免爬器在风电项目运维中的运用

摘 要：国家政策大力扶持，风电行业新增装机规模巨大，2006年以后，我国风电行业发展迅速。截至2017年底，我国累计装机容量达到188392MW，位居世界第一。目前，在风力发电领域一般都需要高空作业。在高空作业平台和地面之间输送人员物资以及检修都需要采用一定的升降设备。这种升降设备还需要考虑到实际工作环境、安全性等多方面因素。传统的提升机设施造价高，占用空间大，安装空间受限。近年，中国风电市场转向低风速领域，高塔筒、长叶片、大功率成为发展趋势。随着塔筒增高，对风电高空作业安全辅助设备需求会越来越大，“免爬器”的市场应运而生。

关键词：风电;免爬器;运用

一、免爬器的定义

免爬器是指安装在风力发电机组塔筒爬梯上的升降设备，利用爬梯上的导轨，是风机检修和维护人员上下塔筒使用的助力的设备，主要由车体、导轨、钢丝绳、驱动装置、控制系统等部分组成。

二、免爬器与助爬器的区别

免爬器是发电机组塔筒攀爬的新型輔助设备，产品结构紧凑，在不改变塔筒内部结构安装于塔筒的爬梯上，具有安装方便、安全可靠、操作简单等特点，可以节省攀爬风机塔筒人员的体力消耗，能有效提高风机巡检和维护效率。免爬器有两个突出特点：一是零体力消耗;二是可载物。

助爬器目前普遍应用于风力发电机组的塔筒内，助力器的助力范围30-50千克。助爬器一般安装在竖梯上，作业人员通过身上的安全带挂钩与环绕在竖梯上的牵引绳连接，助力器电机驱动牵引绳，给作业人员提供助力。助爬器具有质量轻，体积小，安装和操作简单，高可靠性等优点。

三、免爬器的结构

免爬器一般由车体、导轨、钢丝绳、驱动装置、控制系统等部分组成。

车体是指承载人员的平台，含车身、踏板、扶手、操纵装置和安全锁等。作业人员通过操纵装置平台升降，当车体由于钢丝绳断裂、曳引力不足等原因发生坠落时，安全锁将车体制停在导轨、钢丝绳或者爬梯上。

导轨安装在爬梯上，约束车体运行线路的刚性元件，作用是保持升降平台的运行平稳性，并能使安全锁能够可靠制停。

电气控制系统由电气控制柜控柜、操作控制装置、限位装置等组成。电控柜一般安装在风机塔底或者爬梯上，并装有电机调速控制装置;操作控制装置可分为车上操控和手持遥控。

驱动装置是车体上下运动的动力装置，包含驱动电机、减速器、制动器等，通过曳引驱动的方式，利用驱动轮与钢丝绳的摩擦力拉动车体上下运动。

钢丝绳分为工作钢丝绳和安全钢丝绳。工作钢丝绳与驱动轮产生摩擦力驱动车体上下运行，并承受悬挂载荷的钢芯钢丝绳。安全钢丝绳装有防坠装置，正常情况下不承受悬挂载荷的钢芯钢丝绳。

四、免爬器的分类

免爬器按导轨数量可分为单导轨导向和双导轨导向，由于单导轨导向比双导轨导向跟安全，因此，目前市场上免爬器主要采用单导轨导向。

免爬器按驱动装置的布置可分为驱动固定式和驱动随行式，由于驱动随行式免爬器在设计上对设备的材质要求较高，并且在故障后，不便于检修，因此，目前市场上免爬器主要为驱动固定式。

五、免爬器在风电运维项目中的运用

我国投运风电项目快速攀升，据统计，截至2017年底，我国累计装机容量达到188392MW，位居世界第一。随着风机运行时间的增加，风机内部各部件可能出现老化、磨损的情况，风机故障频率也随之增加，一旦风机故障停机得不到及时处理，将会造成发电量损失，及时高效处理风机的故障处理已经成为各发电企业最为重要的工作之一。由于风机塔筒高度基本上都超过70米，风机检修人员往往需要花费较长的时间在攀爬风机上，此外，风机巡检、维护保养，都需要通过塔筒内的爬梯，爬到风机机舱内进行作业，所以，选择安全、高效、经济实惠的免爬设备尤为重要，保证作业人员的安全，提高风机巡检、检修、消缺的效率，保证发电设备正常运行。

免爬器是近几年来才在风电市场上出现的产品，深受各方业主的关注，由于其载重量低，不属于国家监管的特种设备，国家也未出台相应的设计生产标准，部分免爬器的制造厂家为了追求利润，产品的材质不合格、设计、制造和安装存在缺陷，作业人员在使用过程中，可能存在高空坠落的安全隐患。因此，建议发电企业在免爬器采购过程中，尽量选择国内外知名品牌。国内免爬器的一线品牌主要有中际联合、天津库珀、特固兰、布莱斯科、和蕴等几家，现阶段国际市场上还没有成熟的厂家进行大批量制作。各家产品不尽相同，单导轨的厂家有中际联合、天津库珀、特固兰、和蕴等，双导轨的厂家有布莱斯科等，市场价格约为2～3万元/套。风场大范围使用免爬器已经成为趋势，免爬器也将会在风电项目运维中得到推广运用。

参考文献：

[1]邱永根.基于单片机的助爬器控制器的设计与实现[D].中国科学院大学（工程管理与信息技术学院），2015.

[2]安健.风电塔筒助爬器电机的优化设计与控制[D].上海交通大学，2011.

[3]张国柱.风电机组用免爬器在工作中的应用探讨.中际联合（北京）科技股份有限公司，2017.

作者简介：侯锐（1986-），男，汉族，云南泸西县人，本科，中级，测控技术与仪器专业，研究方向：安全管理。