CN106104286A - 定位架空输电线路中的故障的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
要求保护的一组发明涉及电力工程，可用于定位架空输电线路中的故障。定位架空输电线路中的故障的方法包括把定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上，控制所述设备的移动，控制检查架空输电线路的设备的操作，和获得、处理并分析由所述设备产生的数据。此外，故障定位设备的放置和移动的控制是借助于直升机式航空器实现的。定位架空输电线路中的故障的设备包括控制系统、检查架空输电线路的设备和驱动系统，其中所述设备另外包含直升机式航空器。定位架空输电线路中的故障的设备的组件包括控制系统、检查架空输电线路的设备和驱动系统，其中该结构另外装备有导引物。要求保护的定位架空输电线路中的故障的方法和设备解决的技术问题在于扩展资源的范围。要求保护的设备的组件解决的技术问题在于扩展资源的范围，和简化把定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上的处理。
Description
技术领域
要求保护的一组发明涉及电力工程，可用于定位架空输电线路中的故障。
背景技术
现有技术已知一种定位高压输电线路中的故障的方法，所述方法包括利用输电线路的平行飞越，借助于电磁传感器和连接到电磁传感器的数字示波器，记录输电线路附近的高频电脉冲。借助于可自动控制的小型无人航空器或无人机，沿着输电线路移动测量设备[RU2421746，IPC G01R31/08，2/10/2010]。
现有技术已知一种空中定位输电线路中的故障的方法，所述方法包括在输电线路的平行飞越期间，借助电磁传感器和连接到电磁传感器的数字示波器，记录输电线路附近的高频电脉冲。借助于可自动控制的小型无人航空器或无人机，沿着输电线路路线移动测量设备。在飞行期间，利用位于航空器的翼尖的传感器，测量磁场强度，平均磁场强度被计算为Havg=(Hr+Hl)/2，并用于航空器相对于输电线路导体的垂直位置的自动维持[RU2483314，IPC G01R31/08，11/18/2011]。
作为原型，选择了一种定位输电线路中的故障的方法，所述方法是借助于定位输电线路中的故障的机器人实现的，所述方法包括沿着避雷器电缆或供电导体安装用于定位输电线路中的故障的机器人，所述机器人能够在输电线路附近，沿着输电线路移动；借助驱动系统，控制定位输电线路中的故障的设备沿着架空输电线路和越过输电线路的电缆塔的移动；控制检查架空输电线路的设备的操作；和获得、处理并分析由此收集的数据[CN102317040，IPC B25J13/08；B60K16/00，2/10/2011]。
现有技术已知一种查找输电线路中的故障的设备，所述设备包含向地面站无线电传送无线信号的装置、微控制器以及摄像机，借助于无线电发射器、接收来自无线电发射器的无线信号的一个地面站和微计算机，可以传送和获得来自摄像机的图像[CN201489078，IPC G01N21/88；G01R31/08，6/15/2009]。
现有技术已知一种定位架空输电线路中的故障的机器人，所述机器人包括通信和控制系统、驱动系统、照相机、用于记录输电线路的状况的一组传感器，和导航设备[CN102317040，IPC B25J13/08；B60K16/00，2/10/2011]。
作为原型，选择了一种自推进故障定位设备，所述设备包含控制系统、用于记录输电线路的状况的一组传感器、和允许自推进故障定位设备沿着架空输电线路并越过输电线路的电缆塔移动的驱动系统和捕捉设备[JP2012257372，IPC H02G1/02，6/8/2011]。
作为原型选择的现有设备和方法的缺陷在于在缺乏特殊设备（比如为把定位架空输电线路中的故障的设备放置在避雷器电缆上或者克服锚塔（避雷器电缆的方向在锚塔处变动一定角度）所需的吊车）的情况下不可能定位故障。
要求保护的方法和设备解决的技术问题在于扩展资源的范围。
技术结果是定位架空输电线路中的故障的方法和设备的范围被扩展，从而在无额外的特殊设备的情况下，提供定位架空输电线路中的故障的能力。
现有技术已知一种自推进的自主机械设备，所述设备具有连接到导线的供电网络并沿着其移动的能力，并且能够识别导线的基本状态和报告所述基本状态，其中所述设备包含驱动系统、壳体、中央处理器、存储器、传感器电子器件、通信接口和配合元件[US7496459，IPC G01R31/08，4/3/2007]。
