CN104998849A - 一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，包括：纯水制备系统与高压喷射系统连接，电控系统与纯水制备系统和高压喷射系统分别连接，高压喷射系统包括：电磁离合器一端与移动底盘自带的取力器连接，电磁离合器的另一端与高压水泵通过动力传送装置连接，压力检测装置安装在高压水泵的输出端，水电阻率检测装置安装在出水管的末端；本发明有益效果：该装置的输出端可以连接水冲洗机器人进行自动化操作，也可以进行人工带电水冲洗作业，使操作人员位于安全区域内，保障了操作人员的安全，降低的劳动强度，提高冲洗效率和自动化水平，对我国变电站水冲洗作业方式产生积极的变革作用。

Description

一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统

技术领域

本发明涉及一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统。

背景技术

带电水冲洗是电力系统以水为介质对部分高压设备进行带电清洗的一种方法，是一种有效的防污闪手段，经济与社会效益显著。

现有的带电高压水冲洗装置，存在以下几方面的缺点：

(1)无法保证纯水的电导率和压力达标；在水冲洗过程中，水的纯度与压力是两个关键的指标，特别是纯水的电导率，是影响带电水冲洗的最重要因素，若电导率不达标将对设备及人身安全造成重大伤害；

(2)无法实现智能化、自动化操作，冲洗方式大多是由清洗技术人员手持冲洗设备进入现场进行作业，人工冲洗不仅依赖于天气情况，还需要清洗人员具备较高技术水平及熟练的操作流程，对绝缘子进行带电水冲洗时需要高规格的安全防护，以避免短路电流造成的安全事故，引发人员伤亡，存在极大的安全隐患；

(3)水冲洗装置不具备纯水制备装置，需要单独配设，占地面积大、维护困难，且在冲洗过程中不便于移动运输；

(4)效率低、能耗大，无法实现连续供水。

因此，研发具有纯水制备装置的水冲洗系统是非常必要的。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，该装置可与水冲洗机器人相结合，在不停电的情况下对变电站设备进行机器人带电水冲洗作业，其可有效减轻人工清洗工作的繁重体力劳动，保证操作人员的人身安全，同时通过对设备污秽的清洗，防止设备污闪事故、保证电网的安全运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，包括：纯水制备系统、高压喷射系统和电控系统；所述纯水制备系统与高压喷射系统连接，电控系统与纯水制备系统和高压喷射系统分别连接，所述电控系统用于控制纯水制备装置的开启以及当压力或流量高于额定流量或额定压力时的过载保护；

所述高压喷射系统包括：水泵组、动力传送装置和出水管；所述动力传送装置与水泵组连接，所述水泵组的输出端连接出水管；在所述水泵组的输出端安装有压力检测装置，在所述出水管的末端设置水电阻率检测装置。

所述高压喷射系统包括：高压水泵、电磁离合器、动力传送装置、备用泵和出水管；所述电磁离合器一端与移动底盘自带的取力器连接，电磁离合器的另一端通过动力传送装置分别与高压水泵和备用泵连接，所述备用泵设置在与高压水泵相对的一侧，高压水泵的输出端连接出水管；在所述高压水泵的输出端安装有压力检测装置，在所述出水管的末端设置水电阻率检测装置。

所述动力传送装置包括：皮带轮Ⅰ、皮带轮Ⅱ和皮带轮Ⅲ，所述皮带轮Ⅰ安装在电磁离合器的输出轴、皮带轮Ⅱ安装在高压水泵的输入端、皮带轮Ⅲ安装在备用泵的输入端；所述皮带轮Ⅰ和皮带轮Ⅱ、皮带轮Ⅰ和皮带轮Ⅲ之间均通过皮带传输动力。

