CN101218460A - 维护具有沿管件延伸的粒子井系统的管件的方法及实施该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于维护具有沿管件延伸的粒子井系统(5)的管件、尤其是气体绝缘的高压导线(1)的方法，本发明还涉及一种用于实施该方法的装置。该方法可以达到难以接触到的区域。为此，维护设备(6)沿所述粒子井系统(5)运动，并且由粒子井系统(5)导引该维护设备(6)。

Description

维护具有沿管件延伸的粒子井系统的管件的方法及实施该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种用于维护具有沿管件延伸的粒子井系统的管件的方法，还涉及一种实施用于该方法的装置。

背景技术

待维护的管件例如为气体绝缘的导线的外管。该外管环绕一个借助于支承绝缘子支承的导电体。另外为了使该导电体绝缘，向所述外管填充合适的气体、例如SF₆。在装配时达到该外管内部的粒子、尤其是金属颗粒可能在对导电体施加电压而产生的电场中运动并由于这种运动而损害外管与导电体之间的绝缘。粒子也可能聚积在支承绝缘子上并引起沿支承绝缘子表面的击穿。为了容纳粒子而在气体绝缘的导线的外管内设置粒子井系统。

例如由欧洲专利文献EP0519228B1已知，粒子井系统设有使粒子介电地附着在其表面上的防护敷层。该防护敷层敷设在管件内部的适当表面区域内，其中该防护敷层的最上层设计为薄膜。在维护时手动地将该薄膜连同粘附在其上的粒子一起去掉。这类薄膜的去除局限在方便接触的区域、亦即在开口的附近。另外在去除薄膜时存在粒子脱落以及将新的外来粒子带入管件内的危险。为了提高运行安全性，希望也能够达到很难接触到的管件区域并在去除粒子时不会将新的外来粒子带入到管件内。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种维护管件的方法，利用该方法为了维护的目的可以方便地达到难以接触到的区域。

上述技术问题按照本发明在本文开头所述类型的方法中这样解决，即，维护设备沿所述粒子井系统运动以及粒子井系统导引该维护设备。

维护例如可以理解为检查和/或清洁粒子井系统。维护例如可以在建造设备期间、在设备运行前或者也可以在设备的寿命周期内进行。

将维护设备置于管件内以及借助粒子井系统导引，所带来的优点是，维护工作可以在几千米长度的管段内实施。而这一点利用迄今为止的通常手工方法是不可能达到的。内导体和支承绝缘子不需要为了维护工作而从管件上拆除，因为维护设备通过借助于粒子井系统的导引而被移动到支承绝缘子的支承点附近。用作导向系统的粒子井系统提供的其他优点是，存在不必另外安装的沿管件的参考点。将维护设备导引到优选粒子聚积处的区域旁。

可以有利地规定，为了导引所述维护设备，一台检测装置检测所述粒子井系统。

该检测装置可以直接地布设在维护设备上或者与其间隔距离地处于管件上。该检测装置可以在采用光、声或电磁信号的条件下检测所述粒子井系统。例如可以引用一种探测粒子井系统独特着色的检测装置。在粒子井系统的各粒子井之间间距大的情况下，由在每个粒子井上的发射器发出的声信号可以借助于检测装置的频率序列通报粒子井的位置和顺序。例如在利用静态场的条件下可以由检测装置检测由各间隔距离的粒子井组成的粒子井系统，静态场的场力线从一个粒子井指向下一个粒子井。通过在各粒子井上对绝电元件施加在粒子井与粒子井之间不同的电位，可以产生这样的场力线分布。利用检测装置检测粒子井系统的另一种方法在于，检测装置扫描沿粒子井系统张紧的绳索。检测粒子井系统的另一种不同的方法可以规定，检测装置利用在管内表面上的轨迹，其定位在粒子井系统上。所述轨迹可以涉及彩色涂层或者通常涉及具有与管内表面的表面特性不同的表面特性的敷层。检测装置对其的反映也不同。

还可能有利的是，检测所述粒子井系统的沿管件连续布设的成形部分。

这样的粒子井系统可以在外管内表面上沿假想的直线延伸并例如由各凹穴、隆凸或者它们的组合构成。各粒子井之间的间距可以是有规律的或无规律的。同样粒子井可以仅处于所述假想直线附近或者精确地沿着它延伸。同样可以设想，各组粒子井沿着一个路径的顺序、例如在管内表面上的蘑菇形隆凸。粒子井系统的所有这些连续布设的成形部分可以有利地导引维护设备沿着一个短的路径(亦即所述假想直线)沿粒子井通过该管线。