在技术本质方面，与定位架空输电线路中的故障的设备的组件最类似的是供在输电线路上使用的车辆，所述车辆包括3个轮子、2个可移动的压轮(夹紧轮)以及电动机，电动机由驱动系统、电池和连接到电动机的控制系统组成[US6494141，IPC H02G1/02；H02G7/16；B61B7/06；E01B25/16，2/22/2000]。
现有设备的缺陷在于由于缺乏分别设定避雷器电缆或供电导线在故障定位设备内的轨迹的组件，因此难以最初把用于定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上。
要求保护的设备的组件解决的技术问题在于扩展设备的范围，和简化把定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上的处理。
技术结果是定位架空输电线路中的故障的设备的范围被扩展，并且通过利用附着于所述设备的壳体上并且具有把避雷器电缆或供电导线在定位架空输电线路中的故障的设备内的轨迹设定到允许把所述设备安装在避雷器电缆或供电导线上的位置的能力的导引物，把定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上的处理被简化。
发明内容
要求保护的定位架空输电线路中的故障的方法、实现所述方法的设备和所述设备的组件的实质如下。
定位架空输电线路中的故障的方法包括把定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上，所述设备具有在架空输电线路附近沿着架空输电线路移动的能力；借助于驱动系统，控制定位架空输电线路中的故障的设备沿着架空输电线路和越过架空输电线路的电缆塔的移动；控制检查架空输电线路的设备的操作；和获得、处理并分析由此收集的数据。借助于直升机式航空器，实现检查架空输电线路的设备的放置和所述设备越过架空输电线路的电缆塔的移动的控制，而检查架空输电线路的设备越过架空输电线路的电缆塔的移动涉及检查架空输电线路的设备从避雷器电缆或供电导线的取下、检查架空输电线路的设备的飞越、和在避雷器电缆或供电导线上的重新安装。
定位架空输电线路中的故障的设备包含控制系统、连接到电池的检查架空输电线路的设备、位于壳体中并且连接到电动机的驱动系统，所述驱动系统具有锁定故障定位设备相对于避雷器电缆或供电导线的位置和在架空输电线路附近沿着架空输电线路移动故障定位设备的能力。定位架空输电线路中的故障的设备另外包含连接到电池的直升机式航空器，所述直升机式航空器包括控制系统，并附着在壳体的外侧；并且所述壳体另外装有导引物，所述导引物具有把避雷器电缆或供电导线在定位架空输电线路中的故障的设备内的轨迹设定到允许把定位架空输电线路中的故障的设备的位置锁定在避雷器电缆或供电导线上的位置的能力。
定位架空输电线路中的故障的设备的组件包含控制系统和检查架空输电线路的设备，所述控制系统和设备都连接到位于壳体中的电池，并且连接到驱动系统的电动机，所述驱动系统具有锁定定位架空输电线路中的故障的设备相对于避雷器电缆或供电导线的位置并在架空输电线路附近沿着架空输电线路移动该设备的能力。壳体另外装有导引物，所述导引物具有把避雷器电缆或供电导线在定位架空输电线路中的故障的设备内的轨迹设定到允许把定位架空输电线路中的故障的设备锁定在避雷器电缆或供电导线上的位置的能力。
控制系统被设计成控制定位架空输电线路中的故障的设备的移动。可借助操作员控制面板，利用无线电控制操纵控制系统。控制系统包括信号接收器、控制器和电动机驱动器。
借助步进移动、一组辊子和其它类似装置，可实现驱动系统。驱动系统具有连接到避雷器电缆或供电导线和从避雷器电缆或供电导线断开的能力，驱动系统元件具有相对于彼此移动的能力，这提供沿着避雷器电缆或供电导线安装、移除和移动定位架空输电线路中的故障的设备的可能性。驱动系统可由两个行进辊和一个夹紧辊组成，所述夹紧辊具有借助另外的电力驱动在垂直平面中相对于避雷器电缆移动并且把避雷器电缆夹紧到行进辊的能力。导引物具有把避雷器电缆或供电导线在定位架空输电线路中的故障的设备内的轨迹设定到允许把定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上的位置的能力。
直升机式航空器至少由具有电子稳定器、控制系统和确定坐标的电子装置的两旋翼直升机组成。可以使直升机式航空器呈无人驾驶航空器或者遥控驾驶交通工具的形式。直升机式航空器附着在定位架空输电线路中的故障的设备的壳体的外面。
