引言

随着输电线路电压等级的提高，塔高基本在20米以上，公司要求高空维修操作人员必须遵守各种安全规定，如爬塔不能失去安全带保护等硬要求，也增加了额外的体力消耗负担，给安全带来了一定的隐患。目前，在输电线路的运行、维护、施工和维护过程中，工作人员经常需要爬到塔和导地线上进行高空作业。通常，在导地线上工作的方法是直线塔。操作人员通常先将绳索带到塔上，在导地线上挂一根绳子，地面操作人员将绳子拉到操作位置。这种操作方法遇到了双分裂线和四分裂线的水平排列。地面操作人员拉绳时摩擦力大，拉绳费时费力。如果导地线下有交叉跨越物等障碍物，地面人员很难将绳索拉到操作位置。挂好梯子后，在上升过程中，工作人员需要依靠自己的力量攀登才能到达工作位置。在攀登过程中，很容易消耗大量的体力，对操作人员的身体素质有很高的要求。如果体力不足，会给高空作业带来安全隐患。

一、便携式输电线路高空作业电动升降装置研制

1.开发三角平衡支架

在实际工作现场使用电动升降装置时，由于工作环境不均匀，电动升降装置不稳定，操作人员座椅不稳定，可能倾倒，因此需要三角平衡支架稳定电动装置，可保证操作人员座椅在升降装置上保护稳定状态。三角平衡支架由主支撑杆、活动连接器、稳定中轴线、快速固定板和脚地板组成。

2.绝缘绳防磨减速机研究

由于电动升降装置的首选对象是带电作业进入电场的方法，为了保证绝缘绳的绝缘性能，在使用过程中尽量不与金属部件摩擦，电动升降装置的减速机构应选择机械强度高、耐摩擦性好的绝缘材料。绝缘绳防磨减速机构包括绳夹紧部件、挡线部件、绝缘卷绳盘、齿轮箱和无刷电机。

3.锂电池的抗干扰性能

由于电动升降装置应用于高压带电维护作业，必须考虑高电场环境下电池的抗干扰能力。铝合金外壳用于保护锂电池，使电池在高电场不受干扰，能够正常运行。

4.上升、下降速度控制机构

电动升降装置最理想的功能是实现操作人员坐在装置上，操作自己的装置，可以上升到操作位置，操作后下降到地面。该部分由手刹装置、齿轮连接支架和制动部件组成。

5.靠背组合调节椅

整套电动升降装置开发良好，操作人员座椅应有安全感和舒适感，实现输电线路高空作业电动升降装置维护操作，为维护人员高空作业提供安全保障。组合调节椅还包括铝合金支撑架、座椅靠背支撑杆、绝缘板垫和座椅靠背。

二、主要措施

本项目研究的便携式高空作业自动升降装置主要完成以下措施，采用锂电池驱动电机工作，单电负荷120kg重物或人员可持续运行170+下170m，手动或APP遥控，可单手操作，无级调速，任何位置准确制动定位；当电池耗尽时，操作员可以手动控制下降，无需任何辅助工具；遥控器遇到障碍物时，可自动关闭归零，整套设备小巧轻便，便于携带。

三、便携式输电线路高空作业电动升降装置在输电线路带电作业中的应用方法研究

1.确定220－500kV直线塔进入电场的方案

操作方法:采用电动升降装置，只需一名电工将绝缘绳和人身保护绳挂在横担的适当位置。操作人员可以直接从地面座椅放在电动装置上，操作装置进入操作位置。

2.确定输电线路导线和地线进入电场的方案

操作方法:使用电动升降装置，在需要操作的地方，用无人机将牵引绳投放到导线上，地面操作人员用牵引绳将电动升降装置使用的承载绳和人身保护绳挂在导线上。操作人员可以直接从地面座椅到电动升降装置，操作装置可以到达操作点。

四、成果原理说明

结果根据机动绞磨接线原理开发，采用DC48V电机配合减速齿轮传动，尾绳自锁机构，设置座椅，高空作业人员只需坐在座椅上，自动控制装置实现自由升降。技术方案为:输电线路高空作业电动升降装置包括三角平衡支架、绝缘绳防磨减速机构、铝合金壳体防爆锂电池、降速控制机构和靠背组合调节椅；三角平衡支架设置在输电线路高空作业电动升降装置的底部，与绝缘绳防磨减速机构可拆卸连接；绝缘绳防磨减速机构由固定在一侧的铝合金壳体防爆锂电池供电，可旋转缠绕绝缘绳，绝缘绳防磨减速机构另一侧设有降速控制机构；降速控制机构与绝缘绳防磨减速机构传动连接，可通过绝缘绳防磨减速机构控制降速；靠背组合调节椅位于输电线路高空作业电动升降装置的顶部，底部两侧分别与降速控制机构和铝合金壳体防爆锂电池固定连接，前端固定设置电位转移棒和手柄支架。

下降速度控制机构包括手刹装置、齿轮连接支架和制动部件；齿轮连接支架由方形连接柱、L型连接板和齿板组成。方形连接柱的中心通过导向轮支撑旋转，导向轮与手刹装置和制动部件分别连接，方形连接柱底部设有通孔，通过通孔套装制动部件，齿板外缘设有齿牙，下端通过连接螺钉与手刹装置旋转连接，上面设有腰孔，孔内设有角度旋转螺钉，角度旋转螺钉的一端与手刹装置固定连接；手刹装置可以通过导向轮和联动皮带驱动制动部件旋转，并可以通过齿牙进行定位。

该装置通过电动升降机构传动，可有效降低攀爬时工作人员的体力消耗。动力座椅和调节靠背是根据人体工程学设计的，取代了工作人员在高空作业时站立造成的能量损失，为工作人员在高空作业时有足够的体力提供了前期的基本保障。

五、效果检查及现场应用情况

项目成果研制成功后，已多次应用于曲靖供电局输电线路带电作业维护。经过实践，与传统作业方法相比，减少了作业人员，降低了作业人员的劳动强度，缩短了作业时间，提高了作业效率。实现等电位作业人员无需自身力量即可进入电场，使进入电场的方法简单、实用、人性化，使作业更加安全可靠，将常规等电位进入电场的时间缩短1/3以上。经过现场检查，项目成果在带电作业领域取得了显著成效。现场应用部分事迹也在相关新闻媒体上进行了宣传和报道，单位的知名度也有所提高。

结束语

通过对带电作业等电位进入电场的方法和便携式输电线路高空作业电动升降装置的创新研究，使输电线路高空作业方法科学化，实现带电作业技术的精益管理，质量提高带电作业的整体水平。这一成果将率先在曲靖供电局试点应用，最后将成果推广到各供电部门从事输电线路维护作业的团队，从而达到精细化带电作业、科学化输电线路高空作业方法的目的，具有很强的现实意义和实用价值。成果在带电作业领域成熟应用后，可扩展到输电线路专业，尤其是在特高压输电线路维护中。