CN107999438B - Gis内腔清理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GIS内腔清理设备，包括圆筒状的GIS外壳、轨道部装、作业部装、用于带动所述轨道部装轴向移动的总驱部装，所述轨道部装通过若干支撑部装支撑在所述GIS外壳内并可轴向移动，所述轨道部装与所述GIS外壳同轴；所述作业部装卡在所述轨道部装上并可沿其环向移动，所述作业部装设置有用于检视所述GIS外壳内壁的高清相机、用于夹取异物的夹取组件、用于清洁所述GIS外壳内壁的清扫组件；所述总驱部装安装有空气净化装置和支撑在所述GIS外壳内壁上的滚轮，所述总驱部装的滚轮轮轴与所述GIS外壳的中轴平行。该设备可代替人工对GIS内腔进行检查、清理，提高了清理效率，减少人工工作量，缩短了GIS设备安装、调试的周期。

Description

GIS内腔清理设备
技术领域
本发明属于GIS设备清洁维护领域，涉及一种GIS内腔清理设备。
背景技术
在电力系统中，GIS是系统中非常重要的一种设备，尤其是在11KV变电站中,它是由母线(BUS)、套管(BSG)、断路器(CB)、隔离开关(DS)、接地开关(ES)、电压互感器(VT)、电流互感器(CT)和避雷器(LA)八大部件组成的气体绝缘金属封闭开关设备。GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的SF6气体作为绝缘和灭绝介质，将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中。相对于传统的敞开式配电设备，GIS设备有着结构小型化，可靠性高，安全性好，杜绝外部不良影响，安装周期短，维护方便，检修周期长等优点。但是GIS在安装过程中对环境有严格的要求，在安装时空气中尘埃和含水量不能超出一定要求，要使SF6在气路系统中有较高的纯净度。若在GIS内腔中含有超出要求的粉尘、水分、金属微粒、杂物等，会导致GIS设备在投入使用之后产生内部闪络，绝缘击穿，内部接地短路和导体过热等故障。
目前，针对GIS安装后，充气前的内腔检查、清理，一般是方法是通过人工肉眼观察，用吸尘器的进行清理，用“无毛纸”擦净，再采用类似于局放检测的方式检测内腔是否有金属碎屑或带电粉末，多次往复清理以此来达到对GIS内腔清理的目的。这种方法受工人技术，状态影响较大，工作量大，效率低，对于部分人工难以进入或者视线被遮挡的地方，则会出现观察不到内部情况，很难清理干净。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种GIS内腔清理设备。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种GIS内腔清理设备，包括
圆筒状的GIS外壳；
轨道部装，所述轨道部装通过若干支撑部装支撑在所述GIS外壳内并可轴向移动，所述轨道部装与所述GIS外壳同轴；
作业部装，所述作业部装卡在所述轨道部装上并可沿其环向移动，所述作业部装设置有用于检视所述GIS外壳内壁的高清相机、用于夹取异物的夹取组件、用于清洁所述GIS外壳内壁的清扫组件；
用于带动所述轨道部装轴向移动的总驱部装，所述总驱部装安装有空气净化装置和支撑在所述GIS外壳内壁上的滚轮，所述总驱部装的滚轮轮轴与所述GIS外壳的中轴平行。
作为本专利选择的一种技术方案，所述支撑部装有多个，且均匀布置于所述轨道部装的环线上。
作为本专利选择的一种技术方案，所述支撑部装包括支撑杆，所述支撑杆的一端与所述轨道部装刚性连接且另一端设置有滚轮，所述支撑杆上的滚轮轮轴与所述GIS外壳的中轴平行。
作为本专利选择的一种技术方案，所述作业部装包括滑块、检视旋转电机、两个伸出组件、所述清扫组件、所述高清相机、所述夹取组件，所述滑块卡在所述轨道部装上并可沿其环向移动，所述检视旋转电机和两个所述伸出组件均固定在所述滑块上，所述高清相机安装于所述检视旋转电机的转动端上，所述清扫组件安装于其中一个伸出组件的伸出端，所述夹取组件安装于另一个伸出组件的伸出端。
作为本专利选择的一种技术方案，所述清扫组件包括清扫旋转电机、粘附旋转电机、主带轮、粘附带、弹性支撑轮、软质弹性清扫头和从带轮，所述主带轮、所述从带轮、所述弹性支撑轮、所述清扫旋转电机、所述粘附旋转电机均安装于伸出组件的伸出端，所述软质弹性清扫头安装于所述清扫旋转电机的转动端，所述主带轮的转矩输入轴与所述粘附旋转电机的转矩输出轴连接，所述粘附带同时缠绕于所述主带轮和所述从带轮上，所述弹性支撑轮、所述主带轮和所述从带轮形成三角结构，所述弹性支撑轮支撑在所述粘附带的内侧。
