CN108963871B - 一种电力线路综合检修装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力线路综合检修装置，包括运输小车，运输小车上设置用于吊装待检修设备的吊装机构、用于检修待检修设备的检修平台、用于清除待检修设备上覆冰的除冰机构和用于烘干已完成除冰的检修设备的烘干机构；除冰机构包括设置在运输小车上储液罐和液体泵，储液罐内存放有液体除冰剂，液体泵的抽水口通过进水管道与储液罐内的液体除冰剂相连通，液体泵的出水口通过出水管道与喷枪相连通，运输小车上设置立杆，立杆上部设置用于钩挂喷枪的挂环。本发明一方面能够对电力线路上的设备进行拆卸后进行除冰和检修作业，另一方面采用的除冰剂具有冰点低、短时间内除冰速率快、除冰效果显著且对碳钢和植物伤害小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路检修技术领域，具体涉及一种电力线路综合检修装置。
背景技术
电能已经成为现代化生产的主要动力，作为基础性公用事业，随着人民生活水平的不断提高，已显示出举足轻重的作用，供电中断将产生严重的后果。输电线路作为电网的重要环节，具有点多、面广、线长，长期暴露在野外，极易遭受各种外力的损害。另外，随着社会经济的快速发展，城乡一体化速度加快，城市规模不断扩大，同时电网建设也在飞速发展，更多变化给输电线路运行维护带来了很多问题。
进入冬季后，我国大部分地区出现雨雪、冰冻天气，输电线路经常遭受不同程度的覆冰灾害。输电线路覆冰将导致电线舞动、断线、杆塔倒塌、绝缘子闪络等事故，对电网的正常运转和人民生活带来了极大不便。输电线路的覆冰是一个复杂的过程，覆冰量与导线半径、过冷水滴直径、含风量、温度等诸多因素有关。为减少覆冰引起各种事故的发生，目前国内外除冰方法繁多，但究其除冰机理可归纳为热力除冰法、机械除冰、自然除冰和机器人除冰法等方法。但是这些方法存在投资成本大，需要大量人力、结构单一、除冰效率慢，容易对线路或电气设备造成缺陷等不足。
公开号为CN107060632A的发明专利申请公开了一种输电线路绝缘子检修平台，属于输电线路检修装备技术领域。一种输电线路绝缘子检修平台，包括角铁卡具、带有脚钉的连接杆以及操作平台；连接杆的上端与角铁卡具连接，连接杆的下端与操作平台连接，操作平台包括座板以及与座板一侧面铰接的T形脚踏杆；角铁卡具、连接杆及操作平台均使用绝缘硬质材料。该发明通过设置角铁卡具能够实现检修平台与铁塔顶端角铁的钢性连接，从而保证检修平台在使用时不会晃动，稳定性更好，检修的效率明显提高。本发明中各部件由绝缘硬质材料组成，能避免金属材质的部件带来的触电风险，大大提高工作的效率和安全性。本发明结构简单，易于拆装，方便运输携带，综合使用性好。然而，该发明申请不能够对电力线路上的设备进行拆卸和现场除冰作业。
公开号为CN107033844A的专利文献公开了一种环保除冰剂及其在飞机表面除冰中的应用，公开了一种环保除冰剂，该除冰剂含有发酵产物和碳酸钾，相对于100重量份的发酵产物，碳酸钾的含量为10-50重量份；所述发酵产物为通过包括如下步骤的方法制备得到的发酵产物：(1)将产1,2-丙二醇的微生物菌种接种到培养基中，得到发酵前的物料；(2)将发酵前的物料进行厌氧培养至1,2-丙二醇的浓度为200-350g/L，得到发酵产物。环保除冰剂将产1,2-丙二醇的微生物菌种在厌氧培养条件下得到的发酵产物与碳酸钾混合，得到的环保除冰剂。但是，该发明制得的除冰剂冰点为-35.1至-38.5之间，在低温条件下或短时间内除冰速率慢，除冰效果差，不适用于输电线路的除冰除冰。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电力线路综合检修装置，一方面能够对电力线路上的设备进行拆卸后进行除冰和检修作业，另一方面采用的除冰剂具有冰点低、短时间内除冰速率快、除冰效果显著且对碳钢和植物伤害小的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种电力线路综合检修装置，包括运输小车，所述运输小车上设置用于吊装待检修设备的吊装机构、用于检修待检修设备的检修平台、用于清除待检修设备上覆冰的除冰机构和用于烘干已完成除冰的检修设备的烘干机构；
所述除冰机构包括设置在所述运输小车上储液罐和液体泵，所述储液罐内存放有液体除冰剂，所述液体泵的抽水口通过进水管道与所述储液罐内的液体除冰剂相连通，所述液体泵的出水口通过出水管道与喷枪相连通，所述运输小车上设置立杆，所述立杆上部设置用于钩挂所述喷枪的挂环。
