CN103021594A - 输变电设备外绝缘防污清扫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输变电设备外绝缘防污清扫装置，包括清扫片（2）、履带（3）、刷头（4）、固定环（5）、横杆（6）、电机驱动装置（7）、污秽检测装置（8）、带轮（10）和传动轴（11），所述的带轮（10）固定在传动轴（11）上并与履带（3）啮合，所述的横杆（6）固定安装在绝缘子中轴的最上端，所述的污秽检测装置（8）包括紫外传感器、单片机和蓄电池二。本发明能够有效地清除绝缘子表面的污秽。从而降低闪络现象发生的概率。

Description

输变电设备外绝缘防污清扫装置
技术领域
本发明涉及一种输变电设备外绝缘防污清扫装置。更具体地，本发明涉及一种绝缘子防污清扫装置。
背景技术
高压电网运行故障多半是由于绝缘不良所引起的，而高压电网绝缘子是高压电网绝缘的薄弱环节。污闪是由绝缘子表面污秽受潮状态达到一定程度所引起的，是发生在高压线路和变电站内的一种常见现象，是电网安全运行的一大威胁。由于污闪事故的危害性大、面积广，一次大的事故往往会造成同一地区多条线路同时跳闸，因此电力部门已经将防止污闪事故发生当作电力系统保证安全运行的重要工作。
目前国内开展防污闪工作主要集中在安装防污型绝缘子、对绝缘子的定期清扫、加大爬电比距、涂刷RTV涂料等，但是这些方法都是被动的或者是定期的实施。同时，并未提出在绝缘子上加装清扫装置的防污方法。随着现在大气环境污染的加剧以及气候条件的恶化，现有的防污措施并不能完全适应防污工作的要求。例如，加大爬电比距受到现实条件的限制，难以确定每个地区的污秽等级，也不能无限制的增大爬电比距；涂刷RTV涂料虽然能取得一定效果，但RTV涂料有一定的有效期，大量重复的涂刷会加重管理部门的负担；有计划的定期清扫也不能杜绝污闪的发生，有时候在清扫前线路就已经发生了污闪事故。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供在一种输变电设备外绝缘防污清扫装置，该清扫装置能够检索输变电设备外绝缘的绝缘子的污秽情况，自动清扫其表面的污秽，以减小闪络现象发生的概率。
本发明的技术方案是一种输变电设备外绝缘防污清扫装置，包括清扫片、履带、刷头、固定环、横杆、电机驱动装置、污秽检测装置、带轮和传动轴（，其特征在于，
所述的清扫片的形状为“C”形，所述的刷头固定于清扫片“C”形的内侧，刷头外缘形状与输变电设备外绝缘的绝缘子的伞盘外形相配合，固定环分为上固定环和下固定环，上固定环套在绝缘子的伞盘上部的中轴上，下固定环套在绝缘子的伞盘下部的中轴上，清扫片“C”形的一端卡在上固定环上，清扫片“C”形的另一端卡在下固定环上，
所述的清扫片和刷头为三套，沿固定环周向均布，在三个清扫片的外侧固定有环状的具有外齿的履带，
所述的带轮固定在传动轴上并与履带啮合，
所述的横杆固定安装在绝缘子中轴的最上端，
所述的电机驱动装置包括电机、电机驱动电路和蓄电池一，该电机驱动装置安装在横杆的一端，电机的转动轴与传动轴连接，
所述的污秽检测装置包括紫外传感器、单片机和蓄电池二，该污秽检测装置安装在横杆的另一端，所述的紫外传感器对准绝缘子并与单片机的数据采集口电连接，单片机的输出控制口通过轴向穿过横杆的导线与电机驱动装置的电机驱动电路中的继电器电连接，
当紫外传感器检测到的绝缘子上的污秽超过在单片机中设定值时，单片机控制电机转动，当紫外传感器检测到的绝缘子上的污秽小于在单片机中设定值时，单片机控制电机停止。