作为本专利选择的一种技术方案，所述夹取组件包括安装在伸出组件上的直线电机和爪夹，所述爪夹的抓取驱动端与所述直线电机的直线移动部连接。
本发明的有益效果在于：
本发明所述GIS内腔清理设备可代替人工对GIS内腔进行检查、清理，通过所设置的高清相机检视GIS内腔，通过总驱部装带动轨道部装轴向运动，且通过总驱部装上安装的空气净化装置对GIS内腔进行清洁、净化，通过作业部装实现GIS外壳内壁的清洁，整个设备提高了清理效率，减少人工工作量，缩短了GIS设备安装、调试的周期。
附图说明
图1是本发明所述GIS内腔清理设备的立体结构示意图；
图2是本发明所述GIS内腔清理设备的平面结构示意图；
图3是本发明所述支撑部装的结构示意图；
图4是本发明所述作业部装的结构示意图；
图5是本发明所述清扫组件的结构示意图；
图6是本发明所述夹取组件的结构示意图；
图中：1-总驱部装，2-轨道部装，3-作业部装，4-支撑部装，5-GIS内芯，6-GIS外壳，41-支撑杆，42-滚轮，31-伸出组件，32-滑块，33-检视旋转电机，34-高清相机，35-夹取组件，36-清扫组件，361-清扫旋转电机，362-粘附旋转电机，363-主带轮，364-粘附带，365-弹性支撑轮，366-软质弹性清扫头，367-从带轮，351-直线电机，352-爪夹。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
结合图1和图2所示，本发明包括以下结构：
圆筒状的GIS外壳6；
轨道部装2，轨道部装2通过若干支撑部装4支撑在GIS外壳6内并可轴向移动，轨道部装2与GIS外壳6同轴；
作业部装3，作业部装3卡在轨道部装2上并可沿其环向移动，作业部装3设置有用于检视GIS外壳6内壁的高清相机34、用于夹取异物的夹取组件35、用于清洁GIS外壳6内壁的清扫组件36；
用于带动轨道部装2轴向移动的总驱部装1，总驱部装1安装有空气净化装置和支撑在GIS外壳6内壁上的滚轮，总驱部装1的滚轮轮轴与GIS外壳6的中轴平行，空气净化装置对腔体内部空气中异物以及底部累积的灰尘等进行清除。
总驱部装1、支撑部装4与轨道部装2形成一个刚体结构，并通过支撑轮保证整个设备在腔体中平稳运行不至倾覆。轨道部装2包含用于作业部装3运动的轨道以及为作业部装3供电及通信线缆组成，可采用的供电方式以滑触方式为佳；轨道部装2作为作业部装3的移动轨道辅助进行全向覆盖GIS内腔；轨道部装2通过支撑部装4以及总驱部装1与GIS内腔定位，保证作业过程平稳性。
其中，支撑部装4有多个，且均匀布置于轨道部装2的环线上。
该设备的工作原理如下：
采用通过遥控操作设备进行检查清理代替传统的人工用吸尘器清理之后用“无毛纸”擦拭的清理办法，遥控所用控制模块安装于总驱部装内，为现有技术，不多做说明。通过用本设备代替人工用吸尘器与“无毛纸”进行清理，降低了因人工操作而带入更多的尘埃，降低了设备因清洁度不足而产生故障的风险。通过遥控设备进行检查和清理，操作方便快捷，降低了安装工人的工作量，提高了工作效率。采用模块化设计，适用于各种型号的GIS设备内腔环境。通过总驱部装1的移动带动整个设备沿GIS设备轴向进行移动，作业部装3沿轨道部装2进行轴向360°移动，从轴向、径向两个方向实现整个腔体环境的全覆盖，在此基础上，通过作业部装3携带的高清相机34进行环境检视，当发现杂物时通过清扫、粘附、夹取以及空气过滤的方式进行清除，避免因视野死角导致GIS内腔清洁度不够而产生的故障。
结合图3所示，支撑部装4包括支撑杆41，支撑杆41的一端与轨道部装2刚性连接且另一端设置有滚轮42，支撑杆41上的滚轮轮轴与GIS外壳6的中轴平行。
结合图4所示，作业部装3包括滑块32、检视旋转电机33、两个伸出组件31、清扫组件36、高清相机34、夹取组件35，滑块32卡在轨道部装2上并可沿其环向移动，检视旋转电机33和两个伸出组件31均固定在滑块32上，高清相机34安装于检视旋转电机33的转动端上，清扫组件36安装于其中一个伸出组件31的伸出端，夹取组件35安装于另一个伸出组件31的伸出端。高清相机34为广角相机，安装方向与旋转相机同轴，且带360°旋转功能，满足对轴向无死角检视，相机配置有补光灯，便于在照明条件不好的情况下辅助清理作业。伸出组件31(可采用直线电机、电动推杆等)用于对前端组件伸出长度进行调节。