优选的，所述烘干机构包括设置在所述运输小车上且位于所述检修平台旁边的支撑杆，转动设置在所述支撑杆上部侧面的排气罩，以及与排气罩相连通的烘干机。
优选的，所述吊装机构包括设置在所述运输小车上的立柱、转动设置在所述立柱上端的横梁、设置在所述横梁上的电动葫芦和设置在所述横梁后端的配重块。
优选的，所述除冰剂由以下重量份数的成分制备：改性有机酸钙15-20份、1,2-丙二醇36-42份、醋酸钾12-17份、表面活性剂5-8份、丙烯酸钠8-10份、硝酸铵钙2-3份、水52-58份。
优选的，所述改性有机酸钙的制备方法为：
S1：将竹醋液中加入氧化钙，在室温下以300-400r/min的转速搅拌10-15min，得到有机酸钙；
S2：将质量分数为6-8%的磷酸溶液中依次加入蒙脱土和偶联剂，水浴加热55-60℃，设置转速为200-300r/min搅拌5-10min，然后加入多聚磷酸钠，保持温度和转速不变，继续搅拌30-45min，得到改性蒙脱土；
S3：向步骤S1得到有机酸钙中加入步骤S2得到的改性蒙脱土和碳纳米管，在室温下以200-300r/min的转速搅拌10-15min后，在频率为40kHz，功率为500W的超声波中震荡1-1.5h，过滤，干燥，研磨，得到改性有机酸钙。
优选的，所述改性有机酸钙中各成分的用量比，竹醋液：磷酸溶液：氧化钙：蒙脱土：偶联剂：多聚磷酸钠：碳纳米管为100-105g：35-40g：10-12g：6-10g：1-1.2g：0.3-0.6g：1.5-2.2g。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550或KH560。
优选的，所述蒙脱土的粒径为70-80nm。
优选的，所述改性有机酸钙的粒径为20-100nm。
优选的，所述表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。
本发明的有益效果是：
一种电力线路综合检修装置，包括运输小车，在运输小车上设置用于吊装待检修设备的吊装机构、用于检修待检修设备的检修平台、用于清除待检修设备上覆冰的除冰机构和用于烘干已完成除冰的检修设备的烘干机构；其中，除冰机构包括设置在所述运输小车上储液罐和液体泵，所述储液罐内存放有液体除冰剂，所述液体泵的抽水口通过进水管道与所述储液罐内的液体除冰剂相连通，所述液体泵的出水口通过出水管道与喷枪相连通，所述运输小车上设置立杆，所述立杆上部设置用于钩挂所述喷枪的挂环。另外， 所述烘干机构包括设置在所述运输小车上且位于所述检修平台旁边的支撑杆，转动设置在所述支撑杆上部侧面的排气罩，以及与排气罩相连通的烘干机。另外，所述吊装机构包括设置在所述运输小车上的立柱、转动设置在所述立柱上端的横梁、设置在所述横梁上的电动葫芦和设置在所述横梁后端的配重块。
采用本发明对待检修设备进行检修前，先利用吊装机构将待检修设备吊装到检修平台上，之后打开液体泵拿起喷枪向待检修设备外表面上的覆冰喷洒液体除冰剂，待检修设备外表面的覆冰完全融解后，利用烘干机构对待检修设备进行烘干作业，完成烘干后即可对待检修设备进行其他检修作业。
本发明采用的除冰剂以1,2-丙二醇为主要成分，其具有很好的水溶性，并且它的水溶液本身可以达到很低的冰点，同时1,2-丙二醇的稳定性很好，腐蚀性很小，作为一种有机小分子，在自然界中可以自然降解，对土壤，水体等污染很小。本发明制备的改性有机酸钙也具有较好除冰效果，与1,2-丙二醇相配合，协同作用，提高除冰效率，除冰效果更佳。醋酸钾是一种有机冰点降低剂，与1,2-丙二醇和改性有机酸钙相结合，显著降低体系的冰点。丙烯酸钠作为分散剂，具有阻垢和净水絮凝的作用，对融化后的水质起到净化效果，防止污染土壤。硝酸铵钙能够与1,2-丙二醇协同降低水的冰点，增强除冰效果，同时除冰剂流入土壤中，能添加植物所需要的氮元素，有利于植物的生长。改性有机酸钙的粒径优选为20-100nm，分散效果好，并添加表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚提高组分之间的乳化能力，使他们彼此能更加有效地混合。