更进一步地，所述的清扫片、刷头和固定环的材料为硅橡胶，所述的刷头外缘为锯齿形。
本发明的有益效果是：
本发明的输变电设备外绝缘防污清扫装置的清扫片依据输变电设备的绝缘子的伞盘形状设计，采用污秽检测装置检测绝缘子表面污秽情况，控制电机驱动装置驱动清扫片转动，以使刷头能够将绝缘子表面清扫干净。清扫片和刷头均采用硅橡胶制成，刷头为锯齿形，能够有效地清除绝缘子表面的覆冰等污秽。从而降低闪络现象发生的概率。因此，具有很大的社会和经济效益。
附图说明
图1本发明的输变电设备外绝缘防污清扫装置结构示意图；
图2本发明的输变电设备外绝缘防污清扫装置的清扫片、履带俯视示意图；
图3本发明的输变电设备外绝缘防污清扫装置的清扫片、刷头示意图；
图4本发明的输变电设备外绝缘防污清扫装置的履带、带轮啮合示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步描述。
如图1-2所示，本发明的一种输变电设备外绝缘防污清扫装置，包括清扫片2、履带3、刷头4、固定环5、横杆6、电机驱动装置7、污秽检测装置8、带轮10和传动轴11。
所述的清扫片2的形状为“C”形，所述的刷头4固定于清扫片2“C”形的内侧，刷头4外缘形状与输变电设备外绝缘的绝缘子的伞盘1外形相配合，固定环5分为上固定环和下固定环，上固定环套在绝缘子的伞盘1上部的中轴上，下固定环套在绝缘子的伞盘1下部的中轴上，清扫片2“C”形的一端卡在上固定环上，清扫片2“C”形的另一端卡在下固定环上。
所述的清扫片2和刷头4为三套，沿固定环5周向均布，在三个清扫片2的外侧固定有环状的具有外齿的履带3。
所述的带轮10固定在传动轴11上并与履带3啮合。
所述的横杆6采用螺钉9固定安装在绝缘子中轴的最上端。
所述的电机驱动装置7包括电机、电机驱动电路和蓄电池一，该电机驱动装置7安装在横杆6的一端，电机的转动轴与传动轴11连接。
所述的污秽检测装置8包括紫外传感器、单片机和蓄电池二，该污秽检测装置8安装在横杆6的另一端，所述的紫外传感器对准绝缘子并与单片机的数据采集口电连接，单片机的输出控制口通过轴向穿过横杆6的导线与电机驱动装置7的电机驱动电路中的继电器电连接。
紫外传感器选用Hamamatsu公司的R2868，当紫外传感器检测到的绝缘子上的污秽超过在单片机中设定值时，单片机控制电机转动，当紫外传感器检测到的绝缘子上的污秽小于在单片机中设定值时，单片机控制电机停止转动。
如图3所示，所述的清扫片2、刷头4和固定环5的材料为硅橡胶，也可为其它高分子材料，所述的刷头4外缘为锯齿形。
所述的清扫片2和刷头4为三套，沿固定环5周向均布，在三个清扫片2的外侧固定有环状的具有外齿的履带3。
所述的带轮10固定在传动轴11上并与履带3啮合，电机驱动装置7与传动轴11连接并驱动传动轴11转动。
如图4所示，带轮10和履带3均采用硬质塑料制成，其绝缘等级与硅橡胶相同。
绝缘子污秽放电是指其在工作电压下的污秽外绝缘闪络。污秽放电时，空气中的电子不断获得和释放能量。当电子释放能量时，会辐射出光波和声波，还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。紫外线的波长范围是10～400nm，太阳光中也含紫外线，但波长小于280nm的部分几乎全部被大气层中的臭氧所吸收，所以辐射到地面上的紫外线波长都大于300nm。因此，紫外线波长低于280nm的部分被称为太阳盲区。
