CN101804408A - 一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置 - Google Patents

Abstract

一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置，该装置由底盘、绝缘车架和气动臂等部分组成，整个系统包括电路、气路和清洗液回路三种控制回路，装置由220V交流电源供电，能自动行走，但需手动调节行走方向，绝缘车架分为三级，其中第二级和第三级绝缘车架能够由绝缘绳控制自动升降，从而带动清扫作业的气动臂进行上移、下移动作。装置设置有顶杆，顶杆下部的底盘压紧地面，使得装置底盘上的车轮升起与地面不接触，防止清扫装置在作业过程中底盘前后滚动。为保障装置清扫机构能够平稳的完成各种清扫动作，在绝缘车架的第一级顶部与底盘之间安装了四根斜拉杆。装置具有安全性能好，自动化程度高和清扫效果好的特点。

Description

一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置

技术领域

本发明属于高压输电线路领域，涉及一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置。

背景技术

我国大气环境污染严重，随着国民经济和工业化的发展，城乡大气环境质量在一个较长时期内还将日趋劣化，因此，防污闪工作是一项长期而重要的工作。采取有效措施防止电网大面积污闪事故的发生、降低污闪跳闸率，是提高电网供电可靠性重要内容之一，定期清除污秽是保持设备实际抗污能力的有效手段。为保证直流换流站的安全可靠运行、防止污闪事故的发生，对换流站内众多的支柱绝缘子污秽进行定期清扫就显得尤为重要了。

直流换流站支柱绝缘子的带电清扫，国内外进行了一些研究，目前主要带电清扫(洗)方法有干清扫、气吹及水冲洗、叉车+清扫机械清扫、直升机带电水清扫等。

干清扫是指对电力系统直流高压电力设备进行带电抹擦瓷瓶、换流器、电器电柜等的清扫方式。干清扫存在着以下缺点：

(1)劳动强度大，操作难度高，效率低；

(2)清扫效果差。

气吹是用压缩空气直接吹扫电气设备，或用压缩空气将锯沫等绝缘介质喷到电气设备上将设备上的污垢清除从而达到清扫目的。其缺点主要有：

(1)清扫效果差；

(2)操作麻烦、难度高、清扫效率低；

(3)造成环境污染和人体危害。

带电水冲洗也是目前国内应用较广泛的一种方法。带电水冲洗是利用一股流速很高的水柱对直流绝缘子进行冲洗，能够实现带电冲洗。带电水冲洗水柱冲击力强，而且洁净水具有良好的绝缘性能。但存在技术要求高、操作困难缺点。

对于直升机带电水冲洗，由于直升机的飞行特点，该方法适合于清洗线路绝缘子，在换流站内不适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置，该装置由底盘、绝缘架和气动臂等部分组成，采用压缩空气驱动气动臂和轮刷进行清扫作业，气动臂可以进行左、右旋转、前、后滑动和喷洒清洗液等动作，将干清扫和清洗液清扫两种清扫模式相配合，极大地提高了清扫效率，清洗液是一种阻燃、无毒、易挥发、高电阻率的有机溶解剂，不会造成环境污染。

本发明的技术方案是：一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置，它包括底盘，绝缘架，斜拉杆，气、电操作控制台，气动臂和伸缩臂；其特征在于：绝缘架采用三级的车架结构，第一级绝缘架的顶部使用四根斜拉杆与底盘连接，底盘为整体式槽钢框架结构，其上安装了两套电动机与减速机组成的动力系统，底盘上安装了四只伸缩臂，两个在底盘前部，另两个在底盘两侧，成矩形排列，气动臂通过绝缘绳与绝缘架连接，气、电操作控制台安装在底盘上。

本发明的工作原理是：装置由220V交流电源供电，能自动行走，但需手动调节行走方向，绝缘车架分为三级，其中第二级和第三级绝缘车架能够由绝缘绳控制自动升降带动执行清扫作业的气动臂进行上移、下移动作。气动臂还可以进行左、右旋转、前、后滑动和喷洒清洗液等动作。绝缘车架升降和气动臂的各种动作均可由遥控器无线控制完成，自动化程度高和清扫效果好。