所述备用泵与高压泵属于并联关系，在正常工作状况下，开启高压泵；当输出高纯水压力小于规定工作压力时，自动开启备用泵。

所述压力检测装置和水电阻率检测装置均与电控系统相连；当纯水压力或者电阻率不符合使用要求时，电控系统控制高压泵会停止工作并报警。

所述高压喷射系统还装有手动油门控制器，所述手动油门控制器与柴油机油门连接，通过手动调节油门开关大小，实现高压水泵出口压力的调节。

所述压力检测装置和水电阻率检测装置均与电控系统相连；压力检测装置安装在高压水泵的输出端，用于检测高压泵纯水输出压力；水电阻率检测表用于检测纯水经高压泵加压后的水电阻率，当纯水压力或者电阻率不符合使用要求时，电控系统控制高压泵会停止工作并报警。

所述纯水制备系统设置在移动底盘的远离车头一侧，高压喷射系统设置在靠近车头的一侧，纯水制备系统和高压喷射系统之间通过纯水箱连接；所述高压喷射系统与卷管器连接，所述卷管器上缠绕水管，高压水泵出来的高压水通过水管通道输送至外部水冲洗设备的高压管路上。

所述卷管器安装于高压水泵一侧，其上缠绕有水管，将从水泵出来的高压水，通过卷管器上水管通道，输送到辅冲机器人的高压管路上；

所述纯水制备系统，包括：多级过滤装置，一级高压泵，中间水罐，二级高压泵和纯水箱；所述活性炭、石英砂过滤器的一侧与自来水管相连，另一侧通过管道与保安过滤器连接，所述保安过滤器通过管道与一级高压水泵、中间水罐、二级高压水泵、多级过滤装置和纯水箱依次连接。

所述多级过滤装置包括活性炭、石英砂过滤器、保安过滤器、一级反渗透膜组和二级反渗透膜组；在所述每一级过滤工序的管路上分别设有压力表和流量计。

所述纯水制备系统，设有原水缺水保护、一二级高压泵缺水保护、压力过高保护和纯水水罐满水停机四项自动保护系统。

所述电控系统设有急停按钮、启动按钮、一级高压泵启停按钮和二级高压泵启停按钮，并能够进行压力表读数显示和流量计读数显示。

本发明的有益效果为：

(1)根据变电站水冲洗作业的需要，设计一种新型变电站设备高压水冲洗装置，主要由纯水制备装置、高压喷射系统和电控系统组成，纯水制备装置采用先进的RO反渗透膜技术，其纯水制备速度快、水电率高；满足变电站水冲洗现场作业要求，保障了作业人员的安全；

(2)该装置的输出端可以连接水冲洗机器人进行自动化操作，也可以进行人工带电水冲洗作业，使操作人员位于安全区域内，保障了操作人员的安全，降低的劳动强度，提高冲洗效率和自动化水平，对我国变电站水冲洗作业方式产生积极的变革作用；

(3)优化了结构空间，解决了一般纯水制备装置占地面积过大，维护困难的问题、便于移动运输；

(4)提高了制水量，通过采用采用与发动机相匹配的大功率水泵，提高了系统的流量，可实现对水冲洗机器人的不间断供水。

附图说明

图1为本发明高压水冲洗系统结构示意图；

图2为本发明高压水冲洗系统结构布置主视图；

图3为本发明高压水冲洗系统结构布置俯视图；

图4为本发明高压水冲洗系统纯水制备系统结构示意图；

图5为本发明高压水冲洗系统纯水制备流程图；

图6为本发明高压水冲洗系统高压喷射系统结构示意图。

其中，1.移动底盘，2.水电阻率检测表，3.压力检测装置，4.高压水泵，5.纯水箱，6.电磁离合器，7.皮带轮Ⅰ，8.皮带轮Ⅱ，9.卷管器，10.备用水泵，11.皮带，12.电控系统压力表，13.二级反渗透膜组，14.活性炭、石英砂过滤器，15.电控系统电压表，16.电控系统电流表，17.中间水罐，18.一级反渗透膜组，19.高压喷射系统流量表，20.电磁开关，21.二级高压水泵，22.一级高压水泵，23.保安过滤器，24.电控系统流量表，25.皮带轮Ⅲ。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，如图1所示，包括：纯水制备系统、高压喷射系统和电控系统；纯水制备系统与高压喷射系统连接，电控系统与纯水制备系统和高压喷射系统分别连接；纯水制备系统设置在移动底盘的远离车头一侧，高压喷射系统设置在靠近车头的一侧，纯水制备系统和高压喷射系统之间通过纯水箱连接。高压喷射系统与卷管器连接，其上缠绕60米水管，主要将从水泵出来的高压水，通过卷管器9上水管通道，输送到外部高压水冲洗机器人的高压管路上。卷管器9的作用在于控制出水管的收放，以减小现场工作人员劳动强度。