结合图5所示，清扫组件36包括清扫旋转电机361、粘附旋转电机362、主带轮363、粘附带364、弹性支撑轮365、软质弹性清扫头366和从带轮367，主带轮363、从带轮367、弹性支撑轮365、清扫旋转电机361、粘附旋转电机362均安装于伸出组件31的伸出端，软质弹性清扫头366安装于清扫旋转电机361的转动端，主带轮363的转矩输入轴与粘附旋转电机362的转矩输出轴连接，粘附带364同时缠绕于主带轮363和从带轮367上，弹性支撑轮365、主带轮363和从带轮367形成三角结构，弹性支撑轮365支撑在粘附带364的内侧。
通过伸出组件31伸出压迫弹性支撑轮365接触异物，可将异物颗粒、毛发等轻质异物粘附，同时带轮不断滚动可实现对异物的复合包夹、防止掉落；弹性支撑轮365由柔性轮、支架、弹簧等组成，在粘附操作过程中对自身进行保护。粘附带364材质可为毛毡、透明胶等常规耗材。
软质弹性清扫头366为弹性吸附体，主要用于对聚集的灰尘、泥土等异物进行清扫，同时，对水油等可进行擦拭、吸附。
结合图6所示，夹取组件35包括安装在伸出组件31上的直线电机351和爪夹352，爪夹352的抓取驱动端与直线电机351的直线移动部连接。夹取组件35为现有技术成熟的工业机械手结构，能够实现对大体积异物、金属异物等无法通过吸附、粘附的方式处理的异物。
本发明所述GIS内腔清理设备的使用需依靠人工进行遥控辅助作业，仅作为人工检视及清理的工具使用，不具备自动清扫功能，暂时不具备进行智能清理的功能；
为了适应不同规格的GIS设备腔体环境，本设备采用模块化设计，除以下部分外，其余部分为标准组件：
轨道部装
根据最常用的集中GIS设备内部情况，设计适宜的组件直径及连接方式，具体使用中选择合适的轨道部装2与其余模块进行组合使用；
伸出组件
伸出组件31的长度关系到作业组件的作业范围及作业能力，可根据实际需求采用类似轨道部装2的方式设计满足多种环境的组件，满足使用要求。
支撑部装
支撑部装4的长度需要能够进行调节，轨道部装2连接总驱部装1时增加连接件，适应不同直径的调节需求。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种GIS内腔清理设备，包括圆筒状的GIS外壳，其特征在于，还包括：
轨道部装，所述轨道部装通过若干支撑部装支撑在所述GIS外壳内并可轴向移动，所述轨道部装与所述GIS外壳同轴；
作业部装，所述作业部装卡在所述轨道部装上并可沿其环向移动，所述作业部装设置有用于检视所述GIS外壳内壁的高清相机、用于夹取异物的夹取组件、用于清洁所述GIS外壳内壁的清扫组件；
用于带动所述轨道部装轴向移动的总驱部装，所述总驱部装安装有空气净化装置和支撑在所述GIS外壳内壁上的滚轮，所述总驱部装的滚轮轮轴与所述GIS外壳的中轴平行；
所述作业部装包括滑块、检视旋转电机、两个伸出组件、所述清扫组件、所述高清相机、所述夹取组件，所述滑块卡在所述轨道部装上并可沿其环向移动，所述检视旋转电机和两个所述伸出组件均固定在所述滑块上，所述高清相机安装于所述检视旋转电机的转动端上，所述清扫组件安装于其中一个伸出组件的伸出端，所述夹取组件安装于另一个伸出组件的伸出端；
所述清扫组件包括清扫旋转电机、粘附旋转电机、主带轮、粘附带、弹性支撑轮、软质弹性清扫头和从带轮，所述主带轮、所述从带轮、所述弹性支撑轮、所述清扫旋转电机、所述粘附旋转电机均安装于伸出组件的伸出端，所述软质弹性清扫头安装于所述清扫旋转电机的转动端，所述主带轮的转矩输入轴与所述粘附旋转电机的转矩输出轴连接，所述粘附带同时缠绕于所述主带轮和所述从带轮上，所述弹性支撑轮、所述主带轮和所述从带轮形成三角结构，所述弹性支撑轮支撑在所述粘附带的内侧；
所述夹取组件包括安装在伸出组件上的直线电机和爪夹，所述爪夹的抓取驱动端与所述直线电机的直线移动部连接。
2.根据权利要求1所述的GIS内腔清理设备，其特征在于：所述支撑部装有多个，且均匀布置于所述轨道部装的环线上。
3.根据权利要求1或2所述的GIS内腔清理设备，其特征在于：所述支撑部装包括支撑杆，所述支撑杆的一端与所述轨道部装刚性连接且另一端设置有滚轮，所述支撑杆上的滚轮轮轴与所述GIS外壳的中轴平行。
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