电池可附着在定位架空输电线路中的故障的设备的壳体之外。
检查架空输电线路的设备被设计成查找以下元件的状况方面的故障和空间位置：避雷器电缆、供电导线、电缆塔结构元件、避雷器电缆的悬垂线夹（clamp）和锚杆（anchor）、绝缘子紧固件、绝缘子串、减振器和其它设备。下述可以用作定位架空输电线路中的故障的设备：能够在宽范围内改变焦点的高分辨率摄像机、查找供电导线的状况方面的故障的电视机、绘制路线和交叉点的激光扫描仪、用于避雷器电缆的超声扫描仪、用于诊断放电和电晕的紫外扫描仪和具有相同用途的其它设备。检查架空输电线路的设备附着在定位架空输电线路中的故障的设备之外，且可以附着在所述设备的壳体上或者所述设备的外部组件上，例如附着在直升机式航空器上。
要求保护的定位架空输电线路中的故障的方法和设备可以借助利用以下附图说明的设备实现。要求保护的组件是定位架空输电线路中的故障的设备的一部分。
附图说明
图1：定位架空输电线路中的故障的设备的投影(正视图)。
图2：定位架空输电线路中的故障的设备的投影(左视图)。
图3：定位架空输电线路中的故障的设备相对于避雷器电缆的位置的设定。
具体实施方式
定位架空输电线路中的故障的设备1包含控制系统(图中未示出)、连接到电池4的检查架空输电线路的设备2和3、位于壳体5中并且连接到电动机6的驱动系统(图中未示出)，所述驱动系统具有相对于避雷器电缆7锁定故障定位设备1的位置并在输电线路(图中未示出)附近沿着输电线路移动故障定位设备1的能力。定位架空输电线路中的故障的设备1另外包含连接到电池4的直升机式航空器8，所述直升机式航空器8包括控制系统(图中未示出)，并附着在壳体5之外，其中壳体5另外装有导引物9，所述导引物9具有把避雷器电缆7在定位架空输电线路中的故障的设备1内的轨迹设定到允许相对于避雷器电缆7锁定定位架空输电线路中的故障的设备1的位置的能力。
定位架空输电线路中的故障的设备的组件(图中未示出)包含控制系统(图中未示出)、连接到电池4的检查架空输电线路的设备2和3、位于壳体5中并且连接到电动机6的驱动系统(图中未示出)，所述驱动系统具有相对于避雷器电缆7锁定故障寻找设备1的位置并在输电线路(图中未示出)附近沿着输电线路移动故障寻找设备1的能力。壳体5另外装有导引物9，所述导引物9具有把避雷器电缆7在定位架空输电线路中的故障的设备1内的轨迹设定到允许相对于避雷器电缆7锁定定位架空输电线路中的故障的设备1的位置的能力。
控制系统(图中未示出)是借助操作员控制面板利用无线电控制实现的，并包含信号接收器(图中未示出)、直流电动机驱动器(图中未示出)和控制器(图中未示出)。
驱动系统(图中未示出)由两个行进辊10和一个夹紧辊11组成，所述夹紧辊11具有借助另外的电力驱动12在垂直平面中相对于避雷器电缆7移动并且把避雷器电缆7夹紧到行进辊10的能力。
导引物9具有叉形附属物，并由曲线的导引物组成。导引物9附着在壳体5的外面。
壳体5包含金属杆13，在金属杆13之后，直升机式航空器8附着在壳体5上。直升机式航空器8由具有保护壳14、电子稳定器(图中未示出)、控制系统(图中未示出)和确定坐标的电子装置(图中未示出)的8旋翼直升机组成。
电池4附着在壳体5的外面。
下述用作检查架空输电线路的设备2和3：能够在宽范围内改变焦点的高分辨率摄像机2，和附加的检查设备3：查找供电导线的状况故障的电视机、绘制路线和交叉点的激光扫描仪、用于避雷器电缆的超声扫描仪以及用于诊断放电和电晕的紫外扫描仪。检查架空输电线路的各个设备2和3附着在定位架空输电线路中的故障的设备1的壳体5外面。
查找架空输电线路中的故障的方法包括把定位架空输电线路中的故障的设备1安装在避雷器电缆7上，所述设备1具有在架空输电线路(图中未图示)附近沿着架空输电线路移动的能力；借助于驱动系统(图中未图示)，控制定位架空输电线路中的故障的设备1沿着架空输电线路(图中未图示)和越过架空输电线路的电缆塔15的移动；控制检查架空输电线路的设备2和3的操作；和获得、处理并分析由此收集的数据。借助于直升机式航空器8，实现检查架空输电线路的设备1的放置和控制其越过架空输电线路的电缆塔15的移动，而检查架空输电线路的设备1越过架空输电线路电缆塔15的移动的控制涉及设备1从避雷器电缆7的取下、设备1的飞越以及在避雷器电缆7上的重新安装。
要求保护的发明的工作原理是如下实现的。
