得作業(yè)人員在作業(yè)過(guò)程中的不安全因素得以消除。

六、結(jié)束語(yǔ)

此研制成果對(duì)變電站高壓母線上的檢修、消缺和涂刷RTV等工作具有極好的實(shí)用價(jià)值，是針對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的難題、難點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研制的，能夠有效保證高壓母線上作業(yè)時(shí)作業(yè)人員的人身安全，提高工作質(zhì)量，提高工作效率。

高壓母線安全帶懸掛支架的研制成果不僅為高壓母線鋼梁上進(jìn)行作業(yè)時(shí)提供了可靠的安全帶懸掛點(diǎn)，還為變電站內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)、斷路器等高處作業(yè)時(shí)缺乏安全帶懸掛點(diǎn)等類(lèi)似的工作提供了增加安全帶懸掛點(diǎn)的思路，有助于進(jìn)一步研制可用于各類(lèi)缺乏安全帶懸掛點(diǎn)的高處作業(yè)的安全帶懸掛裝置，對(duì)于進(jìn)一步提高高處作業(yè)時(shí)檢修人員的安全系數(shù)、提升作業(yè)安全性、可靠性具有十分積極和重要的作用，其現(xiàn)場(chǎng)的大量應(yīng)用必將提高作業(yè)的整體質(zhì)量和效率。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）