一、项目概述

针对 35kV 及以下配网裸导线，采用架空线路绝缘包覆机器人+单侧梯形楔形截面高压绝缘硅橡胶自粘胶带成套装备，开展不停电缠绕式绝缘化改造，解决树线房线矛盾、山区跨河、城市密集通道等复杂场景裸导线运行隐患。方案贯彻 “机械化换人、自动化减人” 的作业理念，采用地电位地面远程操控模式，无需人工登杆、避免接触带电体，实现不停电绝缘包覆施工；配套专用楔形硅橡胶自粘胶带消除绕包层空隙，户外全生命周期达15年，替代传统全线换线、液态喷涂改造方案，降低施工难度、提升线路运行安全。

二、需求分析

传统改造方案短板

1. 全线更换绝缘导线：必须全线停电，涉及征地赔偿，山区、跨河等复杂地形施工难度极大，综合造价高。

2. 液态绝缘喷涂：设计使用寿命仅约 5 年；固化阶段怕雨淋，包覆厚度不均匀；施工后 24h 内易受外力破坏，运行可靠性不足。

安全作业转型需求

传统绝缘化改造大量依靠人工登杆带电作业，高空作业人身风险突出。亟需地电位不停电作业装备，人员在地面完成全部操控，规避登高触电风险，落实电网机械化自动化改造导向。

装备与配套材料缺口

1. 现有包覆设备适配导线规格单一；通讯中断后无法接续作业，出现包覆断点缺陷。

2. 普通矩形自粘胶带缠绕层间存在空隙，绝缘性能下降。 需要机器人兼容多规格导线，具备断点续作能力；配套专用预制固体绝缘胶带，实现绕包无缝嵌合；材料耐高低温、抗紫外老化，满足复杂工况，同步输出标准化作业工艺与验收规范。

三、系统总体构成

整套系统由架空线路绝缘包覆机器人本体、地面控制系统、耐压绝缘牵拉绳、高压绝缘硅橡胶自粘胶带、电池及附件组成。

1. 机器人本体：行走机构、通换腔自适应夹持机构、胶带缠绕包覆机构、三模通讯模块、主控单元、电池模块。

2. 地面端：地面遥控终端，实现状态监控、视频回传、作业参数设置。

3. 耗材：单侧梯形楔形截面高压绝缘硅橡胶自粘胶带。

四、 工作原理

架空线路绝缘包覆机器人工作原理

机器人为地电位作业模式，作业人员地面通过耐压绝缘牵拉绳完成上线挂载与远程操控，整机挂载于架空裸导线上。依靠通换腔自适应机械结构夹持不同截面导线，驱动机构带动专用硅橡胶胶带完成螺旋缠绕包覆作业。 系统集成BLE+LoRa+5G 三模冗余通讯架构；当通讯中断，控制系统自动冻结当前作业；通讯恢复后执行反向回退补偿逻辑，回退搭接一定距离重新缠绕，消除搭接位置气泡、工艺缺陷。自适应包覆机构跟随导线形变，配合 300% 高拉伸率自粘胶带，紧密贴合断股、扭曲、大垂弧导线，形成闭环连续绝缘保护层。

单侧梯形楔形截面高压绝缘硅橡胶自粘胶带原理

胶带基材为硅橡胶复合材料，采用单侧梯形渐变楔形截面；机器人螺旋缠绕作业时，胶带厚端与相邻圈薄端互补嵌合，彻底消除绕包层空隙。基材 300% 拉伸率，缠绕形变后适配断股、扭曲导线。 胶带为多层复合结构，包含增强层、阻燃耐磨层；隔离膜印刷定位刻度，为机器人提供搭接宽度基准；依靠硅橡胶自身自粘特性，层间相互融合，形成连续无缝绝缘防护层。可按需配置电网相位三色、夜光、反光功能层，便于后期线路巡检识别。

五、核心功能特点

 绝缘包覆机器人

1. 通换腔通用夹持结构：单台机器人适配 25300mm² 全线径导线，无需更换模具，减少备件、降低运维成本。

2. 地电位本质安全作业：人员地面远程操控，无需登杆，不接触带电体，满足不停电地电位带电作业要求。

3. 三模通讯冗余、断点续作：BLE+LoRa+5G 三通道动态切换；通讯异常自动冻结作业，链路恢复回退补偿续包，搭接处零气泡、零工艺缺陷。

4. 自适应包覆机构：适配断股、扭曲、大垂弧变形导线，胶带紧密贴合导线本体。

5. 复杂场景强适配：适用于树线矛盾、房线矛盾、山区跨河、城市密集通道，输出标准化施工流程、验收方案。

高压绝缘硅橡胶自粘胶带

1. 楔形互补嵌合结构：单侧梯形渐变截面，缠绕厚薄端互相嵌合，消除层间空隙，绝缘防护完整连续。

2. 长寿命耐候性能：硅橡胶复合材料，耐50℃低温、160℃高温，抗紫外线老化，设计全生命周期 15 年。

3. 高拉伸高自粘：拉伸率 300%，自粘强度≥20N/mm，适配变形导线。

4. 阻燃安全：UL94 V0 阻燃等级，氧指数≥28，电气绝缘性能优异。

5. 工艺适配性强：隔离膜印制 1025mm 定位刻度；支持相位三色、夜光、反光定制，适配自动化施工，便于巡检识别。

六、适用场景

1. 树线矛盾突出区段、房线距离不足的城市配网裸导线；

2. 山区、跨河、鱼塘等斗臂车难以进场的复杂地形线路；

3. 导线局部断股、扭曲缺陷区段绝缘防护；

4. 需要不停电开展绝缘化改造、不能长时间停电的重要供电线路。

七、推广价值

本方案落实电网 “机械化换人、自动化减人”，以地电位不停电机器人缠绕绝缘技术，解决传统改造停电多、地形受限、寿命不足等痛点；成套装备材料已经过多省份试点验证成熟，可大规模用于 35kV 及以下配网裸导线绝缘化隐患治理，提升配网运行安全水平。