在所述方法的另一项有利的扩展设计中，所述连续布设的成形部分由至少一个条状的元件构成。

该条状元件由一个三维的相关体构成，该相关体沿纵向的延伸尺寸比沿横向的大。该相关体不必严格地直线延伸，而是可以沿蛇曲形的曲线构造。该相关体也可以具有扭转。但是条状元件也可以通过在管件围壁中的凹槽按上述相关体的形式构成或者由两者的组合构成。条状元件可以沿管件的全长延伸。若涉及多个条状元件，则这些条状元件可以端侧相隔距离地或者相互对接地排列。条状元件的横截面不必一定是恒定不变的，但是通过其成形部分构成无电场空间以及可以有利地具有用于影响场分布的装置。也可以存在一些确保离子可靠地保留在粒子井内的造型。如果在制造管件时直接成型条状元件，则可以避免事后在管件上安置这些条状元件。但是也可以事后借助于点焊将例如作为狭长金属板的条状元件固定在管件内。条状元件基于其连续的成型允许通过检测装置进行连续的检测以及由此可靠地沿粒子井系统导引所述维护设备。

将所述条状的元件设计为梁形，也是有利的。

梁形元件具有至少一个突出于相邻面且通过一个条形元件构成的梁。该梁形元件可以与所述管件连接成一体。该隆凸形状的横截面可以例如构造成T形或圆形。但是该梁形元件也可以贴靠在管内表面上。这种实施方式可以事后方便地在管件内安装。例如可以涉及在所述管件的下部区域沿直线铺设的金属管。在此重要的是，根据造型产生与管件内腔连通的无电场空间。

另外，将所述条状元件构造成槽形，也是有利的。

由于所述槽具有足够的深度而达到使粒子保留在所述凹穴的无电场空间内的概率更高。在槽的入口区域设置使该入口斗形变小的凸起。由此使粒子难以回流到管件内腔中。

可以有利地规定，所述检测装置与所述粒子井系统保持物理接触。

例如在此可以采用在维护设备上的凹槽，该凹槽围夹梁形粒子井系统。检测装置的另一种实施方式是夹紧臂。该夹紧臂在其上端成形为，使得它可以按照钥匙-锁原理连接在粒子井的为此设置的位置上。夹紧臂通过活节固定在维护设备上并由成排的连接件和活节组成，它们借助于控制装置在所述空间内这样定向，即，使得夹紧臂可以在其作用范围内搜寻粒子井周围。另外，检测装置也可以设计为维护设备的前进装置。从而例如可以通过牵引所述连接的夹紧臂使该维护设备向前运动。另一种方案采用齿轮，其在滚动时啮合到粒子井系统上的为之设置的结构中。为了检测粒子井系统，也可以将该检测装置设计为自动的间隔保持件。在此可能涉及一种弓形件，其作为连接件具有弓形的弯曲并且以该弯曲部分贴靠或连接在粒子井系统的表面或体棱上。该弓形件可以沿在粒子井之间设置的辅助结构、例如张紧的绳索滑动。可以借助于在滚动地运动时优选产生较少磨损颗粒的辊子沿条状元件导引所述维护设备。这些辊子可以用硬质塑料制成并这样安装在维护设备上，即，辊子两侧都压靠到条状元件上。由此达到沿该条状元件侧向导引维护设备。

本发明要解决的另一个技术问题在于，提供一种适合于实施所述方法的维护设备。

在用于实施所述方法的维护设备的一项有利的扩展设计中，在该维护设备上安装清洁元件，该清洁元件以化学和/或机械的方式和/或借助于压力和/或借助于电场和/或磁场将粒子从粒子井系统的粒子井中清除和/或传送出来。

清洁元件例如可以涉及用清洁剂沾湿的旋转刷或沿粒子井移动的橡胶片。该橡胶片可以将粒子推移到一个吸管附近或者可以将该吸管构造成直接从井中抽吸粒子。也可以将清洁元件设想成借助超声波清理粒子并随后抽吸。对于难以接触到的粒子井类型可以采用探头作为清洁元件。该探头可能涉及能达到粒子井内部以及在端部具有施加适当电位的尖端的细金属杆。在所述尖端处的高场强可以将粒子吸引到该尖端以及将粒子连同探头一起从井中撤除。

另外优选的是，在该维护设备上携带用于控制维护部段的光学检测装置。

在此例如可能涉及可偏转地安装在维护设备上的摄像机，该摄像机在沿管件移动时显示在其视野内的维护区域。如果在该控制过程中又在粒子井系统的范围内发现了残留的粒子或者可能由于维护带入的粒子，则必要时可以重复维护。通过该措施改善设备的运行可靠性。

