CN111313349A - 一种输电线路的自动除冰雪装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电线路的自动除冰雪装置及其控制方法，涉及电力线路领域，尤其涉及一种输电线路的自动除冰雪装置，包括主体机架、夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、控制单元、电源，所述除冰雪装置以输电线路为分界线，分为上下两个部分，通过螺栓连接固定，方便安装，输电线路从除冰雪装置中穿过，除冰雪装置左右对称，可以正反两方向的自动除冰雪，采用加热和撞击相结合的方式进行输电线路除冰雪，能够适用于输电线路的各种覆冰形式，彻底除冰雪，具有干燥功能，结构简单，安装方便，实现输电线路的自动除冰雪。

Description

一种输电线路的自动除冰雪装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电力线路领域，尤其涉及一种输电线路的自动除冰雪装置。

背景技术

冬天输电线路经常出现覆冰情况，影响电力系统的正常运行，严重的直接导致输电线路断线，杆塔倒塌，造成大面积断电和巨大的经济损失。传统的除冰方法，如采用人工进行抛绳摩擦除冰或用棍棒敲击除冰，不但工作量大，效率低下，而且冰效果差，存在危险，在一些特殊地形如山地等，根本无法实施。利用交流电或直流电流加热覆冰导线进行除冰，但这种方式能量损耗大、设备成本高，而且适用范围较小，不能对输电地线、防雷线、光缆线路进行除冰。机械除冰装置普遍存在安装复杂，难以适用于不同类型的输电线路覆冰形式、容易损坏输电线路、除冰不彻底等问题。

发明内容

为解决背景中存在的问题，本发明提供一种输电线路的自动除冰雪装置及其控制方法，能够适用于输电线路的各种覆冰形式，彻底除冰雪，具有干燥功能，结构简单，安装方便，实现输电线路的正反向自动除冰雪。

为达此目的，本发明采用加热和撞击相结合的方式进行输电线路除冰雪，具体技术方案如下：

一种输电线路的自动除冰雪装置包括：主体机架、夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、控制单元、电源，所述除冰雪装置以输电线路为分界线，分为上下两个部分，通过螺栓连接固定，方便安装，输电线路从除冰雪装置中穿过，除冰雪装置左右对称，可以正反两方向的自动除冰雪。所述主体机架上安装有夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、控制单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、电源。

所述夹紧驱动单元包括滑轮组、滑轮传动件、抱闸装置和运动驱动装置，滑轮传动件连接滑轮组和驱动装置，滑轮组与输电线路咬合，驱动装置驱动滑轮组使主体机架在输电线路上移动。

所述撞击破冰单元包括破冰铡刀、破冰连接装置、破冰驱动装置和冰厚度检测装置，破冰连接装置连接破冰铡刀和破冰驱动装置，破冰驱动装置和冰厚度检测装置固定在主体机架上，冰厚度检测装置检测覆冰的厚度，当厚度大于设定值时，破冰驱动装置驱动破冰铡刀进行破冰。

所述清冰单元括轴承外圈、轴承内圈、清冰齿轮和清冰驱动装置，轴承外圈固定在主体机架上，清冰齿轮固定在轴承内圈上，清冰驱动装置驱动清冰齿轮进行清冰。

所述融冰干燥单元包括加热器和风扇，加热器把残余的冰融化，风扇把冰融化后的水吹走干燥。

所述覆冰检测装置，用于检测输电线路上是否覆冰，安装在输电线路的铁塔上，通过无线发送模块把信号发送给控制单元。

所述控制单元，通过无线接收模块接收覆冰检测装置的检测信号，并进行处理，控制夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元。

所述电源，用于夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、控制单元的电源供应。

优选的，所述滑轮组包括左轮和右轮，所述左轮和右轮与主体机架固定装配，用于挂在输电线路上，承载整个设备的重量。

优选的，所述运动驱动装置用于驱动左轮和右轮在电线上移动，所述抱闸在滑轮组移动时打开，否则就闭合，把整个设备固定在输电线路上。

优选的，所述的破冰铡刀呈三角形分布，以输电线路为中心，夹角为120度布置，破冰铡刀前端为三分之一圆弧的形式。在不破冰时，破冰铡刀打开，位置与输电线路平行，破冰时闭合，与输电线路垂直，所有破冰铡刀前端的圆弧部分围成一个圆圈，圆圈大于输电线路直径，不会损坏输电线路。

