摘要：分析了宁夏电网公司T型轨道上防坠自锁装置的使用现状以及存在问题，提出了可拆卸式高通过性防坠自锁器装置的研制，介绍其构成、防坠功能的实现，与当前广泛应用的传统防坠自锁器比较及效益情况，证明这是一种适用性广、推广费用低、性能优良的登塔防坠装置。
关键词：输电线路杆塔；防坠自锁器；装置
0 引言
防坠自锁器是一种与安装在输电线路杆塔上的T型轨道配合使用的，防止作业人员上下杆塔时坠落的安全保护装置。随着近几年输电网“以人为本”安全理念的大力倡导，T型轨道已在输电线路上被广泛应用。但在使用中存在不少问题，如供货商较多、质量参差不齐、规格不统一、严重影响现场应用，以及随着运行年限推移，T型轨道自然条件下出现锈蚀、变形等情况致使与T型轨道配合使用的防坠自锁器在使用过程中易发生卡滞问题，通过性不是很理想。由于防坠自锁器的不可拆卸性，高处作业人员在登塔过程中遇到自锁器卡滞时，往往会将防坠自锁器遗留在卡滞点，在没有保护的情况下继续登塔，高处作业人员的安全受到严重威胁。安规（输电线路）中明确规定“9.2.3作业人员攀登杆塔，杆塔上转位及杆塔上作业时，手扶的构件应牢固，不准失去安全保护”[1]。基于以上现状，研制一套新型的能够实现高通过性的防坠自锁器显得尤为重要，经过努力，成功研制出可拆卸式高通过性防坠自锁器装置，打破了现有防坠自锁器在T型导轨上的卡滞率高、通过性差的局面，解决了高处作业人员在攀登杆塔过程中的安全防护难题。
1 装置研究的思路和需解决的问题
1.1研制能够方便拆卸的高通过性的新型防坠自锁器
1）以现有T型轨道上应用最多的防坠自锁器为研究对象；2）新型自锁器能降低导轨与自锁器的摩擦阻力，提高自锁器在T型导轨上的通过性；3）新型自锁器能实现自锁器在T型导轨上坠落工况条件下的压紧锁死功能，保障登塔人员安全；4）新型自锁器能够灵活拆卸，避免现有防坠器只能由导轨端部装入导轨的弊端；5）装置要有足够的强度；6）要轻便、便携、安全可靠，不增加作业人员负担。
1.2研究要解决的主要问题
1）研制的新型防坠自锁器能够在T型轨道上灵活拆卸，闭锁可靠；2）研制的新型防坠自锁器能够在T型轨道上流畅拖拽，实现高通过性；3）研究可靠、灵活、便携、适用范围较广的新型防坠自锁器。
2 装置各个组成部分的设计
2.1新型防坠自锁器的可拆卸性设计
新型防坠自锁器整体由两大部分组成，通过两处伸缩模块牢靠的连接在一起，通过伸缩模块的伸、缩来达到防坠器的拆、合功能，伸缩模块的拆、合由一个防止误碰的带有自锁功能的按钮控制。只有在按下控制按钮并向前推时，防坠器的伸缩功能才能够被打开，进而才能对防坠器进行拆、合，保证防坠器的安全可靠使用。
2.2新型防坠自锁器的高通过性设计
现有的防坠自锁器只有在上下两部分各有两组与T型导轨正面接触的滚轮，防坠器在受到拖拽后与T型导轨的摩擦力大，通过性不佳。在现有防坠器滚轮的基础上增加两组能够与T型导轨侧面接触的滚轮，减少防坠器在拖拽过程中与导轨的摩擦力，实现高通过性。
2.3新型防坠自锁器的高强度轻质量设计
新型防坠自锁器锁止距离为0.1m，根据动量定理F=mv/t，可知在挂点产生的作用力在重量和冲击距离一定的情况下，跟作用时间有关，因此通过对伸缩模块和防止脱出部分进行加强处理，强化发生高坠时防坠器的受力部分，使其满足100kg的质量荷载冲击试验、15kN的静荷载试验、各种工况下5 kg荷载并重复1000次的可靠性试验[2]。
新型防坠自锁器采用高强度的Q235热镀锌钢材质，整体质量相比现有防坠自锁器减少0.5kg，轻巧便携，且使用寿命可达5年以上。
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3 装置介绍
3.1装置的组成
