輸電線路跨河鐵塔電梯故障拯救籠的設計應用

歐陽云輝 黎子源 邱國棟 呂文杰

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

隨著電力事業(yè)的發(fā)展，江門在臺山銅鼓、腰鼓前后建造了亞洲最大的火力發(fā)電廠和廣東第三座核能發(fā)電廠。要把電力輸送出去，必須大規(guī)模建設輸變電等工程，因而輸電線路中大跨越鐵塔越來越多，例如：銅鼓電廠至桂峰站（±500 kV）甲、乙、丙、丁線四條線路以及核能電廠現(xiàn)在有四條輸出線路都經崖門大跨越215.5 m高的輸電鐵塔，鐵塔電梯有8座，還有其他河流大跨越鐵塔電梯多達12座。而大部分鐵塔電梯都采用SC系列管式專用齒輪電梯，這么多鐵塔電梯運行過程中難免有一些故障問題出現(xiàn)，其中最惡劣、最危險的情況就要數(shù)鐵塔電梯高空困人事故。

本文根據(jù)500 kV鼓峰甲乙線#117塔困人事件，結合救人情況總結經驗，介紹了可行的拯救籠研制方案。跨河高塔總高215.5 m，為了方便工作人員檢修線路時上下，高塔設計有電梯，采用SC系列管式專用齒輪電梯，即在鐵塔中心位置豎立一條直徑1.5 m、內設齒輪軌道的空心大鐵管，再在軌道上安裝一個1.0 m×0.8 m×2.1 m（長×寬×高）轎廂，轎廂的限載重量為400～1 000 kg，核載3～5人。在鐵塔電梯運行過程中難免有眾多故障出現(xiàn)，其中就發(fā)生過鐵塔電梯高空困人的情況。SC系列管式專用齒輪電梯的缺點是當電梯在高空停頓故障時間比較久時，被困人員容易缺氧。鑒于此，研制了一套能既安全又快捷地拯救被困人員的安全拯救籠。

1 設計初衷

2013年8月，維護人員到500 kV鼓峰甲乙線#117塔進行航空燈維護，在乘坐電梯返回地面，離地面120 m高度時突遇電梯故障停留半空，電梯廠家在當?shù)貨]有駐點，要第二天才能到達排除故障，情況變得異常危險?，F(xiàn)場制定救人方案：一是撥打119，向消防員求助；二是立即向120急救中心報警，到現(xiàn)場做好急救準備工作；三是打電話，穩(wěn)定被困人員情緒，因為轎廂空間狹小，只能乘坐4人，通風不良，人員被困時間較長，心情煩躁，可能出現(xiàn)呼吸困難甚至窒息等情況。而消防員到達現(xiàn)場準備施救時，對當時的鐵塔高度也感到有些為難，鐵塔太高，當?shù)叵绬T沒有嘗試過這樣救人；再就是雖然電梯管有救援窗口，但門是里面鎖死的，外面人很難打開，只有里面才能打開。最后決定由線路有經驗的工作人員對被困人員進行營救。經過逾1 h，營救人員成功將4個被困人員救出。

根據(jù)這次營救被困人員的經驗，得出結論，如果有高塔電梯故障的應急預案和工具，就不會再有這樣的險況出現(xiàn)。保障輸電線路工人的高空電梯作業(yè)安全，先從安全拯救工具開始。

圖1 電梯拯救籠設計圖

2 工具制造：電梯拯救籠

2.1 設計要求

500 kV鼓峰甲乙線#117跨河塔是SC系列專用電梯，根據(jù)設計圖紙得知電梯管道內徑（直徑d0=1.5 m）、救援門口尺寸大?。?.5 m×1.6 m），決定設計尺寸為直徑d1=0.5 m、高1.4 m的桶型拯救籠（圖1），可拆卸組裝，可折疊起來擺放，折疊后體積僅0.15 m3，重量為10.5 kg，輕便靈巧，方便攜帶，以達到在任何救援情況下（即使被困人員有暈迷的情況）都能迅速完成救援任務的設計要求。

