多因子安全性评价法在OPGW光缆检修中的应用投稿改.docx
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多因子安全性评价法在OPGW光缆检修中的应用投稿改
多因子安全性评价法在OPGW光缆检修中的应用
吴安官2，王礼田1，萧文斌1，郭爱芳2
（1.山西省电力公司，山西太原030001）
（2.太原送变电工程有限公司，山西太原030006）
摘要：
根据危险因素分析，确认与电力线的交叉跨越为OPGW光缆检修的主要风险；参照GB/T28001所采用的LEC法，提出以检修光缆的线路为主体、被跨越电力线路为客体多因子危险性评价的方法,考虑设备工艺、人员素质和安全管理三项抵消因子作用,定量分析采取安全防护措施前后事故严重度,完整地构建了OPGW检修多层次安全性评价体系。
1OPGW检修的工艺过程与危险因素分析
1.1OPGW检修工艺过程
本文研究的光纤复合架空地线（OPGW）检修是指输电线路已投入运行后，架空地线整体更换为OPGW，或是OPGW已投入运行后，光缆本体或各种附件损坏后的处理或更换。
区段性更换成OPGW的主要工艺过程框图见图1：
各项安全、组织技术措施实施
牵张场地确定与各项准备
交叉跨越安全防护措施审批
检修区段内交叉跨越调查
旧地线经防扭器与OPGW连接
各耐张段线端依序连接
原地线长耐张段线段连接
通讯联络测试
验收
24小时内附件安装，余缆架固定
旧地线牵引OPGW过各种跨越安全到位
图1旧地线更换成OPGW工艺过程
上述工艺过程难点是旧地线耐张线端松开后要连接可靠；牵引中旧地线直线接续管要通过牵引机的牵引卷筒，确保不发生抽芯拉脱；解决这两个难点才能保证顺利牵引OPGW到位。
1.2旧地线牵放OPGW危险因素分析
按工艺过程几个子过程危险因素分析可见表1：
表1旧地线牵放OPGW危险因素分析
子过程
序号
危险点描述
损害情况
针对性防范措施
OPGW牵引前
QQ-1
放线滑车起吊中坠落
人员受伤
工器具损坏
起吊前检查绳索，起吊前检查检查绳扣完好
QQ-2
在小耐张段先脱开耐张造成地线管拔脱
人员触电
导线烧伤
按耐张段长度统计表确定耐张松开连接次序
QQ-3
地线耐张线端连接时跑线
人员触电
导线烧伤
倒链或双钩用铁线锁口，用预制的绳套连接
QQ-4
安全带脱落
人员坠跌
登杆前检查安全带，上杆塔后按规定固定牢靠
OPGW牵引过程
Qzh-1
张力波动造成被牵线缆上下舞动
邻近带电体放电、人员触电
牵张机使用前检查确保良好，操作手经过培训持证上岗
Qzh-2
牵引中防扭器、网套连接器断裂或旧地线拉断
邻近带电体放电、人员触电
工器具严密检查，不准有裂纹、缺陷；旧地线连接前作强度试验或外观判断
Qzh-3
直线管过牵引卷筒被拉脱，突然跑线
人员触电
缆线烧伤
用附设绞磨使直线管在卷筒外通过
Qzh-4
OPGW紧线预绞线滑脱，光缆跑线
跨越点碰带电线，人员触电
严格检查，用规格一致的耐张预绞丝，按厂家说明书要求做好耐张预绞丝
OPGW牵引后附件安装
QH-1
未能在放缆后24小时内附件，又未采取防止光缆在滑轮中滑动措施
伤及光缆
不能在24小时内附件，必须用尼龙绳在滑车进出口绑住光缆，不让滑动
QH-2
从滑轮中脱出光缆未用提线器
伤及光缆
严格操作工艺要求，必须使用提线器
QH-3
光缆从滑车中进入提线器时不慎掉线
光缆外股被铁塔磨断股
采用小绳绑扎等双重保护措施，防止进入提线器时掉线
QH-4
大挡距设计多个防振锤时，超出预绞丝范围时，未用防振锤护线条
风振造成光缆断股
按设计要求尺寸安装防振锤，最外侧超出预绞丝范围时，用防振锤护线条
从旧地线牵放OPGW危险性分析可以看到，对于OPGW检修或抢修提高安全性的关键是查清各种电力线的跨越点的情况，采取相应的安全防护措施。