经过多次试验和研制，最终的可拆卸式高通过性防坠自锁器由止坠机构、伸缩模块、滚轮组、外部连接模块四部分组成。
（1）止坠机构与现有防坠自锁器的止坠部分结构功能相同，它通过外部连接模块与作业人员连接在一起，当发生高坠时，由于高坠人员的重力作用向下猛拉止坠机构，使止坠机构与T型导轨形成闭锁，防止作业人员坠落。
（2）伸缩模块实现了可拆卸式高通过性防坠自锁器在T型导轨上使用过程中的可拆卸功能，作业人员通过操作控制伸缩模块的按钮，来实现防坠器的拆、合功能。
（3）滚轮组减轻了作业人员上下塔拖拽防坠器的拉力，也提高了防坠器在T型导轨锈蚀和变形轻微部分的通过率，增强了防坠器的适用性。
3.2可拆卸高通过性功能的实现
在安装T型导轨的铁塔上使用可拆卸式高通过性防坠自锁器进行登塔，当遇到卡滞无法通过时，作业人员打好安全带，按下伸缩功能控制按钮并向前推，将辅防坠器打开后从T型轨道上取出，绕过卡滞点将防坠器重新安装在T型导轨上，检查好控制按钮已复位，解开安全带，继续攀登铁塔。
4 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
目前国内同行在遇到T型导轨上防坠自锁器卡滞问题时，主要以对T型导轨进行维修为主，但这种方法耗时、耗力、成本高，大多维修作业在带电杆塔上进行，维修难度大，危险系数高。除此之外，防坠导轨的运行维护缺少技术、管理制度支撑，维修工作不能从根本上解决问题。可拆卸式高通过性防坠自锁器是解决T型导轨使用率不高问题的一个创新，并具有如下优势。1）适用性广：可拆卸式高通过性防坠自锁器可以适用于不同厂家生产的不同规格，不同材质的T型导轨，能够完全克服的T型导轨锈蚀、变形、卡滞问题。2）推广费用低：没有增加设备和工具。只是对原有的设备进行优化改进。可拆卸式高通过性防坠自锁器2500元/个，而维修一基铁塔的导轨需要经费2000元。3）管理方便：仅用可拆卸式高通过性防坠自锁器就可以满足所有T型导轨上的安全防护工作，避免了各厂家防坠落装置结构型式、规格不统一，造成人员巡线时需要佩戴多套防坠器等，给高空作业带来不便及危险。4）推广优势：不增加作业人员负担，用简单的方法提高了T型导轨的利用率。维修导轨相比，方法简单，适用性强，危险系数低、费用大大减少。
5 应用情况
项目取得初步成功后，经公司安监处初步验收并给予了肯定，同意在线路杆塔上进行试用，试用效果良好。目前已初步应用在宁夏检修公司日常检修登塔作业中。
6 效益分析
6.1经济效益
以宁夏检修公司为例，目前已安装T型导轨的铁塔3848基，导轨的利用率只有30%，若要对70%的问题导轨进行维修，每基维修成本2000元，共2694基，总投资约538.8万元，而使用可拆卸式高通过性防坠自锁器，采购20个已满足日常运维工作，每个2500元，总投资5万元，可为公司至少节省约534万元的资金。推广到网公司、全国时其经济效益更可观。
6.2社会效益
极大的提高了高处作业人员在攀登杆塔过程中的安全保障，在检修、施工作业过程中避免和减轻作业人员高处坠落伤害，保障生产的顺利进行。
7 结论
本装置具有结构简单、携带方便、通用性强，不影响线路运行，成本低廉等特点，能有效降低登塔安全风险，提高登塔人员登高安全性，具有很大的推广应用前景和价值。
参考文献：
[1] Q/GDW 1799.2-2013国家电网公司电力安全工作规程（电力线路部分）[M].北京:中国电力出版社,2014.
[2] Q/ GDW 162-2007,杆塔作业防坠落装置 [M].北京:中国电力出版社,2008.
论文作者:研究和应用
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
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