因為設計的主要用途是針對電力跨河高塔電梯故障營救工作，往往要用人攜帶工具上高層鐵塔，在救人如救火的情況下快速到達出事地點，因此選用材料要求輕而又相對安全。不銹鋼具有較好的強度，超硬不銹鋼的強度可達600 MPa，普通硬鋁合金的抗拉強度也達200～450 MPa，其比剛度遠高于鋼。為使材料達到10倍吊人安全系數(shù)，最后選用超硬不銹鋼作為吊籠材料。根據(jù)鐵塔電梯鋼管拯救門口窄小的特點，選用直徑20 mm的不銹鋼圓管制作拯救籠。拯救籠由直徑d1=0.5 m的不銹鋼圓管圈、活動扣環(huán)、10 mm工程用尼龍編織繩網、厚度為5 mm/直徑d2=0.5 m的不銹鋼板底座組成，被救援人員可坐在拯救籠內（假設施救時被救援人員體力透支）。整套拯救籠配合鋼絲繩、滑車和工具繩使用。

2.2 現(xiàn)場試驗

2017年10月，將造好的拯救籠拿到500 kV鼓峰甲乙線#117塔困過人的跨河高塔進行現(xiàn)場試驗。試驗被救援人員體重86 kg，身高1.77 m，肩寬0.49 m，屬于正常范圍。試驗人員假設電梯轎廂停在離鐵塔一層平臺電梯鋼管一層門口15 m的位置，把整套拯救籠工具通過鋼絲繩、滑車和工具繩設置在高于鐵塔電梯鋼管一層門口約0.5 m的位置，確認被救援人員安全從電梯轎廂頂部逃生門爬出后，緩慢放下拯救籠，待拯救籠降放到電梯轎廂頂部時，繩網結不受力，被救援人員可以很輕松地進入到拯救籠內，打開安全帶并經過確認后示意上面的試驗人員在鐵塔一層平臺拉動工具繩以提升拯救籠，至拯救籠底部高于電梯鋼管門口底部，試驗人員將拯救籠拉出電梯鋼管門口后再緩慢松工具繩，將拯救籠降放到鐵塔一層平臺上，成功營救出被救援人員。

2.3 問題解決

目前輸電線路中應用電梯的大跨越鐵塔高空作業(yè)存在的最大隱患就是電梯故障導致的人身安全問題，電梯一旦發(fā)生故障，轎廂在鋼管通道內停止運行，在轎廂內的工作人員就會長時間被困，直接面對肢體僵麻、體力透支、缺氧窒息等危險。而目前營救電梯被困人員的方法是直接用工具繩打一個稱人結在人身上，通過人力手拉把被困人員吊起，耗時費力，效率低下；工具繩稱人結是被困人員自己綁在自己身上的，若被困人員體力透支或意識不清就不能完成繩結的綁扎，被工具繩勒住身體對被困人員來說也是有一定的疼痛的；吊起時被困人員雙腳處于失重狀態(tài)，全身不能自如移動，加上拉繩時上升軌跡不固定，被困人員很可能會磕碰到電梯鋼管內的金屬部件，造成二次傷害。

有了電梯拯救籠，配合滑車使用，營救人員能更加省時省力地把被困人員救起來；省去了中間在被困人員身上綁扎繩結的步驟，減去了不必要的麻煩；上升時被困人員可以站在或坐在籠內，籠底的不銹鋼板底座完全可以承載一個成年人的體重，被困人員就不用懸吊在半空了；電梯拯救籠配合滑車上升時有固定的軌跡，不會在鋼管通道內擺動，同時拯救籠的不銹鋼圓管圈和尼龍編織繩網能保護籠內的被困人員不會磕碰到電梯鋼管內的金屬部件，大大提高了人身安全性。

2.4 推廣應用

該工具對電力線路高塔SC系列管式專用齒輪電梯或其他行業(yè)的管式齒輪電梯都適用，可以縮短拯救被困人員的時間，大大提高高空電梯作業(yè)人員的人身安全性。

3 結語

與現(xiàn)階段的電梯營救方法相比，電梯拯救籠能夠滿足提高營救效率、保障作業(yè)人員人身安全的要求，電梯拯救籠能夠重復使用、輕便靈巧、方便攜帶、裝卸便捷，大大提高了營救效率和作業(yè)人員的安全工作系數(shù)。

[1]張殿生.電力工程高壓送電線路設計手冊[M].2版.北京：中國電力出版社，2003.

[2]徐家壽.手動葫蘆法張拉預應力圓形水池的設計與施工[J].工業(yè)建筑，1987（5）：28-30.

[3]白澤光.電力安全生產標準化達標指導手冊[M].北京：中國電力出版社，2013.