林 銳，黃柳軍，莫有德，黃 歡，張曉春

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司柳州供電局，廣西 柳州 545005)

生命線防墜落系統(tǒng)在電氣設(shè)備的研究與應(yīng)用

林 銳，黃柳軍，莫有德，黃 歡，張曉春

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司柳州供電局，廣西 柳州 545005)

10 kV開關(guān)柜和GIS設(shè)備是室內(nèi)電氣設(shè)備的重要組成部分，為保證其正常運(yùn)行，檢修人員需要對(duì)其進(jìn)行定期檢修。為此，提出了一種全新的安全防護(hù)理念、措施和相應(yīng)的生命線防墜落系統(tǒng)，通過在10 kV開關(guān)柜加裝水平生命線系統(tǒng)、在GIS室內(nèi)頂部加裝不規(guī)則防墜落系統(tǒng)來改善登高人員作業(yè)環(huán)境，從根本上消除安全隱患，確保電力人員的人身安全。

登高作業(yè)；防墜落；10 kV開關(guān)柜；GIS設(shè)備

0 前言

隨著新《安全生產(chǎn)法》的頒布，國家突出強(qiáng)調(diào)“底線思維”和“紅線意識(shí)”，大力推行高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的生產(chǎn)安全考核機(jī)制，深化“以人為本”的安全管理理念。因此，從安全生產(chǎn)發(fā)展的全局出發(fā)，確保作業(yè)人員的人身安全，成為電力系統(tǒng)安全管理需要重點(diǎn)解決的問題。目前，在日常生產(chǎn)中對(duì)10 kV開關(guān)柜和GIS設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)時(shí)，登高墜落與反登高墜落的矛盾十分突出。為此，本文提出了一種全新的安全防護(hù)理念和相應(yīng)的生命線防墜落系統(tǒng)，通過在10 kV開關(guān)柜加裝水平生命線系統(tǒng)、在GIS室內(nèi)頂部加裝不規(guī)則防墜落系統(tǒng)及其他安全設(shè)施，來有效改善作業(yè)人員的作業(yè)環(huán)境，從根本上消除了作業(yè)人員在10 kV開關(guān)柜和GIS設(shè)備上水平移動(dòng)時(shí)的人身安全隱患，保證了電力登高作業(yè)人員工作的安全、順利。

1 作業(yè)環(huán)境分析

1.1 10 kV開關(guān)柜

10 kV高壓室在變電站配電系統(tǒng)中起著十分重要的作用。某電力局部分10 kV開關(guān)柜高達(dá)3 m，其檢修工作屬高處作業(yè)。該設(shè)備在役運(yùn)行過程中需要進(jìn)行經(jīng)常性的維護(hù)和檢修，且該電力局內(nèi)10 kV開關(guān)柜每6年要全部清理和檢修1次，每次清理和檢修時(shí)作業(yè)人員都需在開關(guān)柜頂部作業(yè)和柜間移動(dòng)。目前，作業(yè)人員在檢修移動(dòng)過程中存在未配置安全繩或出現(xiàn)安全繩“低掛高用”現(xiàn)象，極易造成高空墜落事故或在墜落過程中造成人員傷亡和設(shè)備損壞，因此必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄅ懦穗[患。

1.2 GIS設(shè)備

目前，GIS設(shè)備檢修作業(yè)的安全保護(hù)措施不能完全保護(hù)作業(yè)人員在GIS設(shè)備上的作業(yè)安全，作業(yè)人員隨時(shí)存在高處墜落的危險(xiǎn)。作業(yè)人員在GIS設(shè)備頂部作業(yè)或移位時(shí)，安全繩必須系在牢固構(gòu)件上，作業(yè)人員在攀爬GIS設(shè)備管道和在相與相之間移動(dòng)時(shí)，必須使用工作定位繩和安全繩交叉換位，確保GIS設(shè)備上轉(zhuǎn)位過程中的防護(hù)。工作過程中，在GIS設(shè)備上水平移動(dòng)存在以下問題：

(1) 在GIS設(shè)備上水平移動(dòng)的過程中，安全繩必須系在牢固構(gòu)件上，而GIS設(shè)備并不是所有位置都具備牢固掛點(diǎn)；

(2) 在GIS設(shè)備上水平移動(dòng)過程中，始終要解開安全繩尋找下一個(gè)固定點(diǎn)，待固定后方可繼續(xù)移動(dòng)，存在無安全保護(hù)的安全風(fēng)險(xiǎn)；