这就是OPGW检修安全性分析的基本结论。
2.OPGW检修安全性评价方法的研究
2.1安全性评价的目的和方法选择
国家电网在2008年8月发布的《供电企业安全风险评估规范》中指出：
安全管理的实质是风险管理，而风险管理是以工程、系统、企业等为对象，分别实施危险源辨识、风险分析、风险评估、风险控制，从而达到控制风险、预防事故、保障安全的目的。
笔者的目标是要使生产检修管理者能够以简洁明瞭的方式对与检修内容相对应的安全防护措施作出评价，以求检修作业在可靠的安全措施的保护下得以顺利实施。
根据这目标，选择安全性评价的方法，首先要用国家标准作为权威的依据，其次要适应交叉跨越状况是危险因素中的关键这一根本特点。
2.2在LEC法基础上的主、客体安全性评价方法
在众多安全性评价方法中作选择时，采用国家标准所使用的方法较为妥当，因为国标编写人员已充分考虑了各种方法的特点和优劣。
比较表明，《GB/T28001-2001职业安全健康管理体系审核规范》[1]所采用的LEC方法，是安全性评价技术发展过程中被各行业广泛认可的一种方法，它用L——发生事故可能性大小、E——人体暴露在危险环境中的频率、C——一旦发生事故后造成的伤害后果三个因素值的乘积D=L*E*C来评价作业风险的大小。
此法考虑了作业过程中环境条件、事故的可能性和伤害后果多种因素，用量化的分值来表述最终的风险，方法简单、直观、易于理解。
OPGW检修实践表明，交叉跨越点是关系到安全的关键，而交叉跨越是检修线路这个主体与被跨越线路作为客体共同构成的一个作业环境体系，安全性要考虑主体与客体两方面的状况，采用国标所用的LEC多因素乘积的方法来表征作业环境的风险是比较合理的。
作为OPGW光缆所在的线路，其影响安全的状态参数有线路电压、线路回路数、OPGW光缆故障状态、检修条件共四项参数。
通过调查得知，在一档内跨越35kV及以上同一电压线路条数一般不超过三回，所以把跨越密度作为客体风险的一个主要参数，线路电压、线路回路数为另两个状态参数。
作为OPGW检修面临的主、客体各因素定量化表述取名为状态因子，其取值列于表2和表3。
表2OPGW检修主体状态因子取值表
因子代号
状态因子
状态条件与取值
m1
电压等级
500kV
220kV
110kV
4
2
1
m2
线路回路数
多回
双回
单回
3
2
1
m3
OPGW故障状态
断股
非断股
2
1
m4
检修条件
不停电
停电
3
1
表3OPGW检修客体状态因子取值表
因子代号
状态因子
状态条件与取值
O1
电压等级
500kV
220kV
110kV
35kV
10kV
3
2
1
0.30
0.10
O2
跨越密度
一档3回
一档2回
一档1回
3
2
1
O3
线路回路数
三回路
双回路
单回路
3
2
1
上述主体、客体状态因子取值以110kV线路单回路、非断股、停电作业和被跨越线路一档一次为基准，相应取值均为1.0;其他的电压按与110kV的比值作为因子取值；跨越密度与线路回路因子取值同实际值；OPGW故障状态与检修条件因子取值采用专家讨论（德非尔法）确定。
2.3检修作业层状态参数的确定
1、检修作业层状态参数是综合反映检修主体与客体状态两方面因素的量化表述。
2、检修作业状态（repairstate）以主体状态参数与客体状态参数乘积来量化，即有r.s=m×o=（
）×（
）
2.4事故损失层参数的确定
2.4.1事故率数据的确定方法
1、人员伤亡事故率可按架空线路（110kV～500kV）检修作业人身事故统计资料确定；可按本省近三年输电线路高空（检修）作业人身事故统计所得数据为人员伤亡事故率计算值。
