免爬器在風電項目運維中的運用

摘?要：國家政策大力扶持，風電行業新增裝機規模巨大，2006年以后，我國風電行業發展迅速。截至2017年底，我國累計裝機容量達到188392MW，位居世界第一。目前，在風力發電領域一般都需要高空作業。在高空作業平臺和地面之間輸送人員物資以及檢修都需要采用一定的升降設備。這種升降設備還需要考慮到實際工作環境、安全性等多方面因素。傳統的提升機設施造價高，占用空間大，安裝空間受限。近年，中國風電市場轉向低風速領域，高塔筒、長葉片、大功率成為發展趨勢。隨著塔筒增高，對風電高空作業安全輔助設備需求會越來越大，“免爬器”的市場應運而生。

關鍵詞：風電;免爬器;運用

一、免爬器的定義

免爬器是指安裝在風力發電機組塔筒爬梯上的升降設備，利用爬梯上的導軌，是風機檢修和維護人員上下塔筒使用的助力的設備，主要由車體、導軌、鋼絲繩、驅動裝置、控制系統等部分組成。

二、免爬器與助爬器的區別

免爬器是發電機組塔筒攀爬的新型輔助設備，產品結構緊湊，在不改變塔筒內部結構安裝于塔筒的爬梯上，具有安裝方便、安全可靠、操作簡單等特點，可以節省攀爬風機塔筒人員的體力消耗，能有效提高風機巡檢和維護效率。免爬器有兩個突出特點：一是零體力消耗;二是可載物。

助爬器目前普遍應用于風力發電機組的塔筒內，助力器的助力范圍30-50千克。助爬器一般安裝在豎梯上，作業人員通過身上的安全帶掛鉤與環繞在豎梯上的牽引繩連接，助力器電機驅動牽引繩，給作業人員提供助力。助爬器具有質量輕，體積小，安裝和操作簡單，高可靠性等優點。

三、免爬器的結構

免爬器一般由車體、導軌、鋼絲繩、驅動裝置、控制系統等部分組成。

車體是指承載人員的平臺，含車身、踏板、扶手、操縱裝置和安全鎖等。作業人員通過操縱裝置平臺升降，當車體由于鋼絲繩斷裂、曳引力不足等原因發生墜落時，安全鎖將車體制停在導軌、鋼絲繩或者爬梯上。

導軌安裝在爬梯上，約束車體運行線路的剛性元件，作用是保持升降平臺的運行平穩性，并能使安全鎖能夠可靠制停。

電氣控制系統由電氣控制柜控柜、操作控制裝置、限位裝置等組成。電控柜一般安裝在風機塔底或者爬梯上，并裝有電機調速控制裝置;操作控制裝置可分為車上操控和手持遙控。

驅動裝置是車體上下運動的動力裝置，包含驅動電機、減速器、制動器等，通過曳引驅動的方式，利用驅動輪與鋼絲繩的摩擦力拉動車體上下運動。

鋼絲繩分為工作鋼絲繩和安全鋼絲繩。工作鋼絲繩與驅動輪產生摩擦力驅動車體上下運行，并承受懸掛載荷的鋼芯鋼絲繩。安全鋼絲繩裝有防墜裝置，正常情況下不承受懸掛載荷的鋼芯鋼絲繩。

四、免爬器的分類

免爬器按導軌數量可分為單導軌導向和雙導軌導向，由于單導軌導向比雙導軌導向跟安全，因此，目前市場上免爬器主要采用單導軌導向。

免爬器按驅動裝置的布置可分為驅動固定式和驅動隨行式，由于驅動隨行式免爬器在設計上對設備的材質要求較高，并且在故障后，不便于檢修，因此，目前市場上免爬器主要為驅動固定式。

五、免爬器在風電運維項目中的運用

我國投運風電項目快速攀升，據統計，截至2017年底，我國累計裝機容量達到188392MW，位居世界第一。隨著風機運行時間的增加，風機內部各部件可能出現老化、磨損的情況，風機故障頻率也隨之增加，一旦風機故障停機得不到及時處理，將會造成發電量損失，及時高效處理風機的故障處理已經成為各發電企業最為重要的工作之一。由于風機塔筒高度基本上都超過70米，風機檢修人員往往需要花費較長的時間在攀爬風機上，此外，風機巡檢、維護保養，都需要通過塔筒內的爬梯，爬到風機機艙內進行作業，所以，選擇安全、高效、經濟實惠的免爬設備尤為重要，保證作業人員的安全，提高風機巡檢、檢修、消缺的效率，保證發電設備正常運行。

免爬器是近幾年來才在風電市場上出現的產品，深受各方業主的關注，由于其載重量低，不屬于國家監管的特種設備，國家也未出臺相應的設計生產標準，部分免爬器的制造廠家為了追求利潤，產品的材質不合格、設計、制造和安裝存在缺陷，作業人員在使用過程中，可能存在高空墜落的安全隱患。因此，建議發電企業在免爬器采購過程中，盡量選擇國內外知名品牌。國內免爬器的一線品牌主要有中際聯合、天津庫珀、特固蘭、布萊斯科、和蘊等幾家，現階段國際市場上還沒有成熟的廠家進行大批量制作。各家產品不盡相同，單導軌的廠家有中際聯合、天津庫珀、特固蘭、和蘊等，雙導軌的廠家有布萊斯科等，市場價格約為2～3萬元/套。風場大范圍使用免爬器已經成為趨勢，免爬器也將會在風電項目運維中得到推廣運用。

參考文獻：

[1]邱永根.基于單片機的助爬器控制器的設計與實現[D].中國科學院大學（工程管理與信息技術學院），2015.

[2]安健.風電塔筒助爬器電機的優化設計與控制[D].上海交通大學，2011.

[3]張國柱.風電機組用免爬器在工作中的應用探討.中際聯合（北京）科技股份有限公司，2017.

作者簡介：侯銳（1986-），男，漢族，云南瀘西縣人，本科，中級，測控技術與儀器專業，研究方向：安全管理。