如图2-6所示，纯水制备装置主要由包括移动底盘1、活性炭、石英砂过滤器14，保安过滤器23，一级高压水泵22，一级反渗透膜组18，中间水罐17，二级高压水泵21，二级反渗透膜组13，纯水箱5组成。活性炭、石英砂过滤器14的一侧与自来水管相连。另一侧通过管道与保安过滤器23相连。保安过滤器23另一侧通过管道与一级高压水泵22相连。一级高压水泵22的另一侧通过管道与一级反渗透膜组18相连。一级反渗透膜组18的另一侧通过管道与中间水罐17相连。中间水罐17的另一侧通过管道与二级高压水泵21相连。二级高压泵21的另一侧通过管道与二级反渗透膜组13相连。二级反渗透膜组13的另一侧通过管道与纯水箱5相连，具体如图4所示。本装置所需水源为普通自来水水源，经过所述纯水制备装置过滤后，可达到电力设备带电水冲洗导则所要求的水电阻率要求。所述的每一道过滤工序上都装有压力表和流量计，以确保水的压力和流量能在合理范围内。

反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围，无需化学品即可有效脱除水中杂质，从而得到高纯水。本发明通过活性炭、石英砂过滤器，保安过滤器，一级高压泵，一级反渗透膜组，中间水箱，二级高压泵，二级反渗透膜组逐级过滤，得到符合变电站带电水冲洗作业要求的高纯水。

高压喷射系统由高压水泵4、电磁离合器6、皮带轮Ⅰ7、皮带轮Ⅱ8、皮带轮Ⅲ25、备用水泵10、卷管器9、压力检测装置3、高压喷射系统流量表19以及水电阻率检测表2等组成。所述高压水泵4的动力源自汽车底盘1自带的电磁离合器6，经由电磁离合器6输出动力，以满足高压喷射系统的不定时工作要求。所述皮带轮Ⅰ7安装在电磁离合器6的输出轴、皮带轮Ⅱ8安装在高压水泵4的输入端、皮带轮Ⅲ25安装在备用泵10的输入端；所述皮带轮Ⅰ7和皮带轮Ⅱ8、皮带轮Ⅰ7和皮带轮Ⅲ25之间均通过皮带11传输动力。

备用水泵10安装于移动底盘1的另一侧，其主要用途为防止高压水泵出现故障或压力不足时为系统提供足够动力。压力检测装置3安装在高压水泵4的输出端，用于检测高压泵纯水输出压力。水电阻率检测表2用于检测纯水经高压泵加压后的水电阻率。所述压力表和水电阻率检测表均与电控系统相连，当纯水压力和电阻率不符合使用要求时，高压水泵4会停止工作并报警。高压喷射系统还装有手动油门控制器，与柴油机油门相连，可以手动调节油门开关大小，从而实现高压水泵出口压力的调节。

电控系统配有急停按钮、启动按钮、一级高压泵启停按钮、二级高压泵启停按钮和电压表、电流表等装置，以便观察各装置的运行情况。并安装有电控系统电压表15，电控系统电流表16，以及检测每一级过滤后水的电控系统流量表24和压力表。

纯水制备装置有手动和自动两种控制模式；在手动模式运行时，首先旋开手动按钮，手动灯点亮，手动模式下分四路控制：增压泵、一级泵、冲洗阀、二级泵分别旋开按钮后，设备手动运行，停止时再旋回按钮，设备停止工作。在自动模式运行时，旋开自动按钮，设备通过自动面板控制运行，关闭时旋回按钮，设备自动停止工作。

在自动模式下，设备有原水缺水保护、一二级高压泵缺水保护、压力过高保护和纯水水罐满水停机四项自动保护功能。

在自动模式下，为了将在工作中遗留在反渗透膜内的大分子物质冲洗掉，反渗透膜会根据程序自动清洗。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (14)