2、财产损失事故率按运行检修和线路跨越施工发生事故次数与作业总数之比值来确定，本文建议取本省前三年的平均值为财产损失事故率计算值。
不同电压等级事故财产损失用同样方法确定。
2.4.2事故率、事故财产损失与检修状态参数的相关性
1、将110kV-500kV单回路与多回路线路人身与设备事故率分别统计，按事故率大小排序得事故率最小值Pmin和最大值Pmax
2、按检修状态r.s值变化区间与Pmin和Pmax相对应按线性相关假设，可得到检修状态参数与事故率P值相关公式，并按r.s值区段列表得到相应的事故率Ppe人身）和Pw（财产）及财产损失量m。
对应数量关系见表4。
表4检修状态r.s与事故损失数据相关表
r.s区间
900-800
800-600
600-300
300-100
100-20
20-1.0
Ppe（%）
2.0
1.50
1.0
0.5
0.1
0.01
Pw%）
1.0
0.80
0.60
0.30
0.15
0.05
m（万元）
3000
2000
1000
500
300
100
2.4.3事故严重度的确定
1、事故严重度评价
《重大危险源辨识》[2]提出按下式进行：
S0=C+20（N1+0.5N2+105/6000×N3）（万元）
（1）
式中C为事故中财产损失评估值。
N1、N2、N3分别为事故中死亡、重伤、轻伤人员评估值。
2、事故严重度计算
财产损失按表4财产损失率Pw（%）和财产损失值m（万元）计算；人员伤亡损失按人身事故率Ppe（%）和作业人数来计算重伤及以上人数（N1+N2）；按下式确定事故严重度：
S1=Pw（%）m+Ppe（%）[30N1+（0.5*30）N2]=Pw（%）m+Ppe（%）22.5N∑
（2）式中22.5（万元/人）—为重伤与死亡人员加权平均补偿金额;
N∑—为OPGW高空作业人数和直接作业人数之和。
3．安全防护措施效果评价
3．1安全防护措施效果三因素表述方法
国家标准《重大危险源辨识》GB18218-2000中指出：
“现实的危险性不仅取决于生产物质的危险性和特定工艺过程危险性所决定的生产单元的固有危险性，而且还同各种人为管理因素及防灾措施综合效果有密切关系”，在现实危险性评价数学模型中提出了人员素质抵消因子和安全管理抵消因子的概念。
近年来国内引入了国际上新出现的“概率危险性安全评价”的方法，考虑各种事故严重程度和发生概率后事故易发生系数记为B11，事故严重程度按最大危险原则和概率求和原则求得为B12，则固有事故危险性按下式计算：
B1=B11*B12（3）
该方法引入了三项“危险性抵消因子”，抵消作用可用抵消系数K量化，即有下式：
K=（1-B21）（1-B22）（1-B23）（4）
式中B21——工艺、设备、容器、建筑结构抵消因子；
B22——人员素质抵消因子；
B23——安全管理抵消因子，
计入三项抵消因子作用后可得到现实事故危险性即措施实施后事故危险性A=K*B1（5）
然后根据现实事故危险性数值（财产损失与人员伤亡损失之和）将现实事故危险性A进行分级，最终便于管理者决策是否接受现实事故危险性。
3.2事故防范等级的划分与防范效果评价
采用专家讨论确定事故防范等级的划分，事故率降低系数按（4）式计算，结果见表5。
表5防范等级与事故率降低系数取值
防范等级
极高
高
正常
较低
防范代号
B.H
H
N
L
工艺设备抵消因子
0.60
0.40
0.30
0.20
人员素质抵消因子
0.50
0.30
0.20
0.10
安全管理抵消因子
0.30
0.20
0.15
0.10
事故率降低系数
0.14
0.336
0.476
0.648
防范效果评价可按照式（3）～（5）计算，然后根据现实事故危险性数值（财产损失与人员伤亡损失之和）对现实事故危险性A进行评价，最终便于管理者决策是否接受现实事故危险性，批准检修作业。
