CN109473934A - 一种输电线路除覆冰系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种输电线路除覆冰系统及方法，包括自行走小车和远程主机，自行走小车设置于输电线路上，所述的自行走小车包括安装支架，位于安装支架底部的电池单元，位于安装支架中部的驱动单元，位于安装支架顶部的通信单元和位于安装支架前端的除冰刀，通信单元通过无线信号与远程主机通信,通信单元与驱动单元相连，除冰刀通过支撑轴与安装支架相连，除冰刀由两块刀片组成，两块刀片通过搭扣连接。本发明的优点是：远程控制自行走小车除冰，劳动强度低，除冰方便；采用弹性橡胶膜，自行走小车不易打滑，运行稳定；设有加热片，能够提高除冰效率，同时避免自行走小车结冰；结合输电线路潮流除覆冰，除覆冰效率高。

Description

一种输电线路除覆冰系统及方法

技术领域

本发明涉及输电线路安全防护设备技术领域，尤其涉及一种输电线路除覆冰系统及方法。

背景技术

输电线路覆冰是指空气中的“过冷却”水滴和湿雪下落过程中碰到温度低于零度的架空线后，在架空线表面冻结成冰的现象。输电线路覆冰后，因为冰的质量会导致输电线路弧垂增大，使导线间、导地线间的距离减小，当风吹动时会由于绝缘距离不够引起短路事故；同时因为承载重量的增加，易导致塔杆等输电线路承载体弯曲、折损。

常用的除覆冰方法有机械法、热力法、被动法等，机械法是利用机械动力除冰，该方法受地形限制且工作强度大；热力法是通过潮流、短路等增加输电线路温度从而达到除冰的方法，该方法主要起预防作用，对于覆冰严重的输电线路收效甚微；被动法是利用风能、太阳能等使覆冰脱落或融化，该方法效果不理想。

发明内容

本发明主要解决了常用除覆冰方法工作强度大、除覆冰效果较差的问题，提供了一种除冰效果好、人工远程控制的一种输电线路除覆冰系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种输电线路除覆冰系统，包括自行走小车和远程主机，自行走小车设置于输电线路上，所述的自行走小车包括安装支架，位于安装支架底部的电池单元，位于安装支架中部的驱动单元，位于安装支架顶部的通信单元和位于安装支架前端的除冰刀，通信单元通过无线信号与远程主机通信, 通信单元与驱动单元相连，除冰刀通过支撑轴与安装支架相连，除冰刀由两块刀片组成，两块刀片通过搭扣连接。

本发明中自行走小车通过驱动单元在输电线路上移动，自行走小车通过通信单元接收远程主机的控制命令，除冰刀设于自行走小车前端，在自行走小车移动时除去输电线路上的覆冰，除冰刀分为两块刀片便于除冰刀安装于输电线路上。

作为上述方案的一种优选方案，所述的安装支架设有三条竖臂，相邻的两条竖臂通过倾斜臂相连，倾斜臂与竖臂端点相连，两条倾斜臂相交于安装支架中间的竖臂下端，三条竖臂上端均设有固定轴，固定轴与竖臂垂直，三条固定轴与挡板相连，挡板所在平面与竖臂所在平面平行，两侧竖臂下端设有闭锁行走轮机构。

作为上述方案的一种进一步的优选方案，所述的闭锁行走轮机构包括连接轴、横轴、预紧拉簧、连接挂钩和两个行走轮，两个行走轮设于连接轴两端，横轴垂直设于连接轴中部，横轴一端铰接于竖臂下端，横轴另一端设有固定环，预紧拉簧两端均设有挂钩，安装支架挡板下端设置有连接挂钩，预紧拉簧一端与固定环相连，另一端与连接挂钩相连。横轴一端铰接于竖臂，另一端可在垂直方向自由移动，行走轮置于承载输电线路下方，预紧拉簧连接横轴和安装支架，使输电线路固定于闭锁行走轮机构中。

作为上述方案的另一种进一步的优选方案，所述的行走轮包括通过横轴相连的两个圆片，两个圆片之间设有弹性橡胶膜。采用弹性橡胶膜作为行走轮轮面，能够使轮面与输电线路充分贴合，增加轮面与输电线路的接触面积增加摩擦力，避免自行走小车在运行过程中有打滑的现象。

作为上述方案的另一种进一步的优选方案，所述的通信单元包括无线收发模块和微处理模块，无线收发模块、微处理模块依次相连。通信单元负责与远程主机通信，无线收发模块采用433M无线模块，无线收发模块传递信息给远程主机通信；无线收发模块还可以接收远程主机对自行走小车的控制命令，并将控制命令传输给微处理模块，微处理模块中程序对控制命令进行处理，从而控制驱动单元。