绝缘子放电产生的紫外线大部分波长在280～400nm内，也有小部分的波长在230～280nm。绝缘子发生闪络前，表面的泄漏电流不稳定，并伴有局部电弧的形成和熄灭，闪络前放电强度迅速增加，紫外线辐射强度相应增加。利用工作波长为185～260nm的紫外传感器，检测绝缘子放电产生的紫外脉冲，去除可见光的干扰，反应绝缘子的真实放电情况。
紫外传感器的光电阴极由只对紫外线敏感的材料制成，紫外线照射下将发射光电子。传感器的阳极和光电阴极之间加上电压后，就在两极之间建立了电场。当紫外线照射在光电阴极表面时，如果入射光能量大于阴极表面逸出功，就会产生光电效应，逸出光电子。由于纯金属阴极的电子产额极低，紫外传感器中还需充入特殊气体，以增加电子输出。光电子在电场作用下，以极高的速度碰撞周围的气体分子，使其电离成电子和正离子。电离产生的新电子被加速后继续碰撞电离周围的气体分子，最终射向阳极。而电离产生的正离子，在电场作用下也被加速撞向光电阴极，导致更多电子的产生。这一过程循环往复，在阳极和光电阴极之间就会迅速形成很大的电流并产生放电。
本发明利用紫外传感器接收绝缘子沿面放电时产生的紫外脉冲，经光耦处理后得到尖脉冲信号。通过对单位时间接收到的放电脉冲数进行统计，从而确定放电强度，为判断绝缘子污秽状态提供依据。
电机驱动装置7和污秽检测装置8外部均装有绝缘壳。当污秽检测装置8检测到污秽积累超过安全使用标准时，电机驱动装置7开始工作，通过传动轴11带动带轮10转动，清扫片2随之转动，刷头4可将绝缘子表面的污秽清扫干净，从而降低污闪现象发生的概率。当污秽检测装置8检测到污秽减少到安全使用标准以下时，电机驱动装置7停止工作。

Claims (2)

1.一种输变电设备外绝缘防污清扫装置，包括清扫片（2）、履带（3）、刷头（4）、固定环（5）、横杆（6）、电机驱动装置（7）、污秽检测装置（8）、带轮（10）和传动轴（11），其特征在于，
所述的清扫片（2）的形状为“C”形，所述的刷头（4）固定于清扫片（2）“C”形的内侧，刷头（4）外缘形状与输变电设备外绝缘的绝缘子的伞盘（1）外形相配合，固定环（5）分为上固定环和下固定环，上固定环套在绝缘子的伞盘（1）上部的中轴上，下固定环套在绝缘子的伞盘（1）下部的中轴上，清扫片（2）“C”形的一端卡在上固定环上，清扫片（2）“C”形的另一端卡在下固定环上，
所述的清扫片（2）和刷头（4）为三套，沿固定环（5）周向均布，在三个清扫片（2）的外侧固定有环状的具有外齿的履带（3），
所述的带轮（10）固定在传动轴（11）上并与履带（3）啮合，
所述的横杆（6）固定安装在绝缘子中轴的最上端，
所述的电机驱动装置（7）包括电机、电机驱动电路和蓄电池一，该电机驱动装置（7）安装在横杆（6）的一端，电机的转动轴与传动轴（11）连接，
所述的污秽检测装置（8）包括紫外传感器、单片机和蓄电池二，该污秽检测装置（8）安装在横杆（6）的另一端，所述的紫外传感器对准绝缘子并与单片机的数据采集口电连接，单片机的输出控制口通过轴向穿过横杆（6）的导线与电机驱动装置（7）的电机驱动电路中的继电器电连接，
当紫外传感器检测到的绝缘子上的污秽超过在单片机中设定值时，单片机控制电机转动，当紫外传感器检测到的绝缘子上的污秽小于在单片机中设定值时，单片机控制电机停止转动。
2.如权利要求1所述的一种输变电设备外绝缘防污清扫装置，其特征在于，所述的清扫片（2）、刷头（4）和固定环（5）的材料为硅橡胶，所述的刷头（4）外缘为锯齿形。
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