本发明要解决的另一个技术问题在于，提供一种适合于实施所述方法的管件。

可有利地规定，在该管件中在粒子井系统上布设导向元件。

导向元件涉及在粒子井系统上的与检测装置配合作用的结构。例如可以沿粒子井系统设置与齿轮配合作用的锥形齿。对于粒子井系统的功能可以采用必要的扩展设计。一个用于导向元件的实施例为在粒子井系统上的凹穴，检测装置可沿该凹穴滑动以及该凹穴同时构成无电场空间，所述导向元件构成粒子井系统的一个重要组成部分。

附图说明

下面借助于在附图中简略地示出的具体实施方式并对本发明作如下描述。

附图中：

图1示出气体绝缘的高压导线的自由截取的导线段；

图2以横截面图示出气体绝缘的高压导线的一部分；

图3以侧视图示出所述导线段的细节。

具体实施方式

高压导线1具有沿轴线延伸的电导体3，该电导体3被外管2同轴地环绕。电导体3通过柱状支承绝缘子4固定在外管2内。电导体3用于导引电流并在设备处于运行状态时被施加高压电位。外管2例如由导电材料、如铝制成，并与地电位相连。在运行状态下外管2是封闭的并填充有合适的绝缘气体。为了改善绝缘强度该气体具有升高的压强。支承绝缘子4沿电导体3以均匀地间距布设。支承绝缘子4成形为柱状并沿径向在电导体3与外管2之间延伸。在图1所示出的示例中支承绝缘子4分别按三组围绕着电导体3布设成，使得每两个支承绝缘子张紧在水平延伸的管件的下部区域上。一粒子井系统5在管件的该下部区域内延伸。图1所示出的粒子井系统5的实施例由与外管2邻接的梁形隆凸构成，该隆凸沿外管2不间断地延伸并具有T形横截面(参见图2)。这种结构形式的粒子井具有导电的表面。若电导体3在运行状态下被施以直流或交流电压，则该电导体3被电场围绕。粒子井表面具有共同的电位。由此在该粒子井表面的凹穴区域内形成无电场的空间。图1所示的具有T形横截面(参见图2)的梁形粒子井系统5与外管2导电相连并具有关于轴线在隆凸两侧的凹穴，这些凹穴构成了无电场的空间。这些凹穴构成沿管件延伸的凹槽。在对电导体3施加电压时处于外管2内的粒子可能由于产生的电场而处于运动中。在重力的附加作用下粒子实施一种在中央朝外管的下部区域方向偏转的运动。优选将粒子井布设在该下部区域内，由此使粒子到达所述无电场的空间内并以极高的概率保留在该粒子井中。否则在电场中无控制地到处飘荡的粒子可能会导致局部放电。

因为未排除已经处于粒子井内的粒子还会从粒子井内逸出，所以期望，要维护该粒子井。已收集的粒子可以由一个沿粒子井系统5行驶的维护设备6接收。如图1所示，为此，可以将该维护设备6安置在粒子井系统上。在图1中示出的张紧在水平延伸的管件的下部区域上的支承绝缘子4让出足够的空间，因此安置到粒子井系统5上的维护设备6可以从支承绝缘子4下方驶过。维护设备6可以具有推进机构。例如可能涉及由蓄电池驱动的电机，该电机驱动维护设备上的轮子7。但是该维护设备6也可以在外部驱动。例如可以借助于在图1中未示出的滑轮组牵引该维护设备6沿梁形粒子井系统5通过待维护的导体区段。维护设备6可以具有检测装置，由此使维护设备6沿粒子井系统5行驶。在粒子井系统5上存在附加的导向元件、例如特殊的成型部分，其与检测装置配合作用。维护设备6具有作为检测装置的辊子8，辊子8与粒子井系统5的条状元件保持物理接触并沿该条状元件实施滚动运动。粒子井系统5可以涉及在此未示出的并列的相互间隔间距的条状元件。视该间距的大小而提供不同的检测装置。在维护设备6设置的辊子8例如在其沿条状元件滚动时可以跨接该间距。在条状元件的间距较大时维护设备6可以例如借助一个或两个安装在维护设备上并沿条状元件在一侧或两侧滑动的滑板导引移动。在间距还要更大时在条状元件之间布设给检测装置指引方向的导向元件。可以在粒子井系统5上设置导向元件，这些导向元件将间隔一定距离的粒子井相互连接起来。例如设有在粒子井之间的绳子或在辊子内面上的轨迹。但是导向元件也可以涉及在粒子井上的结构。例如粒子井的由检测装置可探测到的独特着色。