(3) 由于GIS設(shè)備水平面的不規(guī)則和檢修點(diǎn)的不確定，致使作業(yè)人員頻繁移動(dòng)，作業(yè)人員難免因工作量增加造成心態(tài)變化，導(dǎo)致安全意識(shí)降低；

(4) GIS站內(nèi)工作環(huán)境復(fù)雜，檢修作業(yè)面不規(guī)則，待檢修點(diǎn)不確定，高處作業(yè)多及安全掛點(diǎn)較少等，導(dǎo)致GIS設(shè)備檢修作業(yè)存在較多安全隱患。

2 水平生命線系統(tǒng)

對(duì)于上述2種設(shè)備的復(fù)雜作業(yè)環(huán)境，應(yīng)采用國際上通行的水平生命線系統(tǒng)及其擴(kuò)展系統(tǒng)——不規(guī)則防墜落系統(tǒng)來解決高處防墜落問題。水平生命線系統(tǒng)是一種承重裝置，采用水平鋼纜柔性錨索支架，與結(jié)構(gòu)物永久相連，在保護(hù)1名或多名高空作業(yè)人員的同時(shí)，還能確保作業(yè)人員有最大的移動(dòng)空間。

工作時(shí)，作業(yè)人員將安全繩與水平生命線系統(tǒng)連接后，無需再解開連接，便可沿鋼纜自由移動(dòng)，可滿足10 kV高壓小室和110 kV GIS設(shè)備區(qū)的作業(yè)環(huán)境，其工作原理如圖1所示。

圖1 水平生命線系統(tǒng)工作原理

3 水平生命線系統(tǒng)在10 kV開關(guān)柜的應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)設(shè)備周邊空間布局，計(jì)算水平生命線系統(tǒng)的支撐力和高度，在配電柜上方安裝1條水平鋼纜，并附加滑車、墜落制動(dòng)器等組件，為檢修人員提供安全帶的掛點(diǎn)。安裝好的系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：

(1) 提供防墜落掛點(diǎn)，并保證在作業(yè)人員的工作范圍內(nèi)都能提供有效掛點(diǎn)；

(2) 保證作業(yè)人員萬一墜落時(shí)不受傷害；

(3) 能同時(shí)承擔(dān)2人的重量。

3.2 系統(tǒng)試驗(yàn)

3.2.1 裝置流暢性試驗(yàn)

流暢性試驗(yàn)如圖2所示。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)：裝置防墜器通過連接可快速、無阻地通過中間支撐，達(dá)到使用要求。

圖2 水平生命線現(xiàn)場流暢測試

3.2.2 靜態(tài)拉力試驗(yàn)

在導(dǎo)軌上，沿垂直方向以不大于30 mm/min的速率施力至15 kN，并保持3 min，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌與固定結(jié)構(gòu)之間的連接未出現(xiàn)滑移、松脫、金屬件撕裂及導(dǎo)軌嚴(yán)重變形等現(xiàn)象；卸載后，自鎖器可在導(dǎo)軌上順暢滑動(dòng)。此試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。3.2.3 整體動(dòng)態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)

對(duì)裝置模擬人員瞬間墜落時(shí)垂直方向上的整體動(dòng)態(tài)負(fù)荷測試。將100 kg沙袋上升到3 m高度后，做自由落體運(yùn)動(dòng)，測試裝置是否會(huì)遭到嚴(yán)重破壞、沙袋是否會(huì)墜落到地面，如圖3所示。試驗(yàn)結(jié)果表明：沙袋下墜高度小于1.2 m時(shí)，裝置未出現(xiàn)織帶撕裂開線、金屬件碎裂、連接器開啟、繩斷、模擬人滑落、導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)向器嚴(yán)重變形等現(xiàn)象，緩沖器輕微開啟；卸載后，自鎖器可在導(dǎo)軌上順暢滑動(dòng)。

圖3 整體動(dòng)態(tài)負(fù)荷測試

4 GIS設(shè)備不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)的研究

基于水平生命線系統(tǒng)的成功使用，開展了對(duì)其擴(kuò)展系統(tǒng)，即不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)在GIS設(shè)備上應(yīng)用的研究。

4.1 主要技術(shù)難點(diǎn)

通過研究GIS設(shè)備檢修現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境和檢修工作過程，總結(jié)歸納出如下5個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：