4OPGW检修安全性评价程序
根据我国有关安全评价国家标准，并参照其他安全性评价方法中有效元素，确定了本文所采用的安全性评价层次模型，该模型有五个层次：
对象层（主体、客体）、检修作业层、事故损失层（固有事故危险性）、防范层（三项抵消因子）、危险评价层（现实事故危险评价层），详见图2。
图2OPGW检修作业危险性评价流程图
层次
流程图示
对象层
客体状态o1-o3
主体状态m1-m4
检修作用层
检修作业状态参数r.s
事故损失层
事故严重度So
事故率p0
财产损失m
人员损失Ppe
防范层
防范后事故率pW,pPE,pW,pW
人员素质抵消因子B22
工艺设备抵消因子B21
安全管理抵消因子B23
防范措施选配
危险性评价层
（现实事故危险评价层）
按损失总值或相应伤亡人数事故级别评估
事故损失严重度S1
5．安全性评价在OPGW检修实践中的作用
参考文献：
[1]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T28001—2001职业安全健康管理体系审核规范[S].北京：
国家技术监督局标准出版社.2002.
[2]中华人民共和国国家技术监督局.GB18218—2000重大危险源辨识[S].
北京：
国家技术监督局标准出版社.2001.
[3]徐志胜.安全系统工程[M].北京：
机械工业出版社.2007.
[4]蔡庆红，何重玺.安全评价技术[M].北京：
化学工业出版社.2008.
[5]中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T5344—2006电力光纤通信工程验收规范[S].北京：
中国电力出版社.2007.
附件1:
山西省电力公司企业标准（Q/GDW-***-2009）
光纤复合架空地线（OPGW）检修工艺标准（送审稿）
山西省电力公司企业标准
Q/GDW-***-2009
光纤复合架空地线（OPGW）
检修工艺标准
（送审稿）
山西省电力公司电力通信中心
2009年10月
目录
前言
1、范围
2、规范性引用文件
3、定义和符号
4、现场勘察与报告
5、风险评价与等级确定
6、检修措施分类与实施
7、OPGW检修作业安全技术措施审查
8、检修完成后的评估
附录A（规范性附录）
A1—A15OPGW检修工艺卡
附录B（规范性附录）
1、集中负荷对地线弛度影响的计算
2、防护绳对地线弛度影响的计算
3、尼龙护网对地线弛度影响计算
4、迪尼玛绳作承力索的机械计算
附录C（规范性附录）
1、现场勘察表
2、安全技术措施审查表
附录D（资料性附录）
1、常用架空地线复合光缆光纤复合架空地线机械特性
2、各种规格迪尼玛绳、尼龙绳性能参数
前言
我省光纤复合架空地线（OPGW）已在35kV—500kV多种电压等级的输电线路中实际使用，随着使用年限的增加，OPGW光缆需要检修的机会将日益增多，为作好前瞻性的准备，需要对OPGW光缆检修前的现场勘察、检修风险评估和检修方法与工艺过程作出明确的规定。
在省公司2009年科技项目“光纤（OPGW）检修新型安全措施的研究和企业检修工艺标准的编审”通过评审的基础上，特制定本标准。
1范围
本标准适用于110kV—500kV单回或双回架空电力线路上所架设的架空复合光缆（OPGW）一个区段或一个档距的检修。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
DL/T5092110—500kV架空送电线路设计技术规定
GB50233110—500kV架空送电线路施工及验收规范
DL/T887杆塔工频接地电阻测量