首先，借助于无人直升机式航空器8，把查找架空输电线路中的故障的设备1从位置A(图3)安装到位置B(图3)：直升机式航空器8由电池4供电，借助于升力和推力，把查找架空输电线路(图中未示出)中的故障的设备的组件提升到避雷器电缆7，之后，把所述组件安装在避雷器电缆7上。落在导引物9之间并且借助于导引物9绕过夹紧辊11的避雷器电缆7落在夹紧辊11和行进辊10之间。随后，借助于附加驱动器12，提升夹紧辊11，夹紧辊11锁定避雷器电缆7，确保避雷器电缆7的正确定位。借助于控制系统(图中未图示)，控制无人直升机式航空器8的移动，所述控制系统接收借助于控制面板(图中未图示)发送的操作员命令。
随后借助于控制系统(图中未图示)，操作员控制检查架空输电线路的设备2和3的操作，借助于控制面板(图中未图示)获得所述设备的操作的结果，处理并分析输入的数据，并控制查找架空输电线路中的故障的设备1沿着避雷器电缆7的移动。由电池4供电的电动机6转动行进辊10，行进辊10移动查找架空输电线路中的故障的设备1。当设备逼近架空输电线路电缆塔15（位置C(图3)）时，操作员发出移走指令。电池4向直升机式航空器8供电，从而直升机式航空器8启动。附加电驱动器12降下夹紧辊11，释放避雷器电缆7。随后，通过控制直升机式航空器8的操作，操作员从导引物9释放避雷器电缆7，使设备的组件跨越电缆塔15（位置D和E(图3)）移动。随后，重新安装查找架空输电线路中的故障的设备1。在设备1的整个工作期间，重复这组操作，随后从避雷器电缆7移走故障查找设备1，并借助于无人直升机式航空器8，把设备1降落到降落场(图中未图示)或者任何其它适当大小的水平面。
Claims (7)
1.一种查找架空输电线路中的故障的方法，包括把定位架空输电线路中的故障的设备安装在避雷器电缆或供电导线上,其中所述设备具有在架空输电线路附近沿着架空输电线路移动的能力；借助于驱动系统，控制定位架空输电线路中的故障的设备沿着架空输电线路和越过架空输电线路的电缆塔的移动；控制检查架空输电线路的设备的操作；以及获得、处理并分析由此收集的数据，其特征在于定位架空输电线路中的故障的设备的放置和对所述设备越过架空输电线路的电缆塔的移动的控制是借助于直升机式航空器实现的，而对检查架空输电线路的设备越过架空输电线路的电缆塔的移动的控制涉及查找架空输电线路中的故障的设备从避雷器电缆或供电导线的取下、查找架空输电线路中的故障的设备的飞越以及在避雷器电缆或供电导线上的重新安装。
2.一种查找架空输电线路中的故障的设备，包含：控制系统、检查架空输电线路的设备，所述控制系统和所述设备都连接到电池；位于壳体中并且连接到电动机的驱动系统，所述驱动系统具有相对于避雷器电缆或供电导线锁定故障查找设备的位置并且沿着架空输电线路或在架空输电线路附近移动故障查找设备的能力，其特征在于查找架空输电线路中的故障的设备另外包含连接到电池的直升机式航空器，所述直升机式航空器包括控制系统，并且附着在壳体的外面，其中所述壳体另外装有导引物，所述导引物具有把避雷器电缆或供电导线在查找架空输电线路中的故障的设备内的轨迹设定到允许把查找架空输电线路中的故障的设备锁定在避雷器电缆或供电导线上的位置的能力。
3.按照权利要求2所述的查找架空输电线路中的故障的设备，其特征在于驱动系统由两个行进辊和一个夹紧辊组成，所述夹紧辊具有在垂直平面中相对于避雷器电缆移动并且把避雷器电缆夹紧到行进辊的能力。
4.按照权利要求2所述的查找架空输电线路中的故障的设备，其特征在于直升机式航空器包括具有保护壳、电子稳定器、控制系统以及确定坐标的电子装置的8旋翼直升机。
5.一种查找架空输电线路中的故障的设备的组件，包含：控制系统和检查架空输电线路的设备，所述控制系统和所述设备都连接到电池；位于壳体中并且连接到电动机的驱动系统，所述驱动系统具有相对于避雷器电缆或供电导线锁定查找架空输电线路中的故障的设备的位置并且沿着架空输电线路或在架空输电线路附近移动所述设备的能力，其特征在于壳体另外装有导引物，所述导引物具有把避雷器电缆或供电导线在查找架空输电线路中的故障的设备内的轨迹设定到允许把查找架空输电线路中的故障的设备锁定在避雷器电缆或供电导线上的位置的能力。
6.按照权利要求5所述的查找架空输电线路中的故障的设备的组件，其特征在于驱动系统由两个行进辊和一个夹紧辊组成，所述夹紧辊具有在垂直平面中相对于避雷器电缆移动并且将避雷器电缆压靠着行进辊的能力。
7.按照权利要求5所述的查找架空输电线路中的故障的设备的组件，其特征在于直升机式航空器包括具有保护壳、电子稳定器、控制系统以及确定坐标的电子装置的8旋翼直升机。
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