优选的，所述加热器与输电线路平行套在上面，上面设有进风口与风扇相连，下面底部设有排风孔，可以排风和残冰融化后的水。

优选的，所述抱闸装置在除冰雪装置移动时打开，停止时闭合，抱紧输电线路，防止除冰雪装置滑动。

一种输电线路的自动除冰雪装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤S101：

初始状态，除冰雪装置停靠在输电线路A点，覆冰检测装置实时检测输电线路的覆冰情况；

步骤S102：

当覆冰检测装置检测到输电线路覆冰，发出输电线路覆冰信号给控制单元，控制单元接到覆冰信号后，发出运动命令给运动驱动装置，打开抱闸装置，运动驱动装置开始驱动滑轮组移动，从输电线路A点向输电线路B点移动；

步骤S103：

当冰厚度检测装置检到移动方向测覆冰的厚度大于设定值时，控制单元发出停止运动命令，运动驱动装置停止驱动滑轮组移动，闭合抱闸装置；控制单元发出破冰命令，控制破冰驱动装置驱动破冰铡刀进行破冰；

步骤S104：

撞击破冰完成后，反馈破冰完成信号给控制单元，控制单元接到破冰完成信号后，发出运动命令给运动驱动装置，运动驱动装置驱动滑轮组移动；控制单元同时发出清冰命令给清冰单元，控制清冰驱动装置驱动清冰齿轮进行清冰；控制单元同时发出融冰干燥命令给融冰干燥单元，加热器开始加热，把残余的冰融化，风扇把冰融化后的水吹走干燥；

步骤S105：

当自动除冰雪装置到达输电线路B点，触发限位开关信号B，并发送给控制单元，控制单元发出停止命令，运动驱动装置停止驱动滑轮组移动，破冰驱动装置停止驱动破冰铡刀进行破冰，清冰驱动装置停止驱动清冰齿轮进行清冰，加热器停止加热，风扇停止转动，闭合抱闸装置，整个系统进入待命状态，等待下一个输电线路覆冰信号的到来；

步骤S106：

当覆冰检测装置再次检测到输电线路覆冰，发出输电线路覆冰信号给控制单元，控制单元接到覆冰信号后，发出运动命令给运动驱动装置，打开抱闸装置，运动驱动装置开始驱动滑轮组移动，从输电线路B点向输电线路A点移动,进行除冰雪，当自动除冰雪装置到达输电线路A点，触发限位开关信号A并发送给控制单元，整个系统进入待命状态，等待下一个输电线路21覆冰信号的到来。

本发明的有益效果是：本发明成功的解决了背景中存在的问题，提供一种输电线路的自动除冰雪装置及其控制方法，采用加热和撞击相结合的方式进行输电线路除冰雪，能够适用于输电线路的各种覆冰形式，彻底除冰雪，具有干燥功能，结构简单，安装方便，实现输电线路的自动除冰雪。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统结构示意图。

图2为装置结构示意图。

图3为破冰铡刀闭合示意图。

图4为融冰干燥单元结构示意图。

图5为控制方法的流程示意图。

图中1.主体机架，2.左轮，3.右轮，4.滑轮连接件，5.运动驱动装置，6.抱闸装置，7.破冰驱动装置，8.破冰连接装置，9.破冰铡刀，10.冰厚度检测装置，11.B点限位开关，12.风扇，13.加热器，14.轴承外圈，15.轴承内圈，16.清冰齿轮，17.清冰驱动装置，18.A点限位开关，19.电源，20.控制单元，21.输电线路，22.破冰铡刀前端，23.融冰干燥安装件，24.进风口，25.排风孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决背景中存在的问题，提供一种输电线路的自动除冰雪装置及其控制方法，采用加热和撞击相结合的方式进行输电线路除冰雪，参见图2，图2为本发明实施例公开的一种输电线路的自动除冰雪装置的结构示意图。

把除冰雪装置的上下部分通过螺栓固定在输电线路21上，把覆冰检测装置固定在架空线路的铁塔上，通过无线发送模块把覆冰信号发送给控制单元。

所述夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、控制单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、电源安装固定在主体机架1上。

所述夹紧驱动单元包括滑轮组、滑轮连接件4、抱闸装置6和运动驱动装置5，滑轮连接件4连接滑轮组和运动驱动装置5，滑轮组与输电线路21咬合，运动驱动装置5驱动滑轮组使主体机架1在输电线路21上移动。所述滑轮组包括左轮2和右轮3，所述左轮2和右轮3与主体机架1固定装配，用于挂在输电线路21上，承载整个设备的重量。所述运动驱动装置5用于驱动左轮2和右轮3在电线上移动。所述抱闸装置6在滑轮组移动时打开，否则就闭合，把整个设备固定在输电线路21上。