(1) 如何保障作業(yè)人員到達(dá)各工作面的過程中始終得到安全防護(hù)；

(2) 防墜器如何直接通過轉(zhuǎn)彎處，并與作業(yè)人員始終連接；

(3) 如何保障作業(yè)人員在工作面全方位活動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和流暢性；

(4) 如何保障系統(tǒng)安裝后不影響GIS變電站內(nèi)行吊設(shè)備的運(yùn)行及作業(yè)；

(5) 如何適應(yīng)不同廠家的GIS設(shè)備，且不改變和影響設(shè)備原有狀態(tài)。

4.2 不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

解決上述技術(shù)難點(diǎn)的關(guān)鍵是，不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)應(yīng)具有伸縮性和整體位移功能。不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)為沿不規(guī)則水平方向運(yùn)動(dòng)的作業(yè)人員提供了永久性的固定錨點(diǎn)(安全掛點(diǎn))。其主要實(shí)現(xiàn)方式：沿水平軌道鋪設(shè)8 mm不銹鋼鋼絲，鋼絲繩兩頭安裝在兩端特殊的萬向末端鋼板上，每隔10 m安裝1個(gè)定位支撐架，將鋼絲繩始終固定在恒定的直線位置，如遇到90°直角需轉(zhuǎn)彎，僅需改變支撐架軌跡方向。系統(tǒng)一端安裝張緊器，確保鋼絲繩始終保持張力；另一端配備減震終端，安裝在萬向末端鋼板上，以降低作業(yè)人員、定位支架、終端的墜落沖擊力。不銹鋼防墜器通過限高防墜器與作業(yè)人員連接，方便人員移動(dòng)，在任何時(shí)候都可確保作業(yè)人員安全。工作結(jié)束后，可將減震器移動(dòng)到行吊頂端垂直墻面預(yù)設(shè)的掛置點(diǎn)固定，從而避免不用減震器時(shí)影響行吊運(yùn)行。

不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)易于安裝調(diào)整，可用于任何不規(guī)則工作面上，適應(yīng)不同廠家的GIS設(shè)備，具有良好的復(fù)制性和推廣性。

5 使用成效

5.1 水平生命線

10 kV高壓開關(guān)柜水平生命線系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)性能可靠，具有簡便、實(shí)用、安全的特點(diǎn)，尤其在搶修時(shí)可大幅縮短作業(yè)人員在多個(gè)柜體之間移動(dòng)的時(shí)間，為安全繩提供了合適的掛點(diǎn)，解決了“高掛低用”問題，避免了高空墜落事故或墜落過程中人員的傷亡或設(shè)備的損壞。

5.2 不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)

不規(guī)則工作面防墜落系統(tǒng)在GIS變電站的應(yīng)用，消除了檢修作業(yè)過程中因水平移動(dòng)而產(chǎn)生的高處墜落風(fēng)險(xiǎn)，提升了對(duì)作業(yè)人員的安全保障能力，減輕了GIS設(shè)備檢修作業(yè)人員的心理負(fù)擔(dān)和壓力。

6 結(jié)束語

生命線防墜落系統(tǒng)的研制，填補(bǔ)了10 kV開關(guān)柜水平位移作業(yè)和GIS變電站檢修工作不規(guī)則面作業(yè)防墜落系統(tǒng)的空白，為該類室內(nèi)電氣設(shè)備檢修作業(yè)防高空墜落提出了一種行之有效、安全可靠的解決方案。該系統(tǒng)能提高檢修安全水平和檢修效率，有助于提高公司安全管理水平和供電可靠性，提升公司社會(huì)形象，符合國家“預(yù)防為主，安全第一，綜合治理”的方針和“以人為本”的安全管理理念，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。

1 GB24542—2009，墜落防護(hù)帶剛性導(dǎo)軌的自鎖器[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

2 GB24537—2009，墜落防護(hù)帶柔性導(dǎo)軌的自鎖器[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

3 GB6095—2009，安全帶[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

4 GB6096—2009，安全帶檢驗(yàn)方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

5 GB23468—2009，墜落防護(hù)裝備安全使用規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

2015-09-10。

林 銳(1983-)，男，工程師，主要從事安全管理、事故事件調(diào)查工作，email：itwind@gmail.com。

黃柳軍(1977-)，男，工程師，主要從事安全管理、保供電管理工作。

莫有德(1969-)，男，工程師，主要從事安全管理工作。

黃 歡(1982-)，男，工程師，主要從事安全管理工作。

張曉春(1970-)，男，工程師，主要從事安全管理工作。