竹醋液是用竹材烧炭的过程中，收集竹材在高温分解中产生的气体，并将这种气体在常温下冷却得到的液体物质。竹醋液含有近300种天然高分子有机化合物，有有机酸类、醇类、酮类、醛类、酯类及微量的碱性成分等。本发明将竹醋液与氧化钙混合制备有机酸钙，具有较低的冰点，较好的除冰效果。蒙脱土的粒径为70-80nm，将蒙脱土先用磷酸溶液改性，增大比表面积和化学活性，硅烷偶联剂增强相容性，再用多聚磷酸钠进一步改性，提高蒙脱土分散性；碳纳米管优选比表面积为≥233m2/g，内径3-5nm，外径8-15nm，长度50μm，具有优异的力学性能和化学性能，具有开放的多孔结构，本发明将改性后蒙脱土和碳纳米管进一步改性有机酸钙，增强其疏水性，加快除冰剂除冰速度。
本发明的除冰剂以1,2-丙二醇为主要成分，并与改性有机酸钙、醋酸钾等组分相结合，冰点能够达到-45℃，低温下除冰速率高，短时间内除冰速度快，除冰效果显著；具有阻垢和净水絮凝的作用，对融化后的水质起到净化效果，防止污染土壤；还含有植物所需的氮、磷、钾元素，能促进植物的生长。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参阅图1，本实施例提供一种电力线路综合检修装置，包括运输小车1，所述运输小车1上设置用于吊装待检修设备的吊装机构、用于检修待检修设备的检修平台2、用于清除待检修设备上覆冰的除冰机构和用于烘干已完成除冰的检修设备的烘干机构；
所述除冰机构包括设置在所述运输小车1上储液罐3和液体泵4，所述储液罐3内存放有液体除冰剂，所述液体泵4的抽水口通过进水管道5与所述储液罐3内的液体除冰剂相连通，所述液体泵4的出水口通过出水管道6与喷枪7相连通，所述运输小车1上设置立杆8，所述立杆8上部设置用于钩挂所述喷枪7的挂环9。
所述烘干机构包括设置在所述运输小车1上且位于所述检修平台2旁边的支撑杆10，转动设置在所述支撑杆10上部侧面的排气罩11，以及与排气罩相连通的烘干机12。
所述吊装机构包括设置在所述运输小车1上的立柱13、转动设置在所述立柱13上端的横梁14、设置在所述横梁14上的电动葫芦15和设置在所述横梁14后端的配重块16。
表1 实施例2-5的除冰剂中各成分的重量份（份）
表2 实施例2、4、6、8的改性有机酸钙中各成分的用量（g）
实施例2
本实施例提供一种电力线路综合检修装置，与实施例1的区别在于：提供了实施例1中的除冰剂，由表1所示的成分及其重量份数制成，所述改性有机酸钙由表2所示的成分及其用量制成。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。所述表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚。
所述改性有机酸钙的制备方法为：
S1：将竹醋液中加入氧化钙，在室温下以300r/min的转速搅拌15min，得到有机酸钙；
S2：将质量分数为6%的磷酸溶液中依次加入蒙脱土和偶联剂，水浴加热55-60℃，设置转速为200r/min搅拌10min，然后加入多聚磷酸钠，保持温度和转速不变，继续搅拌45min，得到改性蒙脱土；
S3：向步骤S1得到有机酸钙中加入步骤S2得到的改性蒙脱土和碳纳米管，在室温下以200r/min的转速搅拌15min后，在频率为40kHz，功率为500W的超声波中震荡1h，过滤，干燥，研磨，得到改性有机酸钙。
所述除冰剂的制备方法为：将改性有机酸钙、1,2-丙二醇、醋酸钾和水置于磁力搅拌器中50-60℃条件下，以400r/min的转速搅拌10min后，加入表面活性剂、丙烯酸钠和硝酸铵钙，保持温度不变，以200r/min的转速搅拌45min后；50μm的孔径进行一次过滤，将得到的一次滤液在频率为40kHz，功率为500W的超声波中震荡2h，然后静置12h，30μm的孔径进行二次过滤，得到的二次滤液即为除冰剂。
实施例3
本实施例提供一种电力线路综合检修装置，与实施例1的区别在于：提供了实施例1中的除冰剂，由表1所示的成分及其重量份数制成，所述改性有机酸钙中各成分的用量，同实施例2。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。所述改性有机酸钙的制备方法同实施例2。所述除冰剂的制备方法同实施例2。
实施例4
本实施例提供一种电力线路综合检修装置，与实施例1的区别在于：提供了实施例1中的除冰剂，由表1所示的成分及其重量份数制成，所述改性有机酸钙由表2所示的成分及其用量制成。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。所述表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚。
