輸電鐵塔塔上作業安全手卡

楊漢賢 黃國昊 盧耿釗 陳淡嵩 孫世泰 謝玉衛

【摘? 要】分析鐵塔攀登過程中危險發生機理，比較現行幾種登塔過程防墜落保護的方法，設計出一種符合人的攀登習慣的防墜落安全手卡，并詳細介紹其構造和功能。

【關鍵詞】輸電鐵塔;安全手卡;塔上作業

引言

隨著我國經濟的快速發展，地方用電需求量不斷增加，作為電網主網架的輸電線路數量也隨之逐年增加，尤其是超（特）高壓輸電線路。中國南方電網超高壓輸電公司作為南方電網輸電線路的運行維護單位，每年年底都要開展登塔檢修工作。按照《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規程》規定：凡在墜落高度基準面2m及以上，有可能墜落的高處進行的作業稱為高處作業。其中防高處墜落措施要求：1）高處作業應正確使用安全帶;2）安全帶應采用高掛低用的方式，不應系掛在移動、鋒利或不牢固的物件上;3）攀登桿塔和轉移位置時不應失去安全帶的保護。作業過程中應隨時檢查安全帶是否牢固。通過研究發現，我們急需一種在登桿過程能保護工作人員的裝置，并且該裝置需具備使用便捷、適用范圍廣、制造成本低等多個效果。我們主要是通過一個裝置，叫安全手卡，從腳釘上塔的過程中雙手抓緊安全手卡，通過扣住腳釘來代替雙手向上攀登，上塔過程中如有意外失手，安全手卡即自動受力鎖死在鋼材或腳釘上，從而起到保護作用。其推廣范圍是輸電人在角鋼塔進行登塔作業的時候，凡是需要進行角鋼塔登塔作業的區域，一般都有腳釘可以進行攀登，所以該裝置都可以在這些范圍進行應用，來達到安全攀登和高效作業的目的。

1 攀登鐵塔存在的問題

1.1 現狀分析

目前，人員攀登鐵塔時多使用雙安全帶保護法，具體方式如下：全身式安全帶左右各有一根腰繩，人員將安全帶的一根腰繩繞過主材，通過腰繩上的鋼制防脫扣系扣在對側的扣環上，形成一個封閉的繩套。人員通過手扶角鋼腳踩腳釘向上移動，移動過程中順勢將繩套向上移動，當繩套遇到塔材交叉節點時，人員將安全帶的另一根腰繩采用同樣方式在塔材交叉節點上方的主材上形成繩套，同時將交叉節點下方的的繩套解開，如此交替進行，直至人員到達作業點。

1.2 作業方法弊端分析

1）登塔停留時間長。目前超（特）高壓輸電線路鐵塔高度50～80m不等，鐵塔設計時考慮穩定性等因素，每隔1m至1.5m就會形成一個主材與斜材的交叉節點。以60m高鐵塔為例，按照現行方法，由地面達到橫擔位置要交叉扣進、解出鋼制防脫扣40～50次，熟練情況下每一次消耗10s左右，除去沿腳釘攀登時間不計，交叉處理安全帶時人員靜止停留在腳釘上的時間多達8min。

2）鋼制防脫扣易碰塔材。操作安全帶過程中鋼制防脫扣可能磕碰塔材，導致問題：①造成金屬構件內部損傷，縮短其使用壽命;②造成金屬構件連接處損壞，無法繼續使用，人員無法安全下塔。

3）安全風險大。就目前方法而言，繩套只能防止人員直接跌落到地面。如果人員滑落，繩套在主材上可移動的位移依然會產生巨大沖擊力，對人體造成傷害，同時凸出的腳釘會使后果更加嚴重。