底盘上安装了两套电动机与减速机组成的动力系统，分别为底盘行走和绝缘车架的升降提供动力。其中一套动力系统与工业车轮、方向轮、转向臂组成底盘的行走系统，由电动机与减速机驱动底盘上的工业车轮自动行走，行走速度可以调节，利用转向臂和方向轮完成转向功能，设备自带100m橡皮电缆，能在工作区域内方便地移动。

底盘上地另外一套电动机、减速机与安装在绝缘车架上的滑轮组和绝缘绳组成了绝缘车架的升降系统，控制绝缘车架第二级和第三级的升降，从而控制气动臂在支柱绝缘子上、下移动。

在底盘上还安装了可控制电路、气路和清洗液回路的综合控制台，控制台上实时显示带电作业时整机的系统压力和泄漏电流，操作人员能够在控制台上完成清扫模式的选择和清扫动作的控制。

本发明具有如下的有益效果：

1.本清扫装置采用压缩空气驱动气动臂和轮刷进行清扫作业，气动臂可以进行左、右旋转、前、后滑动和喷洒清洗液等动作，清洗液是一种阻燃、无毒、易挥发、高电阻率的有机溶解剂，能够充分溶解绝缘子表面附着的油污等机械清扫与水冲洗很难清除的污垢，达到较好的清扫效果，清扫效率高，不会造成污染。

2.本清扫装置车架的设计具有稳定性好、重量轻和绝缘性能好的特点。三级的车架设计在保证抬升高度的同时，保证作业过程中作业装置的稳定性，也方便整个装置的移动和维护。第一级车架的顶部使用四根拉杆与底盘连接，保证车架在移动与作业过程中的稳定性。

3.与传统的电动控制带电清扫装置相比，压缩空气驱动的带电清扫装置具有安全性好、绝缘性能高等特点。

4.本直流换流站污秽带电清扫装置还具有自动实时监测整装置泄漏电流的功能，泄漏电流监测电路包括泄漏电流测量、在控制台上实时显示测量结果。在装置底盘的顶杆底面安装了环氧树脂板，使底板对地绝缘。在作业前要用顶杆将金属底盘顶离地面，而泄漏电流表测量金属底盘与接地点之间的泄漏电流，测量的结果显示于控制台上。

5.装置配有相应的软件对泄漏电流保护值进行设定。保护电路可控制装置在整机泄漏电流超限后完成保护动作。保护动作包括发出报警信号、自动收回绝缘车架、停止喷洒清洗液和停止轮刷旋转等。

6.本直流换流站污秽带电清扫装置还具有遥控控制的功能。除通过安装在底盘上的控制台外，操作人员还可以通过装置的遥控器控制装置，最大有效距离8～10m。这样即使在带电清扫装置各种绝缘部件全部同时损坏的情况下，仍然能够保证操作人员的人身安全。

附图说明

图1本发明实施例的带电清扫装置整体机械结构正视图。

图2本发明实施例的带电清扫装置整体机械结构俯视图。

图3本发明实施例底座机械结构俯视图。

图4本发明实施例底座机械结构正视图。

具体实施方式

图1中标记的说明：3-小车，4-底盘，5-二级绝缘架，6-三级绝缘架，7-气动臂。

图2中标记的说明：1-减速机，2-气、电操作控制台。

图3中标记的说明：8-带座外球面球轴承，9-六角头螺栓M12×35，10-六角螺母M12，11-从动轮轴，12-链轮1，13-小车底板焊合，14-侧伸缩臂，15-动力减速机总成，16-小车底架焊合，17-转向臂焊合，18-操纵臂插销，19-六角螺母M12。