所述改性有机酸钙的制备方法为：
S1：将竹醋液中加入氧化钙，在室温下以350r/min的转速搅拌12min，得到有机酸钙；
S2：将质量分数为7%的磷酸溶液中依次加入蒙脱土和偶联剂，水浴加热55-60℃，设置转速为250r/min搅拌8min，然后加入多聚磷酸钠，保持温度和转速不变，继续搅拌40min，得到改性蒙脱土；
S3：向步骤S1得到有机酸钙中加入步骤S2得到的改性蒙脱土和碳纳米管，在室温下以250r/min的转速搅拌12min后，在频率为40kHz，功率为500W的超声波中震荡1.5h，过滤，干燥，研磨，得到改性有机酸钙。
所述除冰剂的制备方法同实施例2。
实施例5
本实施例提供一种电力线路综合检修装置，与实施例1的区别在于：提供了实施例1中的除冰剂，由表1所示的成分及其重量份数制成，所述改性有机酸钙中各成分的用量，同实施例4。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。所述表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚。所述改性有机酸钙的制备方法同实施4。所述除冰剂的制备方法同实施例2。
实施例6
本实施例提供一种电力线路综合检修装置，与实施例1的区别在于：提供了实施例1中的除冰剂中各成分及其重量份数同实施例5，所述改性有机酸钙由表2所示的成分及其含量制成。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
所述改性有机酸钙的制备方法为：
S1：将竹醋液中加入氧化钙，在室温下以400r/min的转速搅拌10min，得到有机酸钙；
S2：将质量分数为8%的磷酸溶液中依次加入蒙脱土和偶联剂，水浴加热55-60℃，设置转速为300r/min搅拌5min，然后加入多聚磷酸钠，保持温度和转速不变，继续搅拌30min，得到改性蒙脱土；
S3：向步骤S1得到有机酸钙中加入步骤S2得到的改性蒙脱土和碳纳米管，在室温下以300r/min的转速搅拌10min后，在频率为40kHz，功率为500W的超声波中震荡1h，过滤，干燥，研磨，得到改性有机酸钙。
所述除冰剂的制备方法同实施例2。
实施例7
本实施例提供一种电力线路综合检修装置，与实施例1的区别在于：提供了实施例1中的除冰剂中各成分及其重量份数同实施例4，所述改性有机酸钙中各成分的用量，同实施例6。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
所述改性有机酸钙的制备方法同实施例6。所述除冰剂的制备方法同实施例2。
实施例8
本实施例提供一种电力线路综合检修装置，与实施例1的区别在于：提供了实施例1中的除冰剂中各成分及其重量份数同实施例3，所述改性有机酸钙由表2所示的成分制成。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
所述改性有机酸钙的制备方法同实施例6。所述除冰剂的制备方法同实施例2。
另外，实施例2-8中，所述蒙脱土的粒径为70-80nm，所述改性有机酸钙的粒径为20-100nm，碳纳米管优选比表面积为≥233m2/g，内径3-5nm，外径8-15nm，长度50μm。
对比例1
一种除冰剂中各成分及其重量份数均同实施例4，制备方法也同实施例4，但与实施例4不同的是，本对比例中，缺少醋酸钾。
对比例2
一种除冰剂中各成分及其重量份数均同实施例4，制备方法也同实施例4，但与实施例4不同的是，本对比例中，缺少丙烯酸钠。
对比例3
一种除冰剂中各成分及其重量份数均同实施例4，制备方法也同实施例4，但与实施例4不同的是，本对比例中，未对有机酸钙进行改性，即有机酸钙的制备方法是将竹醋液中加入氧化钙，在室温下以350r/min的转速搅拌12min，得到有机酸钙。
对比例4
一种除冰剂中各成分及其重量份数均同实施例4，制备方法也同实施例4，但与实施例4不同的是，本对比例中，对有机酸钙进行改性中，缺少磷酸溶液、偶联剂和多聚磷酸钠，即未对蒙脱土进行改性。
所述改性有机酸钙的制备方法为：
S1：将竹醋液中加入氧化钙，在室温下以350r/min的转速搅拌12min，得到有机酸钙；
S2：向步骤S1得到有机酸钙中加入蒙脱土和碳纳米管，碳纳米管比表面积为≥233m2/g，内径3-5nm，外径8-15nm，长度50μm，在室温下以250r/min的转速搅拌12min后，在频率为40kHz，功率为500W的超声波中震荡1.5h，过滤，干燥，研磨，得到改性有机酸钙。
