吴琳琳 国家新闻出版广电总局2021台 161000

天线发射塔高空作业防坠落装置设计

吴琳琳 国家新闻出版广电总局2021台 161000

本文介绍了在维护天线发射塔时，高空作业人员攀爬移动时存在安全遗患。提出了防坠落装置的设计方案，从而确保人员的工作安全。

天线；发射塔；高空；防坠落

0　引言

我台位于高纬度地区，昼夜温差大，四季温差达70度左右，且大风天气较多，持续时间长。这就造成天线反射幕、绝缘子等容易损坏。维修人员经常要爬上80米的高空进行作业。

高空作业安全规定，在高空杆塔上作业的人员在转移作业位置时不得失去安全带保护。传统的安全带只适合在固定位置作业，而在攀登、移动时无法保障人员安全。基于此，增加安全滑道防坠落装置，使作业人员在攀登和移动时，所配戴的安全带能不断跟随作业人员上下滑动，发生坠落后能够将安全带卡在安全滑道上，保证人员安全。

1　设计要求

防坠落装置与杆塔连接应安全可靠、构造简单，不改变或影响杆塔的正常使用，不损害杆塔结构，且能适应目前国内常见的杆塔形式（例如水泥杆、钢管杆、铁塔等）。杆塔防坠落装置应在不同形式杆塔及部位均能有效锁止。防坠落装置在满足安全可靠地前提下，尽可能的轻便。安全带可承重约150kg。防坠落装置应从距离自然地面2.0米及以上开始安装。发生坠落时，作用于佩带单腰系带的作业人员，冲击力不得超过4kN；作用于佩带全身系带的作业人员，不得超过6kN。产品设计寿命不小于5年。

1.1自锁器

自锁器与轨道的拆卸或安装应保证需要至少两个连贯的手动操作才能完成，正常使用时，不能脱离轨道且仅在规定的方向上移动。人体坠落过程中碰到自锁器的任何位置，均不得失去锁止功能。负荷解除后，自锁器能恢复正常工作。自锁器在倾斜导轨上应能有效锁止。

自锁器在冷、热、雨、雪、冰、油等恶劣条件下，应能有效锁止。使用自锁器时，人员坠落距离不得超过1.6米。自锁器锁止距离不大于0.4米。自锁器与导轨锁止静荷载应不小于15kN。

1.2导轨

导轨应与杆塔可靠连接，保证静荷载为22kN不被破坏。导轨末端设置防脱出装置，避免误操作导致自锁器滑出轨道。导轨应易安装、耐腐蚀、免维护。导轨转向处设置转向器，转向过程中自锁器不得脱离导轨，转向应灵活、方便。自锁器在轨道上应能顺畅通过接头、转向器等连接部位，无明显障碍感。

1.3安全绳

必须用锦纶、维纶、蚕丝料制成。破断负荷指标为22kN。安全绳与系带可以通过背部或胸部连接。安全绳应与自锁器一并提供，方便人员作业的前提下，其长度应小于0.6m。

2　安全试验

安全带（包括自锁器、连接器等）必须按安全带检验方法GB6096规定测试。导轨按照产品说明的要求与杆塔连接，将22kN的重物加载到导轨上，保持2分钟。导轨及与杆塔的连接件不出现滑移、松动、金属部件撕裂、导轨变形等足以导致不能正常工作的情况。试验完毕后，自锁器在导轨上仍能顺畅的上下滑动。

2.1可靠性试验

将导向型防坠器安装到导轨上端，安全绳下端悬挂5kg的物体，释放该物体后能促使自锁器锁止，如此重复操作1000次。确认自锁器每次都能正常锁止。

2.2锁止试验

为了确保导向型防坠器及导轨在杆塔的各种运行工况正常工作，应进行冷、热、湿、灰尘、油等条件下的锁止试验。具体要求如下：热［（50±2）℃，相对湿度（85±5）%）］；冷［（-30±2） ℃］；湿［喷水仪器以大约70 升/小时 的速度喷水。水温在10℃至30℃范围内；灰尘；油［将测试部件浸泡在温度为（20+/-2）的柴油中30分钟后，液滴24小时］。

2.3冲击试验

利用模拟人形，检验防坠落装置的不同部件的可靠性、兼容性及锁止距离、下坠距离等。厂商提供的试验用样本应包括安全带、自锁器、导轨等。自锁器试验方法按照GB6096执行。

2.4静荷载试验

自锁器静荷载按照GB6096执行。导轨、夹具静荷载试验按照附图执行。试验荷载15kN。

3　技术创新点

防坠落装置由固定在杆塔上的导轨或导轨结构梯具和工作安全带上连接的防坠器组成。导轨的材料可选用钢质导轨或铝合金导轨。防坠落导轨采用各种安装附件可以在已运行杆塔和新建杆塔上使用，并可以实现杆塔上移动作业的全程保护。主要技术特点如下：第一，安装简便。本套装置只需在原有杆塔上加个夹具安装上专业导轨，并配备有锁止功能 的连接器即可，既节约成本，又可保证安全。即可与主体工程同时设计、同时安装，又可单独安装，安装简单方便；第二，安全可靠。采用钢质导轨，强度高，作业人员在攀登过程中感到放心可靠。防坠器结构简单安全，锁定可靠，防坠器配合导轨载荷≥15KN；第三，操作方便。作业人员系好安全带后用连接绳和防坠器连接，防坠器按箭头所示方向套在导轨上。防坠器可以随作业人员上下滑动，一旦坠落，防坠器立即在导轨上锁定，滑移距离小（检测值为400mm），并可以重新恢复上下滑动。上下移动过程无需手的辅助，作业人员稍作配合就能适应；第四，冲击力小。防坠器的锁紧机构可靠，坠落制动迅速，经模拟人和真人试验坠落冲击力＜6000N，不会造成坠落人员的损伤；第五，成本低、防盗性能好。由于结构简单，并采用通用的钢质材料作导轨，降低了成本。同时导轨又采用防盗螺栓固定在杆塔上，不易被偷盗。

4　应用情况

该装置在经过我台进口转动天线上经过十多年的使用验证，其稳定可靠，进行杆塔作业时，应能有效减少危险感和不适感。可以起到防坠落功能，有效地保证高空杆塔作业人员的安全。该项目改造，极大地保障我台所处恶劣环境下高空作业人员的生命安全。

5　结束语

本防坠落装置符合国家关于杆塔防坠落的相关标准，符合GB 6095安全带和GB 6096安全带检验方法，在生产时严格按照防坠落装置的技术要求、试验方法、质量检验等方面标准执行。该装置具有成本低、安装简单、安全可靠、操作简单的特点，与国外同类产品相比能节约大量资金，即可与主体工程同时设计、同时安装，又可单独安装，能广泛应用到广播电视发射塔中。