图2以横截面图示出了水平延伸的高压导线的下部区域。梁状粒子井系统5具有T形的横截面。维护设备6安置在粒子井系统5上。该维护设备6具有行驶机构。在图2所示出的维护设备6中该行驶机构由下纵棱的梁形延长部分构成，该梁形延长部分承接轮子7的转轴。在该维护设备上也可以布设其他装置。在图2中在维护设备6的面对粒子井的一侧布设起检测装置作用的导向辊子8。为此，导向辊子8嵌入到梁形粒子井系统5的外轮廓内。在导向辊子8将维护小车6的运动限制在梁形粒子井系统5的延伸方向上时，该维护设备6的(例如由电机)驱动的轮子7可以沿粒子井系统5向前运动。下面列举在图中未示出的其他的可借助物理接触检测粒子井系统5的检测装置。例如可通过刷子代替所述导向辊子8，该刷子一方面起到清洁元件的作用，另一方面具有足够的形状稳定性，以便能够起到检测装置的作用。在另一种实施方式中，通过弓形件代替辊子，这些弓形件以弯曲的区域嵌入到梁形粒子井系统的外轮廓内以及沿外轮廓滑动。在另一种实施方式中，由形状稳定的吸管构成该弓形件，使得吸管一方面起到清洁元件的作用以及另一方面用作检测装置。如果将粒子井系统设计为在外管2的围壁内的槽形凹穴，则可以采用可精确地嵌入到所述槽中的梁形或销形元件作为检测装置。同样可以采用上述检测装置的变型方案。为此，检测装置必须嵌入到所述槽的相应外轮廓中并贴靠在该槽的内壁上，使得能够沿粒子井系统导引所述维护设备。

图3以侧视图示出了气体绝缘导体1的一个自由截取的导线段。该部段以侧视图示出了水平延伸的外管2的下部区域以及与梁形粒子井系统5配合作用的维护小车6。在图3的侧视图中示出了位于T形粒子井系统5两侧的两个无电场空间9中的一个。在图3中简略地画出了聚积在无电场空间9中的粒子10。在粒子井系统5上安置有维护设备6，其行驶机构具有四个轮子7，在图3中画出了其中两个轮子。轮子7在梁形粒子井系统5的两侧支撑在外管2上。通过检测装置形成沿粒子井系统5对该维护设备6的导引。在图3中在维护设备6上安置作为检测装置的导向辊子8，导向辊子8嵌入到梁形粒子井系统5的外轮廓下方。在图3所示的实施例中清洁元件设置在维护设备的下方。除了导向辊子8之外，还设置起清洁元件作用的旋转刷11，可以用清洁剂、例如丙酮沾湿该旋转刷。该旋转刷将粒子10从无电场空间9中清除并将其朝用作清洁元件的吸管方向抛甩。旋转刷11以适当的速度旋转，从而使脱落的粒子不会从吸管12旁抛出。在抽吸时可能还会吸收所施加的清洁剂。清洁元件可以在粒子井系统5的两侧安装维护设备6上。为了控制维护过程，可以在小车上如此可偏转地布设摄像机13和光源14，即，使得可以照射并显示处于该摄像机检测区域内的无电场空间。

Claims (10)

1.一种用于维护具有沿管件(1)延伸的粒子井系统(5)的管件(1)的方法，其特征在于，

-维护设备(6)沿所述粒子井系统(5)运动，以及

-该粒子井系统(5)导引所述维护设备(6)。

2.如权利要求1所述的用于维护管件(1)的方法，其特征在于，为了导引所述维护设备(6)，检测装置(8)检测所述粒子井系统(5)。

3.如权利要求2所述的用于维护管件(1)的方法，其特征在于，检测所述粒子井系统(5)的沿管件(1)连续布设的成形部分。

4.如权利要求3所述的用于维护管件(1)的方法，其特征在于，所述连续布设的成形部分由至少一个条状的元件(5)构成。

5.如权利要求4所述的用于维护管件(1)的方法，其特征在于，所述条状的元件(5)具有突出于封闭管件(2)的内壁的梁形隆凸。

6.如权利要求3或4所述的用于维护管件(1)的方法，其特征在于，所述条状的元件构造成槽形的。

7.如权利要求2至6中任一项所述的用于维护管件(1)的方法，其特征在于，所述检测装置(8)与所述粒子井系统(5)保持物理接触。

8.一种用于实施如权利要求1至7中任一项所述方法的维护设备(6)，其特征在于，在该维护设备(6)上安装清洁元件(11，12)，该清洁元件以化学和/或机械的方式和/或借助于压力和/或借助于电场和/或磁场将粒子从粒子井系统的粒子井(5)中清除和/或传送出来。

9.如权利要求8的维护设备，其特征在于，在该维护设备(6)上携带用于控制维护部段的光学检测装置(13)。

10.一种用于实施如权利要求1至7中任一项所述方法的管件(1)，其特征在于，为了导引维护设备(6)，在粒子井系统(5)上布设导向元件。