作为上述方案的一种优选方案，所述的驱动单元包括驱动电机和履带机构，通信单元中的微处理模块与驱动电机相连，驱动电机与履带机构相连，履带机构下底面与输电线路上端贴合。通信单元中接收远程主机控制信息，通过通信单元中的微处理模块通过程序控制驱动单元中驱动电机运行，驱动电机带动橡胶履带，从而控制自行走小车移动。

作为上述方案的进一步优选方案，所述的履带机构包括橡胶履带、驱动轮、若干从动轮和从动排轮，驱动轮和从动轮安装于挡板上部且处于同一直线，从动排轮安装于挡板下部，橡胶履带绕于驱动轮、从动轮和从动排轮外侧，橡胶履带内侧设有第一加热片，从动排轮下端的橡胶履带与输电线路贴合，驱动轮与驱动电机相连。驱动轮带动橡胶履带转动，传动轮保障橡胶履带正常工作，橡胶履带内侧的加热片防止橡胶履带因为低温结冰。

作为上述方案的一种优选方案，所述的刀片包括连接端和除冰端，连接端与支撑轴相连，除冰端一端与连接端相连，另一端设于输电线路上，除冰端两端之间通过弧面相连，弧面内设有夹层，夹层中设有第二加热片。第二加热片配合弧面能提高除冰端除覆冰能力。

本发明还提供输电线路除覆冰方法，采用上述输电线路除覆冰系统进行除覆冰，方法包括：

S1：人工清除输电线路一端的覆冰，安装自行走小车；

S2：变电站对该输电线路的潮流进行控制，使该输电线路温度上升；

S3：控制自行走小车运行进行除覆冰工作。

本发明的优点是：远程控制自行走小车除冰，劳动强度低，除冰方便；采用弹性橡胶膜，自行走小车不易打滑，运行稳定；设有加热片，能够提高除冰效率，同时避免自行走小车结冰；结合输电线路潮流除覆冰，除覆冰效率高。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为自行走小车的一种侧视图。

图3为自行走小车的一种正视图。

图4为除冰刀的一种正视图。

图5为除冰刀的一种结构示意图。

图6为自行走小车各单元连接的一种结构示意图。

图7为除覆冰方法的一种流程图。

1-自行走小车 3-远程主机 4-履带机构 5-电池单元 7-行走轮 8-横轴 9-固定环 10-预紧拉簧 11-连接挂钩 12-固定轴 13-挡板 14-驱动电机 15-输电线路 17-连接轴 18-安装支架 19-倾斜臂 20-通信单元 21-竖臂 22-除冰刀 23-微处理模块 24-无线收发模块 26-驱动单元 27-从动排轮 28-从动轮 29-驱动轮 30-橡胶履带 31-支撑轴32-搭扣 33-连接端 34-除冰端 35-夹层 36-弹性橡胶膜。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种输电线路除覆冰系统，如图1所示，包括北斗卫星2、自行走小车1和远程主机3，自行走小车设置于输电线路15上，如图2、3、4所示，所述的自行走小车包括安装支架18，位于安装支架底部的电池单元5，位于安装支架中部的驱动单元26，位于安装支架顶部的通信单元20和位于安装支架前端的除冰刀22，通信单元通过无线信号与远程主机通信,通信单元与驱动单元相连，除冰刀通过支撑轴31与安装支架相连，除冰刀由两块刀片组成，两块刀片通过搭扣32连接。

如图4、5所示，所述的刀片包括连接端33和除冰端34，连接端与支撑轴31相连，除冰端一端与连接端相连，另一端设于输电线路上，除冰端两端之间通过弧面34相连，弧面内设有夹层35，夹层中设有第二加热片。

自行走小车通过驱动单元在输电线路上移动，在移动同时带动除冰刀除去输电线路上覆冰。

如图3所示，安装支架设有三条竖臂21，相邻的两条竖臂通过倾斜臂19相连，倾斜臂与竖臂端点相连，两条倾斜臂相交于安装支架中间的竖臂下端，三条竖臂上端均设有固定轴9，固定轴与竖臂垂直，三条固定轴与挡板13相连，挡板所在平面与竖臂所在平面平行，两侧竖臂下端设有闭锁行走轮机构。

如图2、3所示，闭锁行走轮机构包括连接轴17、横轴8、预紧拉簧10、连接挂钩11和两个行走轮7，两个行走轮设于连接轴两端，横轴垂直设于连接轴中部，横轴一端铰接于竖臂21下端，横轴另一端设有固定环9，预紧拉簧两端均设有挂钩，安装支架挡板下端设置有连接挂钩，预紧拉簧一端与固定环相连，另一端与连接挂钩相连。行走轮包括通过横轴8相连的两个圆片，两个圆片之间设有弹性橡胶膜36。