1.一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：包括：纯水制备系统、高压喷射系统和电控系统；所述纯水制备系统与高压喷射系统连接，电控系统与纯水制备系统和高压喷射系统分别连接，所述电控系统用于控制纯水制备装置的开启以及当压力或流量高于额定流量或额定压力时的过载保护；

所述高压喷射系统包括：水泵组、动力传送装置和出水管；所述动力传送装置与水泵组连接，所述水泵组的输出端连接出水管；在所述水泵组的输出端安装有压力检测装置，在所述出水管的末端设置水电阻率检测装置。

2.如权利要求1所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述水泵组，包括高压水泵和备用水泵，所述备用泵设置在与高压水泵相对的一侧，高压水泵的输出端连接出水管。

3.如权利要求1所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述高压喷射系统还包括电磁离合器，所述电磁离合器一端与移动底盘自带的取力器连接，电磁离合器的另一端通过动力传送装置分别与高压水泵和备用泵连接；述高压水泵的输出端安装有压力检测装置。

4.如权利要求3所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述动力传送装置包括：皮带轮Ⅰ、皮带轮Ⅱ和皮带轮Ⅲ，所述皮带轮Ⅰ安装在电磁离合器的输出轴、皮带轮Ⅱ安装在高压水泵的输入端、皮带轮Ⅲ安装在备用泵的输入端；所述皮带轮Ⅰ和皮带轮Ⅱ、皮带轮Ⅰ和皮带轮Ⅲ之间均通过皮带传输动力。

5.如权利要求2所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述备用泵与高压泵属于并联关系，在正常工作状况下，开启高压泵；当输出高纯水压力小于规定工作压力时，自动开启备用泵。

6.如权利要求1所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述压力检测装置和水电阻率检测装置均与电控系统相连；当纯水压力或者电阻率不符合使用要求时，电控系统控制高压泵会停止工作并报警。

7.如权利要求3所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述高压喷射系统还装有手动油门控制器，所述手动油门控制器与柴油机油门连接，通过手动调节油门开关大小，实现高压水泵出口压力的调节。

8.如权利要求6所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述压力检测装置和水电阻率检测装置均与电控系统相连；压力检测装置安装在高压水泵的输出端，用于检测高压泵纯水输出压力；水电阻率检测表用于检测纯水经高压泵加压后的水电阻率，当纯水压力或者电阻率不符合使用要求时，电控系统控制高压泵会停止工作并报警。

9.如权利要求1所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述纯水制备系统设置在移动底盘的远离车头一侧，高压喷射系统设置在靠近车头的一侧，纯水制备系统和高压喷射系统之间连接；所述高压喷射系统与卷管器连接，所述卷管器上缠绕水管，高压水泵出来的高压水通过水管通道输送至外部水冲洗设备的高压管路上。

10.如权利要求9所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述卷管器安装于高压水泵一侧，其上缠绕有水管，将从水泵出来的高压水，通过卷管器上水管通道，输送到辅冲机器人的高压管路上。

11.如权利要求9所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述纯水制备系统，包括：多级过滤装置，一级高压泵，中间水罐，二级高压泵和纯水箱；所述活性炭、石英砂过滤器的一侧与自来水管相连，另一侧通过管道与保安过滤器连接，所述保安过滤器通过管道与一级高压水泵、中间水罐、二级高压水泵、多级过滤装置和纯水箱依次连接。

12.如权利要求11所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述多级过滤装置包括活性炭、石英砂过滤器、保安过滤器、一级反渗透膜组和二级反渗透膜组；在所述每一级过滤工序的管路上分别设有压力表和流量计。

13.如权利要求11所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述纯水制备系统，设有原水缺水保护、一二级高压泵缺水保护、压力过高保护和纯水水罐满水停机的自动保护系统。

14.如权利要求1所述的一种用于变电站水冲洗机器人的水冲洗系统，其特征是：所述电控系统设有急停按钮、启动按钮、一级高压泵启停按钮和二级高压泵启停按钮，并能够进行压力表读数显示和流量计读数显示。