便携式模块化特高压直流高空作业传递系统研发 CNR218-096

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了便携式模块化特高压直流高空作业传递系统研，有效提高了作业效率与安全水平。特高压直流输电线路长期暴露于野外环境，绝缘子、金具、均压环等部件易受雷击、污秽和机械应力影响，需定期检修更换。传统作业中，作业人员需通过绳索或人力将工具、材料吊运至数十米高空，过程依赖多人配合，耗时费力，且存在物体坠落伤人的安全隐患。

随着电网规模扩大，检修频次增加，传统起吊方式已难以适应实用、安全作业需求。尤其在山区、跨江等复杂地形，地面起吊设备难以部署，高空传递成为制约检修效率的瓶颈环节。

针对上述痛点，项目组研发了便携式模块化特高压直流高空作业传递系统，旨在以轻量化、电动化、模块化手段替代人工绳索传递，降低劳动强度，提高作业安全性和效率。

存在问题

• 操作复杂：传统起吊依赖多人拉绳，需统一指挥，操作步骤繁琐，易因配合失误导致物品晃动或坠落。
• 效率低下：人工传递速度慢，一次起吊往往需要多分钟，且受体力限制，连续作业能力差。
• 安全风险高：重物高空坠落威胁地面人员安全，作业人员长时间仰头观察也易疲劳，增加事故概率。
• 环境适应性差：山区、大风等环境下，人工拉绳难以稳定控制，传统设备又难以运输到位。
• 能耗与维护成本高：传统燃油或外接电源设备噪音大、排放高，且需铺设电缆，维护不便。

创新目标

开发一套以锂电池为动力、模块化组装、无线遥控操作的便携式高空传递系统，实现单人即可完成起吊作业，显著提升作业效率与安全性，并适应多种野外环境。

技术方案

系统由动力模块、传动模块、控制模块和吊装附件组成。动力模块采用可充电锂电池组，单块电池容量为20AH，可持续作业80分钟，适应常规检修窗口期需求。传动模块采用轻质高强度材料，整体重量控制在单人可搬运范围，现场无需工具即可快速拆装。

控制模块采用操控杆旋转与按钮相结合的方式，实现无级变速正反转，操作人员可根据负载重量和高度需求，准确调节升降速度。系统底部设有稳定支架，可固定于铁塔横担或地面锚点，确保作业过程中设备稳固。

使用时，作业人员将系统携带至塔位，按需组装动力与传动模块，连接吊绳和吊篮，通过操控杆控制起降。模块化设计支持根据作业内容更换吊钩、吊篮或绝缘绳，适应不同物料传递需求。

创新亮点

• 模块化设计：各功能单元独立封装，现场免工具拆装，可根据作业场景灵活组合，便于运输和存储。
• 锂电池驱动：以充电电池替代燃油或外接电源，环保节能，无尾气排放，适合密闭或敏感区域作业。
• 无级变速操控：操控杆旋转与按钮结合，实现正反转无级调速，操作直观，定位准确，减少物品摆动。
• 轻量化便携：整机重量轻，单人可背负至塔位，特别适用于无道路通行的野外环境。
• 安全冗余设计：配备过载保护与紧急制动功能，在异常情况下自动停止，防止物品坠落。

落地应用效果

该系统已在多条特高压直流线路检修作业中试点应用。现场反馈显示，单次起吊时间由传统方式的数分钟缩短至数十秒，作业人员由多人减少至1-2人，劳动强度明显降低。同时，由于减少了人工拉绳环节，物体坠落风险大幅下降，作业安全性得到显著提升。

产出物：便携式模块化特高压直流高空作业传递系统样机一套，包含动力模块、控制模块、传动模块及专用吊装附件，并配套使用说明书和维护手册。

适用场景：特高压直流输电线路日常检修、缺陷处理、技改大修中的小件物品起吊作业，尤其适用于山区、跨江、林区等地面设备难以到达的塔位。

常见问题

Q：系统一次充电能支持多长时间作业？

A：采用20AH锂电池，可持续作业80分钟，满足常规检修窗口期需求。若需延长，可备用电池更换。

Q：系统在恶劣天气下能否正常使用？

A：系统设计考虑了防水防尘，小雨天气可正常作业，但大风或雷雨天气建议停止高空作业，以保安全。

Q：操作人员需要专门培训吗？

A：系统操作简单，经过简短培训即可掌握。培训内容包括设备组装、操控杆使用、安全注意事项等，约半天即可熟练。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。