如图6所示，通信单元20包括无线收发模块24和微处理模块23，无线收发模块、微处理模块依次相连。

如图3、6所示，驱动单元26包括驱动电机14和履带机构4，通信单元20中的微处理模块23与驱动电机14相连，驱动电机与履带机构相连，履带机构下底面与输电线路15上端贴合。履带机构包括橡胶履带30、驱动轮29、若干从动轮28和从动排轮27，驱动轮和从动轮安装于挡板上部且处于同一直线，从动排轮安装于挡板下部，橡胶履带绕于驱动轮、从动轮和从动排轮外侧，形成一个梯形，橡胶履带内侧设有第一加热片，从动排轮下端的橡胶履带与输电线路贴合，驱动轮与驱动电机相连。

对应的，本实施例提出一种采用该系统的输电线路除覆冰方法，如图7所示，包括以下步骤：

S1：人工清除输电线路一端的覆冰，安装自行走小车；

S2：变电站对该输电线路的潮流进行控制，使该输电线路温度上升；

S3：控制自行走小车运行进行除覆冰工作。

该方法首先人工清除输电线路上部分覆冰，给自行走小车提供足够的安装空间，在自行走小车安装到输电线路上后，通知变电站工作人员控制所要除覆冰输电线路的潮流以使该输电线路温度上升，使与输电线路直接接触的部分覆冰融化，然后控制自行走小车带动除冰刀除去输电线路表面覆冰。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了通信单元、驱动单元等术语但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种输电线路除覆冰系统，其特征是：包括自行走小车（1）和远程主机（3），自行走小车设置于输电线路（15）上，所述的自行走小车包括安装支架（18），位于安装支架底部的电池单元（5），位于安装支架中部的驱动单元（26），位于安装支架顶部的通信单元（20）和位于安装支架前端的除冰刀（22），通信单元通过无线信号与远程主机通信, 通信单元与驱动单元相连，除冰刀通过支撑轴（31）与安装支架相连，除冰刀由两块刀片组成，两块刀片通过搭扣（32）连接。

2.根据权利要求1所述的输电线路除覆冰系统，其特征是：所述的安装支架设有三条竖臂（21），相邻的两条竖臂通过倾斜臂（19）相连，倾斜臂与竖臂端点相连，两条倾斜臂相交于安装支架中间的竖臂下端，三条竖臂上端均设有固定轴（12），固定轴与竖臂垂直，三条固定轴与挡板（13）相连，挡板所在平面与竖臂所在平面平行，两侧竖臂下端设有闭锁行走轮机构。

3.根据权利要求2所述的输电线路除覆冰系统，其特征是：所述的闭锁行走轮机构包括连接轴（17）、横轴（8）、预紧拉簧（10）、连接挂钩（11）和两个行走轮（7），两个行走轮设于连接轴两端，横轴垂直设于连接轴中部，横轴一端铰接于竖臂（21）下端，横轴另一端设有固定环（9），预紧拉簧两端均设有挂钩，安装支架挡板下端设置有连接挂钩，预紧拉簧一端与固定环相连，另一端与连接挂钩相连。

4.根据权利要求3所述的输电线路除覆冰系统，其特征是：所述的行走轮包括通过横轴（8）相连的两个圆片，两个圆片之间设有弹性橡胶膜（36）。

5.根据权利要求1所述的输电线路除覆冰系统，其特征是：所述的通信单元（20）包括无线收发模块（24）和微处理模块（23）无线收发模块、微处理模块依次相连。

6.根据权利要求5所述的输电线路除覆冰系统，其特征是：所述的驱动单元（26）包括驱动电机（14）和履带机构（4），通信单元（20）中的微处理模块（23）与驱动电机（14）相连，驱动电机与履带机构相连，履带机构下底面与输电线路（15）上端贴合。

7.根据权利要求6所述的输电线路除覆冰系统，其特征是：所述的履带机构包括橡胶履带（30）、驱动轮（29）、若干从动轮（28）和从动排轮（27），驱动轮和从动轮安装于挡板上部且处于同一直线，从动排轮安装于挡板（13）下部，橡胶履带绕于驱动轮、从动轮和从动排轮外侧，橡胶履带内侧设有第一加热片，从动排轮下端的橡胶履带与输电线路贴合，驱动轮与驱动电机相连。

8.根据权利要求1所述的输电线路除覆冰系统，其特征是：所述的刀片包括连接端（33）和除冰端（34），连接端与支撑轴（31）相连，除冰端一端与连接端相连，另一端设于输电线路上，除冰端两端之间通过弧面（34）相连，弧面内设有夹层（35），夹层中设有第二加热片。

9.一种输电线路除覆冰方法，采用权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的输电线路除覆冰系统，其特征是，包括以下步骤：

S1：人工清除输电线路一端的覆冰，安装自行走小车；

S2：变电站对该输电线路的潮流进行控制，使该输电线路温度上升；

S3：控制自行走小车运行进行除覆冰工作。