图4中标记的说明：20-拉簧(16×280)，21-万向轮200×50，22-行走机(含4-M8×30螺栓和螺母)，23-张紧链轮(含6002z轴承/2)，24-张紧轮拉簧(16×150/2)，25-夹板，26-链轮轴(含2-M10螺母和2-φ15轴用卡簧)，27-插销2(含M10螺母一件)，28-08B型滚子链条，29-工业车轮300×50，30-插销3，31-六角螺母M20，32-前迥转臂，33-迥转臂套，34-顶杆，35-螺母座，36-底盘，37-六角螺母24，38-轴用弹性挡圈16，39-前伸缩臂，40-伸缩臂封板。

一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置，它包括底盘4，绝缘架，气、电操作控制台2，气动臂7，伸缩臂，斜拉杆，绝缘架采用三级的车架结构，第一级绝缘架的顶部使用四根斜拉杆与底盘连接，保障装置清扫机构能够平稳的完成各种清扫动作，斜拉杆选用与构成绝缘车架相同的树脂增强型玻璃纤维绝缘杆，具有较好的电气绝缘性能和较强的机械强度。底盘4为整体式槽钢框架结构，其上安装了两套电动机与减速机1组成的动力系统，底盘4上安装了四只伸缩臂，两个在底盘前部，另两个在底盘两侧，成矩形排列，清扫装置移动到作业位置后，应将四只升缩臂升出，将顶杆旋下，使顶杆下部的底盘压紧地面，使得装置底盘上的车轮升起与地面不接触，防止清扫装置在作业过程中底盘前后滚动，在本装置清扫部件的设计中，采用压缩空气驱动气动臂和轮刷进行清扫作业，气动臂7通过绝缘绳与绝缘架连接，绝缘绳采用高机械强度的绝缘防潮蚕丝绳，气、电操作控制台2安装在底盘4上。

装置由220V交流电源供电，能自动行走，但需手动调节行走方向，绝缘车架分为三级，其中第二级和第三级绝缘车架能够由绝缘绳控制自动升降带动执行清扫作业的气动臂进行上移、下移动作。气动臂还可以进行左、右旋转、前、后滑动和喷洒清洗液等动作。绝缘车架升降和气动臂的各种动作均可由遥控器无线控制完成，自动化程度高和清扫效果好。

底盘上的两套电动机与减速机组成的动力系统，分别为底盘行走和绝缘车架的升降提供动力。其中一套动力系统与工业车轮、方向轮、转向臂组成底盘的行走系统，由电动机与减速机驱动底盘上的工业车轮自动行走，行走速度可以调节，利用转向臂和方向轮完成转向功能，设备自带100m橡皮电缆，能在工作区域内方便地移动。

底盘上地另外一套电动机、减速机与安装在绝缘车架上的滑轮组和绝缘绳组成了绝缘车架的升降系统，控制绝缘车架第二级和第三级的升降，从而控制气动臂在支柱绝缘子上、下移动。

在底盘上还安装了可控制电路、气路和清洗液回路的综合控制台，控制台上实时显示带电作业时整机的系统压力和泄漏电流，操作人员能够在控制台上完成清扫模式的选择和清扫动作的控制，清洗液是一种阻燃、无毒、易挥发、高电阻率的有机溶解剂，能够充分溶解绝缘子表面附着的油污等机械清扫与水冲洗很难清除的污垢，达到较好的清扫效果。装置配有相应的软件对泄漏电流保护值进行设定。控制电路可控制装置在整机泄漏电流超限后完成保护动作。保护动作包括发出报警信号、自动收回绝缘车架、停止喷洒清洗液和停止轮刷旋转等。

Claims (1)

1.一种直流换流站支柱绝缘子污秽带电清扫装置，它包括底盘，绝缘架，斜拉杆，气、电操作控制台，气动臂和伸缩臂；其特征在于：绝缘架采用三级的车架结构，第一级绝缘架的顶部使用四根斜拉杆与底盘连接，底盘为整体式槽钢框架结构，其上安装了两套电动机与减速机组成的动力系统，底盘上安装了四只伸缩臂，两个在底盘前部，另两个在底盘两侧，成矩形排列，气动臂通过绝缘绳与绝缘架连接，气、电操作控制台安装在底盘上。

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