CN102074905A - 用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，包括底盘以及装设于底盘上的涡轮喷气组件和控制组件，所述涡轮喷气组件包括涡喷发动机和位于涡喷发动机出口端的喷射筒。本发明具有结构简单紧凑、安装和操作简便、除冰效果好、工作稳定可靠等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及到变电站高压电气设备领域，特指一种变电站高压电气设备用的除冰车。
背景技术
在严重的雨雪冰冻天气中，超高压变电站经常会出现严重覆冰的现象，这就对整个电网的运行带来了极大的隐患。当变电站电气设备出现覆冰现象后，传统的一般采用人工除冰的方式，即基本上采用人工除冰技术的“棒敲棍戳”，这种方式存在除冰难度大、危险性高、效率低下、劳动强度大等弊端，根本不能满足变电站除冰的需要。从电网安全稳定的考虑，迫切需要研制大功率、高效率、使用方便、安全性能好、且不影响电气设备正常运行的除冰设备。
有从业者提出了“人工蒸汽除冰车”与“线路除冰机器人”两项技术。
对于人工蒸汽除冰车而言，由于喷出的为高温水蒸汽，存在以下弊端：1、蒸汽温度不好控制。如温度过高，可能对设备表面绝缘造成损坏，温度过低，又达不到融冰效果；2、水蒸汽的绝缘性能限制了喷口接近带电部位的距离，尤其对超高压设备；3、水蒸汽到达设备表面后，易形成一层水膜，从而导致再次结冰；4、蒸汽出口处的温度与压力受限制，蒸汽口只能近距离靠近电气设备。例如，我国南方多为潮湿的冰冻天气，因此蒸汽输出绝缘管的绝缘性能下降，影响到使用的安全性。
对于线路除冰机器人而言，目前正处于研制阶段，技术上还很不成熟，结构较为复杂、成本高昂，而且还并没有得以大面积推广和应用，也不能应用到变电站电气设备的除冰上来。
至于传统的其他除冰方法，如激光技术除冰，超声波除冰等，仅限于试验室小范围的研究，基本难以胜任变电站现场大范围除冰工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、安装和操作简便、除冰效果好、工作稳定可靠的用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，其特征在于：包括底盘以及装设于底盘上的涡轮喷气组件和控制组件，所述涡轮喷气组件包括涡喷发动机和位于涡喷发动机出口端的喷射筒。
作为本发明的进一步改进：
所述涡轮喷气组件通过旋转俯仰支撑平台固定于底盘上，所述旋转俯仰支撑平台包括用来固定涡轮喷气组件的支撑架以及驱动涡轮喷气组件完成旋转和俯仰运动的液压驱动组件。
所述喷射筒通过套接的方式与涡喷发动机相连并可做相对的伸缩运动。
所述涡喷发动机包括依次相连的前机匣、压气机、燃烧室、燃气涡轮装置和尾喷口，所述尾喷口与喷射筒相连。
所述底盘的驾驶室顶部装设有搜索灯。
所述控制组件包括电气控制系统以及装设于底盘上的液压泵房和燃油箱。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明结构简单紧凑、安装和操作简便、除冰效果好、工作稳定可靠、大大提高了除冰效率且降低了除冰的劳动强度；其采用涡喷发动机，喷射功率最大可至4000kW，所喷出的是高温、高速、干燥的热空气(射流)，在15m-30m的范围内，对室外的电气设备进行有效除冰，绝缘性能好且不影响变电设备的正常运行，安全高效，气体出口温度、风速、风向均可调节，以满足变电站电气设备除冰的要求；
2、本发明通过控制涡喷发动机转速，可调节喷射气流的温度与风速，满足30m的范围内气流到达设备表面的温度达30℃可调，热风到达设备表面能控制在20m/s-30m/s间；
3、本发明中液压机构可实现气体喷口上下左右移动，水平旋转角度为240°，俯仰动作角度为45°— -5°，可从不同角度对设备进行融冰；
4、本发明采用独特的热风喷射筒，通过控制系统可经滑轮伸长，便于集中热空气，以扩大除冰距离；
5、本发明中涡轮喷气装置启停方便，既可在车内控制，也可通过控制电缆车外控制；
6、本发明中，除冰车还进一步具备道路除冰等附加功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图例说明：
1、底盘；2、涡喷发动机；3、喷射筒；4、旋转俯仰支撑平台；5、液压泵房；6、搜索灯；7、燃油箱。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，它是适用于变电站除冰的专用车辆，能进行500kV及以下电压等级变电站高压电气设备带电条件下除冰。该除冰车包括底盘1以及装设于底盘1上的涡轮喷气组件和控制组件，该涡轮喷气组件包括涡喷发动机2和位于涡喷发动机2出口端的喷射筒3。