2 輸電鐵塔塔上作業安全手卡設計

2.1 手卡設計技術原理

本保護扣的整體主要可分為4個部分，其中包括：1、主卡板，該板為保護扣實施保護的主要承力部件，攀登過程及受重力沖擊作用時均能滿足2205N的受力而不影響整體結構。2、扣孔，該扣孔主要用于普通安全帶與本保護扣的連接，并且其位置受向下力時使保護扣扣死鐵塔塔材，受向上力時迅速松開。3、防滑墊，卡板內部設置防滑墊，作用于鐵塔鋼材表面，可有效保證摩擦力。4、扣死裝置，卡板內部研制受力自扣死裝置，在攀登過程中，如果遇到特殊情況，可以保證攀登人員失手時自動鎖死鋼材，從而達到保護效果。在上塔作業中，雙手持安全手卡，安全帶連接扣孔，確保安全帶連接可靠后，方可進行登塔，攀登時使用卡板卡住塔體鋼材，左右手交替使用，由于卡點在較高位置，所以松開手后扣孔后連接的安全帶就可以受力，保證自身安全，雙手交替使用，便可進行登塔作業。同理，在下塔過程中，同樣遵循安全帶高掛低用的原理，松開雙手后，卡板卡住塔體，安全帶受力，從而保證自身安全。

2.2 手卡設計關鍵點

第一，當人員攀登過程該卡板自然受重力作用向下，扣緊于鐵塔主材上。第二，輕便受向上力時脫開扣板，攀登過程不受限制。第三，增加自鎖裝置，受重力作用時自然鎖死。第四，具備調整功能，適用于多種型號的鋼材，可以輕松渡過角鋼塔上的連接部位。第五，適用于多種角鋼塔攀登過程，徹底解決“登高過程不失去安全帶保護”問題。

2.3 手卡設計創新點

第一，相較于傳動的導軌，差速器，安全帶交替使用上塔，安全手卡更加簡單方便，使用易懂。其工作效率更加高效，安全系數高效。第二，靈活性強，由于靈活性，更加易于維護和保養，它只需要安裝在安全帶上，便可以靈活移動使用，不用把它至于野外，受環境的影響，成本相較于傳統的導軌和差速器更加有優勢。第三，適用性廣，安全手卡適用大部分角鋼塔。第四，安全系數高，在沒有安裝導軌的鐵塔上，它大大增強了登塔作業時的安全，也不用如同差速器需要帶至鐵塔固定，并將鋼絲繩帶至塔下。

3 安全作業手卡應用前景

現實工作中，電力系統輸電專業運檢人員進行登塔作業的時候，在時間和工作量上經常出現工作量大而時間少的狀況，所以部分人員為了方便簡捷，不帶安全帶就進行登塔作業，為了完成作業而喪失了安全保護，這種情況是違反了安規的，我們應該杜絕此類情況發生，所以針對此種狀況，我們發明了安全手卡。安全手卡運用于輸配電線路角鋼塔登塔作業，在運行、檢修、施工都具備適用功效，并且有效地解決了輸電人在時間和工作量不協調這個問題，安全手卡可以讓我們方便安全地進行登塔作業，相比起安全帶，它具有和安全帶一樣的效果和目的，都可以在意外失手的時候保護作業人員，失手時手卡會由于受力卡死在腳釘或鋼材上，從而繩子可以拉住作業人員的后背從而保護作業人員不會摔下來，有效讓輸電人進行安全作業;不同的是安全帶穿戴需要一定的時間，拉伸試驗，檢查等等都比較繁瑣，而安全手卡它很容易穿戴，沒有太多繁瑣的步驟，在實際的現場作業中節省了很多時間，使我們在登塔的時候更加具備實用性，在現實作業中安全手卡的實際應用性就凸顯出來了，所以安全手卡在未來的輸電角鋼塔攀登作業上，具有廣泛的應用前景，可以為輸電運檢人員提供更加方便實用有效的作業安全保障。

參考文獻：

[1]樓小巖，李海峰.輸電線路鐵塔防墜落裝置改進[J].電力安全技術，2008，10（2）：48-49.

[2]曹新款.高壓輸電線路鐵塔采動損害及安全性分析[J].煤炭技術，2018.

[3]張峰.黃土高原地區高壓架空輸電鐵塔下壓煤安全開采研究[C]// 全國"三下"采煤學術會議.2012.

（作者單位：廣東電網揭陽供電局）