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手套，并詳細介紹其構造和功能。

　　關鍵詞：輸電線路；登塔；保護

　　目前國內輸電線路鐵塔運行檢修高空作業的攀登過程中，工作人員沒有合適的防墜落保護措施。現有的保護手段有軌道式攀登墜落保護器和采用雙安全帶交替保護。兩種方法雖然能夠彌補攀登腳釘和爬梯過程中無安全保護的缺陷，實現了高空作業安全閉環保護。但由于實際運用存在一定困難，國內目前仍然無法普遍采用。

　　1登塔過程墜落機理

　　輸電線路鐵塔一般設置腳釘或爬梯供高空作業人員攀登，作業人員攀登過程中，必須精神高度集中，腳踏實，手抓穩。

　　作業人員發生墜落有兩種情況，一種是由于作業人員攀登過程中雙手同時放開，身體失去平衡，以腳為支點發生后仰式墜落。另外一種情況是作業人員攀登過程中腳踩空，手無法承受突然加載的身體重量從腳釘脫出，發生垂直墜落。

　　2現有保護手段特點

　　軌道式攀登墜落保護器采用防墜器配合全身安全帶與防墜導軌配合，導軌可以是專門設計的軌道，也可以是垂直布置的鋼絲繩，但必須貫穿全塔。該裝置的原理是當使用者正常上行下行時，防墜器不會被鎖止，也隨人體沿導軌正常移動。發生墜落時，人體以自由落體規律下降，當下降速度達到一定速度，防墜器鎖止，將人懸吊在導軌上。

　　軌道式攀登墜落保護器主要靠防墜器與導軌的摩擦力產生制動效果，兩種材料間的摩擦系數不是一個確定值，鋼對鋼的干摩擦系數一般在0.12～0.4之間，可能受油、水、冰、雪、生銹等因數的影響。防墜器可能會因為摩擦系數變小失效，不能正常鎖止。受人體碰撞或者被衣物掛住外殼時，防墜器也可能出現不能鎖止的情況。另外，導軌投資的成本大，每基塔都要安裝，防盜也是一個問題。

　　雙安全帶交替保護通過安全帶特殊的纏繞方法實現下墜過程的拉緊、鎖死。其過度塔材結點時必須交換安全帶，增加作業人員的操作步驟，降低登塔效率，而且繁瑣的操作步驟可能增加作業人員下墜的機率。

　　以上兩種方法均有安全帶存在，人體發生墜落時相當于形成了一個以安全帶在鐵塔掛點為支點的單擺。鐵塔的腳釘一般設置在傾斜的主材上，人體發生墜落時可能會以單擺形成加速度與腳釘相撞，碰傷人體。

　　3自鎖式防墜落手套

　　兩種登塔過程墜落機理均有人手脫離腳釘的過程，自鎖式防墜落手套通過固定在作業人員手上的具有交替自鎖功能的手套強迫作業人員至少有一只手緊握腳釘，即使人體重量全部由單手承擔也無法脫開，實現登塔全過程交替自鎖保護。從作業習慣上限制人，從安全手段上保護人。

　　自鎖式防墜落手套構造如圖1所示：

 

　　其為左右兩副高強度材料制手套（圖為左手），均有腕帶和腕扣固定在手腕上。手套中指指尖裝有高強度金屬鎖釘，在其握拳彎曲對應手心位置設置有鎖孔。鎖孔內有右簧舌、左簧舌、導軌、磁性檔銷、永磁鐵、電磁鐵和左（右）手開關；右簧舌可以壓縮彈簧入槽內，磁性檔銷正常情況下受永磁鐵吸附位于導軌上擋住左簧舌滑動的位置，電磁鐵發生作用時會產生大于永磁鐵的吸附力將磁性檔銷吸出，此時左簧舌可以壓縮彈簧沿導軌移動，鎖釘入鎖孔到位后會按壓左（右）手開關。兩手套通過左（右）手開關與電磁鐵和電源串聯，并有一解鎖開關與之并聯。

　　4自鎖式防墜落手套功能實現過程

　　登塔前，作業人員帶好手套，扣好腕扣，通過腕帶將手套固定在雙手上，此時解鎖開關處于斷開位置。使用者一手握住腳釘時，鎖釘入鎖孔，自鎖后手無法松開。只有當雙手均握住腳釘時，兩手套同時解鎖，方可松開任意一手。松開一手后兩手套同時恢復自鎖，另一手無法松開，實現登塔全過程交替自鎖保護。即使腳踩空，由于至少一只手會通過鎖釘和鎖孔牢牢鎖在腳釘上，人體被單手掛住，不會墜落。上塔后可以騰出一手按解鎖開關解鎖，摘掉手套。其功能具體實現過程如下：

　　(1)自鎖過程：左手握腳釘，鎖釘入鎖孔，左簧舌沿導軌向左移動，但馬上被磁性檔銷頂住，隨后擠壓右簧舌，并通過；碰觸左手開關，左右簧舌復位。右簧舌具有單向通過性，此時左簧舌被磁性檔銷頂住無法移動，中指無法從鎖孔拔出。

　　(2)解鎖過程：當右手也握住時，左右手開關同時閉合，電磁鐵將左右手套磁性檔銷吸出。此時松一手，首先將左簧舌頂出，占據磁性檔銷位置；左（右）手開關隨即松開，電磁鐵失效，磁性檔銷在永磁鐵作用下向上運動，頂住左簧舌。

　　(3)恢復自鎖過程：另外一手磁性檔銷則在永磁鐵作用下直接復位，恢復自鎖。繼續松手，左簧舌沿導軌向左移過磁性檔銷位置，鎖釘通過簧舌從鎖孔脫出，左簧舌復位，磁性檔銷在永磁鐵作用下復位。

　　(4)解鎖開關：按解鎖開關，電磁鐵將左右手套磁性檔銷吸出，實現完全解鎖。

　　5結束語

　　自鎖式防墜落手套從控制作業習慣和安全措施兩方面入手，通過簡單的裝置實現了攀登輸電線路鐵塔腳釘或爬梯的過程保護。使用簡單，符合人的攀登習慣，不需要增加額外的操作步驟。不必針對每基鐵塔進行改造，具有成本低，使用范圍廣的特點。比較適應國內電力安全生產的需要。