YB/T5004镀锌钢绞线
DL/T832光纤复合架空地线
DL/T766光纤复合架空地线（OPGW）预绞丝金具技术条件和试验方法
DL409-91电业安全工作规程（电力线路部分）
DL/T741-2001架空送电线路运行规程
3定义和符号
下列定义和符号适用本标准：
3.1例行检查RoutineMaintenance
定期在现场对设备进行的状态检查，含各种简单保养和维修，如污秽清扫、易损件更换、功能确认等。
3.2巡检RoutineInspection
为掌握设备状态，对设备进行的巡视和检查。
3.3例行试验RoutineTest
为获取设备状态量，评估设备状态，及时发现事故隐患，定期进行的带电检测和停电试验。
3.4诊断性试验DiagnosticTest
巡检、在线监测、例行试验等发现设备状态不良，或经受了不良工况，或受家族缺陷警示，或连续运行了较长时间，为进一步评估设备状态进行的试验。
3.5带电检测EnergizedTest
在运行状态下，对设备状态量进行的现场检测。
3.6初值InitialValue
指能够代表状态量原始值的试验值。
初值差定义为：
（当前测量值-初值）/初值×100%。
3.7注意值AttentionValue
状态量达到该数值时，设备可能存在或可能发展为缺陷。
3.8警示值WarningValue
状态量达到该数值时，设备已存在缺陷并有可能发展为故障。
3.9家族缺陷FamilyDefect
经确认由设计、（和/或）材质、（和/或）工艺共性因素导致的设备缺陷称为家族缺陷。
如出现这类缺陷，具有同一设计、（和/或）材质、（和/或）工艺的其他设备，不论其当前是否可检出同类缺陷，在这种缺陷隐患被消除之前，都称为有家族缺陷设备。
3.10不良工况UndesirableServiceCondition
设备在运行中经受的、可能对设备造成不良影响的特别工况。
3.11引下光缆
从耐张预绞丝挂点中心至余线架第一固定点之间的光缆。
引下光缆路径应符合设计要求；安装应顺直美观，每隔1.5m-2.0m安装一个固定卡具；引下光缆弯曲半径应不小于40倍光缆直径。
3.12余缆架
盘绕富裕光缆以备重新熔接所需的专用镀锌支架。
余缆架在线路上应尽量安装于铁塔第一个横担的下方；余缆架捆绑点应不少于4处；每条光缆盘留量应不小于光缆放至地面加5m；余缆盘绕应整齐有序，不得交叉和扭曲受力。
余缆架必须按设计图纸要求尺寸制作。
3.13接续盒
光纤直接熔接的接线盒。
线路接续盒是指光缆线路中间的光纤熔接盒；终端接续盒是指发电厂、变电站内线路龙门架上线路光缆与站内导引光缆相接续的光纤熔接盒。
4现场勘察与报告
4.1现场勘察的内容
为正确评价光缆检修风险，正确选择与之相对应的检修措施，需要对光缆检修现场进行仔细的勘察。
勘察的内容为检修区段内光缆例行检查或巡查结果进行复查；勘察所有的跨越详情，对目测无法确定的跨越垂距和地形高差必须进行实测。
4.2勘察报告
1、勘察报告由表4-1、4-2和文字说明两大部分组成。
2、表4-1为交叉跨越简况统计表，见附录C1-1所示。
3、表4-2为35kV及以上被跨越线路测量结果记录，见附录C1-2。
4、文字说明要核查待检修光缆的现状，对OPGW股线损伤需判断是否达到警示值。
并对每一处跨越应特别注意的问题作出补充说明，以便在常规措施基础上作必要的补充。
5风险评价与等级确定
5.1风险评价过程
风险评价是在对检修主体（OPGW）与客体（被跨越线路）进行详细调查的基础上，依据可信的事故率水平、事故损失费用和有效的防范措施等信息，进行OPGW检修作业的危险性评价，为检修作业的安全管理提供决策依据。
5.2对象层状态参数确定
5.2.1主体状态参数的确定