性能测试
除冰速率测试
在冰盘内注入500毫升蒸馏水，置于冰柜内，在-25℃条件下冰冻12小时冻结成冰。将冰柜盖打开，将温度调节到-15℃，把各冰盘陈列。在一分钟内将10克除冰剂均匀喷洒到冰盘面上。分别在5、10、20、30分钟收集融化掉的水，并称重，测试结果参见表3。
表3 实施例2-8及对比例1-4除冰剂融化掉水的重量（g）
其他性能的测试，参见GB/T 23851-2017，测试结果参见表4。
表4 实施例1-8及对比例1-4除冰剂性能测试结果
结合表3和表4，对本发明实施例2-8除冰速率进行测试，在-15℃条件下，当把除冰剂撒在冰面上产生除冰作用时，可以听到啪啪的冰裂声，在除冰剂的周围形成很多“小坑”，在除冰剂的部位最终形成纵横沟壑的冰面，在低温环境下具有优异的除冰效果，除冰速率快。冰点在-40℃以下，对碳钢的腐蚀和植物种子的受害很小，综合性能优异。对比例1省略醋酸钾，除冰剂的除冰速率下降明显、冰点显著上升，对比例2缺少丙烯酸钠，对钢铁的腐蚀和植物种子的伤害最大；对比例3未将有机酸钙进行改性，除冰剂的除冰速率明显下降、冰点上升明显；对比例4未对蒙脱土进行改性，短时间内除冰效果差，除冰剂的综合性能均有所下降。说明本发明配方和工艺适配性好，各原料之间是相辅相成的，缺少任何一种原料，材料的性能就会明显下降。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种电力线路综合检修装置，包括运输小车，其特征在于：所述运输小车上设置用于吊装待检修设备的吊装机构、用于检修待检修设备的检修平台、用于清除待检修设备上覆冰的除冰机构和用于烘干已完成除冰的检修设备的烘干机构；
所述除冰机构包括设置在所述运输小车上储液罐和液体泵，所述储液罐内存放有液体除冰剂，所述液体泵的抽水口通过进水管道与所述储液罐内的液体除冰剂相连通，所述液体泵的出水口通过出水管道与喷枪相连通，所述运输小车上设置立杆，所述立杆上部设置用于钩挂所述喷枪的挂环，
所述除冰剂由以下重量份数的成分制备：改性有机酸钙15-20份、1,2-丙二醇36-42份、醋酸钾12-17份、表面活性剂5-8份、丙烯酸钠8-10份、硝酸铵钙2-3份、水52-58份，
所述改性有机酸钙的制备方法为：
S1：将竹醋液中加入氧化钙，在室温下以300-400r/min的转速搅拌10-15min，得到有机酸钙；
S2：将质量分数为6-8%的磷酸溶液中依次加入蒙脱土和偶联剂，水浴加热55-60℃，设置转速为200-300r/min搅拌5-10min，然后加入多聚磷酸钠，保持温度和转速不变，继续搅拌30-45min，得到改性蒙脱土；
S3：向步骤S1得到有机酸钙中加入步骤S2得到的改性蒙脱土和碳纳米管，在室温下以200-300r/min的转速搅拌10-15min后，在频率为40kHz，功率为500W的超声波中震荡1-1.5h，过滤，干燥，研磨，得到改性有机酸钙。
2.如权利要求1所述的一种电力线路综合检修装置，其特征在于：所述烘干机构包括设置在所述运输小车上且位于所述检修平台旁边的支撑杆，转动设置在所述支撑杆上部侧面的排气罩，以及与排气罩相连通的烘干机。
3.如权利要求2所述的一种电力线路综合检修装置，其特征在于：所述吊装机构包括设置在所述运输小车上的立柱、转动设置在所述立柱上端的横梁、设置在所述横梁上的电动葫芦和设置在所述横梁后端的配重块。
4.如权利要求3所述的一种电力线路综合检修装置，其特征在于：所述改性有机酸钙中各成分的用量比，竹醋液：磷酸溶液：氧化钙：蒙脱土：偶联剂：多聚磷酸钠：碳纳米管为100-105g：35-40g：10-12g：6-10g：1-1.2g：0.3-0.6g：1.5-2.2g。
5.如权利要求4所述的一种电力线路综合检修装置，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550或KH560。
6.如权利要求5所述的一种电力线路综合检修装置，其特征在于：所述蒙脱土的粒径为70-80nm。
7.如权利要求6所述的一种电力线路综合检修装置，其特征在于：所述改性有机酸钙的粒径为20-100nm。
8.如权利要求7所述的一种电力线路综合检修装置，其特征在于：所述表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。
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