在本实施例中，涡喷发动机2可采用大功率航空涡轮喷气发动机，用以产生高速炽热气流。例如：采用WP－5型航空发动机，压气机为双面进气单级离心式，进气量48kg/s，燃烧室采用9个直流分管燃烧。它可产生高温、高速气体(射流)进行30米范围内变电站电气设备除冰；通过控制涡喷发动机转速，可调节喷射气流的温度与风速，以满足不同距离、不同类型电气设备除冰。涡喷发动机2包括依次相连的前机匣、压气机、燃烧室、燃气涡轮装置和尾喷口。在发动机工作时，空气从前机匣进入压气机，在其中受离心力的作用经压缩后的空气进入燃烧室。当燃油经工作喷嘴喷入燃烧室内的火焰筒中时，与进入燃烧室内的部分压缩空气混合并燃烧，其余压缩空气沿火焰筒侧壁的进气孔进入火焰筒内，以进行补充燃烧，并与燃气混合，降低燃气温度。燃烧后的高温高压气体以大速度冲击燃气涡轮装置中的涡轮叶片，由热能转变成动能，使涡轮转动作功，并以高速从尾喷口喷出。尾喷口与喷射筒3相连。
本实施例中，涡轮喷气组件通过旋转俯仰支撑平台4固定于底盘1上。旋转俯仰支撑平台4包括液压驱动组件和支撑架，液压驱动组件可采用工程车辆上的常规驱动件，其可带着支撑架完成旋转运动和俯仰运动，从而使喷射筒3可实现气体喷口上下左右移动，水平旋转角度为240°，俯仰动作角度为45°～ -5°，并可从不同角度对高压设备进行除冰。
本实施例中，喷射筒3将涡喷发动机2产生的高速热气流从这里喷出。喷射筒3可通过套接的方式与涡喷发动机2相连并可做相对的伸缩运动。它由两部分组成，一部分为固定的，另部分为活动的，通过滑轮、滑轨固定，由液压油缸带动可以进行伸缩，从而通过控制系统可经滑轮伸长至3m（可调），便于集中热空气，以扩大除冰距离。本发明还可以进一步制定控制方案，实现车内控制与通过控制电缆车外控制；通过选择附件材质、提高工艺水平，可进行全天候地工作，满足冰灾中运输与变电站冰冻环境下使用的要求。
本实施例中，在底盘1驾驶室顶部还设有搜索灯6，可采用聚光灯，例如型号SSD-A01、功率35W×2、工作电压DC12V/25V、旋转角度340°、俯仰角度＋70°—15°。
本实施例中，控制组件进一步包括电气控制系统以及装设于底盘1上的液压泵房5和燃油箱7，液压泵房5的内部安装了一套附加液压系统，动力从变速箱前全功率取力，总功率为20kW左右，由油泵、液压马达、油缸、各种阀块、仪表和管路等组成；其主要的功能是对涡喷发动机2的启动，控制供油量的大小来操纵转速，以及控制涡喷发射热气流的俯仰和旋转。燃油箱7主要用来为涡喷发动机2提供燃料，燃料为0号柴油。
电气控制系统由各操纵的控制电路、开关、指示灯组成，开关和指示灯布置在仪表板上。它的功用是操纵和控制燃油系统，使之适时的供油、点火、燃烧，与液压启动马达协同工作，完成发动机的启动过程和正常工作。启动喷油点火系统由点火电门控制喷油点火。它由启动油泵、输油泵、点火线圈、喷油点火器等组成，具体功能是：保证发动机在启动前形成足够的点火源。发动机状态指示系统由发动机转速表、排气温度表、三用表（燃油压力表、滑油压力及滑由温度表）和相对应的传感器等组成。用于显示发动机各种工作状态下的性能参数。所有仪表均装在驾驶室仪表操作面板上，传感器装在发动机上。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1. 一种用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，其特征在于：包括底盘（1）以及装设于底盘（1）上的涡轮喷气组件和控制组件，所述涡轮喷气组件包括涡喷发动机（2）和位于涡喷发动机（2）出口端的喷射筒（3）。
2. 根据权利要求1所述的用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，其特征在于：所述涡轮喷气组件通过旋转俯仰支撑平台（4）固定于底盘（1）上，所述旋转俯仰支撑平台（4）包括用来固定涡轮喷气组件的支撑架以及驱动涡轮喷气组件完成旋转和俯仰运动的液压驱动组件。
3. 根据权利要求1或2所述的用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，其特征在于：所述喷射筒（3）通过套接的方式与涡喷发动机（2）相连并可做相对的伸缩运动。
4. 根据权利要求1或2所述的用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，其特征在于：所述涡喷发动机（2）包括依次相连的前机匣、压气机、燃烧室、燃气涡轮装置和尾喷口，所述尾喷口与喷射筒（3）相连。
5. 根据权利要求1或2所述的用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，其特征在于：所述底盘（1）的驾驶室顶部装设有搜索灯（6）。
6. 根据权利要求1或2所述的用于变电站高压电气设备的涡轮喷气除冰车，其特征在于：所述控制组件包括电气控制系统以及装设于底盘（1）上的液压泵房（5）和燃油箱（7）。
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