1、OPGW检修作业所属的线路为作业主体（mainbody），其状态参数为各状态因子取值的连乘积。
m=
2、主体状态因子有架空线路电压等级（m1），线路回路数（m2），OPGW故障状态（m3），OPGW检修条件（m4）共四项，见表5-1所示。
表5-1主体状态因子取值表
因子代号
状态因子
状态条件与取值
m1
电压等级
500kV
220kV
110kV
4
2
1
m2
线路回路数
多回
双回
单回
3
2
1
m3
OPGW
故障状态
断股
非断股
2
1
m4
检修条件
不停电
停电
3
1
例：
500kV双回线路停电检修OPGW断股，m=4×2×2×1=16
5.2.2客体状态参数的确定
1、OPGW检修作业时被跨越线路为作业的客体（object），按线路电压等级（O1）、跨越密度（O2）和线路回路数（O3）三个状态因子连乘来计算客体状态参数（O），即O=
2、客体的各状态因子的状态与取值见表5-2。
表5-2客体状态因子取值表
因子代号
状态因子
状态条件与取值
O1
电压等级
500kV
220kV
110kV
35kV
10kV
3
2
1
0.30
0.10
O2
跨越密度
一档3回
3
一档2回
2
一档1回
1
O3
线路回路数
三回路
3
双回路
2
单回路
1
5.3检修作业层状态参数的确定
1、检修作业层状态参数是综合反映检修主体与客体状态两方面因素的量化表述。
2、检修作业状态（repairstate）以主体状态参数与客体状态参数乘积来量化，即有r.s=m×o=（
）×（
）
5.4事故损失层参数的确定
5.4.1事故率数据的确定方法
1、人员伤亡事故率可按架空线路（110kV～500kV）检修作业人身事故统计资料确定；本标准建议按本省近三年输电线路高空（检修）作业人身事故统计所得数据为人员伤亡事故率计算值。
2、财产损失事故率按运行检修和线路跨越施工发生事故次数与作业总数之比值来确定，本标准取本省前三年的平均值为财产损失事故率计算值。
不同电压等级事故财产损失用同样方法确定。
5.4.2事故率、事故财产损失与检修状态参数的相关性
1、将110kV-500kV单回路与多回路线路人身与设备事故率分别统计，按事故率大小排序得事故率最小值Pmin和最大值Pmax。
2、按检修状态r.s值变化区间，与Pmin和Pmax相对应按线性相关假设可得到检修状态参数与事故率P值相关公式，并按r.s值区段列表得到相应的事故率Ppe（人身）和Pw（财产）及财产损失量m。
对应数量关系见表5-3所示。
表5-3检修状态r.s与事故损失数据相关表（初评估值）
r.s值区间
900-800
800-600
600-300
300-100
100-20
20-1.0
Ppe（%）
2.0
1.50
1.0
0.5
0.1
0.01
Pw（%）
1.0
0.80
0.60
0.30
0.15
0.05
m（万元）
300
200
100
50
30
10
5.4.3事故严重度的确定
1、《重大危险源辨识》提出事故严重度评价按下式进行：
S0=C+20（N1+0.5N2+105/6000×N3）（万元）（5-1）
式中C为事故中财产损失评估值。
N1、N2、N3分别为事故中死亡、重伤、轻伤人员评估值。
2、本标准事故严重度计算时，财产损失按表5.3财产损失率Ppr（%）和财产损失值m（万元）计算；人员伤亡损失按人身事故率Ppe（%）和作业人数计算重伤及以上人数（N1+N2）；按下式确定事故严重度：
S1=Ppr（%）m+[30N1+（0.5*30）N2]=Ppr（%）m+22.5N∑Ppe%式
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