所述撞击破冰单元包括破冰铡刀9、破冰连接装置8、破冰驱动装置7和冰厚度检测装置10，破冰连接装置8连接破冰铡刀9和破冰驱动装置7，破冰驱动装置7和冰厚度检测装置10固定在主体机架1上，冰厚度检测装置10检测覆冰的厚度，当厚度大于设定值时，破冰驱动装置7驱动破冰铡刀9进行破冰。

所述的破冰铡刀9呈三角形分布，以输电线路21为中心，夹角为120度布置，破冰铡刀前端22为三分之一圆弧的形式。在不破冰时，破冰铡刀9打开，位置与输电线路21平行，破冰时闭合，与输电线路21垂直，所有破冰铡刀前端22的圆弧部分围成一个圆圈，圆圈大于输电线路21直径，不会损坏输电线路21。

所述清冰单元包括轴承外圈14、轴承内圈15、清冰齿轮16和清冰驱动装置17，轴承外圈14固定在主体机架1上，清冰齿轮16固定在轴承内圈14上，清冰驱动装置17驱动清冰齿轮16进行清冰。所述加热器13与输电线路21平行套在上面，上面设有进风口24与风扇12相连，下面底部设有排风孔5，可以排风和残冰融化后的水。

所述融冰干燥单元包括融冰干燥安装件23、加热器13和风扇12，加热器13把残余的冰融化，风扇12把冰融化后的水吹走干燥，水和风通过排风口25排走。风扇12通过进风口24与加热器13相连，加热器13和风扇12通过融冰干燥安装件23固定安装在主体机架1上。

所述控制单元，通过无线接收模块接收覆冰检测装置的检测信号，并进行处理，自动控制夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元，进行自动除冰雪。

所述电源，用于夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、控制单元的电源供应。

当覆冰检测装置检测到输电线路21覆冰，发出输电线路21覆冰信号给控制单元，控制单元接到覆冰信号后，发出运动命令给运动驱动装置5，打开抱闸装置6，运动驱动装置5开始驱动滑轮组移动，对输电线路21进行除冰雪。

Claims (10)

1.一种输电线路的自动除冰雪装置及其控制方法，其特征在于，包括主体机架、夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、控制单元、电源，所述除冰雪装置以输电线路为分界线，分为上下两个部分，通过螺栓连接固定，方便安装，输电线路从除冰雪装置中穿过，除冰雪装置左右对称，可以正反两方向的自动除冰雪；所述覆冰检测装置对输电线路21的覆冰情况进行检测，控制单元接收信号并进行处理，自动控制夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元对输电线路21采用加热和撞击相结合的方式进行除冰雪。

2.根据权利要求1所述的可以正反向的自动除冰雪，其控制方法包括如下步骤：

步骤S101：

初始状态，除冰雪装置停靠在输电线路A点，覆冰检测装置实时检测输电线路21的覆冰情况；

步骤S102：

当覆冰检测装置检测到输电线路21覆冰，发出输电线路21覆冰信号给控制单元，控制单元接到覆冰信号后，发出运动命令给运动驱动装置5，打开抱闸装置6，运动驱动装置5开始驱动滑轮组移动，从输电线路21A点向输电线路B点移动；

步骤S103：

当冰厚度检测装置10检到移动方向测覆冰的厚度大于设定值时，控制单元发出停止运动命令，运动驱动装置5停止驱动滑轮组移动，闭合抱闸装置6；控制单元发出破冰命令，控制破冰驱动装置8驱动破冰铡刀9进行破冰；

步骤S104：

撞击破冰完成后，反馈破冰完成信号给控制单元，控制单元接到破冰完成信号后，发出运动命令给运动驱动装置5，运动驱动装置5驱动滑轮组移动；控制单元同时发出清冰命令给清冰单元，控制清冰驱动装置17驱动清冰齿轮16进行清冰；控制单元同时发出融冰干燥命令给融冰干燥单元，加热器13开始加热，把残余的冰融化，风扇12把冰融化后的水吹走干燥；

步骤S105：

当自动除冰雪装置到达输电线路B点，触发限位开关信号B并发送给控制单元，控制单元发出停止命令，运动驱动装置5停止驱动滑轮组移动，破冰驱动装置8停止驱动破冰铡刀9进行破冰，清冰驱动装置17停止驱动清冰齿轮进行清冰，加热器13停止加热，风扇12停止转动，闭合抱闸装置6，整个系统进入待命状态，等待下一个输电线路21覆冰信号的到来；

步骤S106：

当覆冰检测装置再次检测到输电线路21覆冰，发出输电线路覆冰信号给控制单元，控制单元接到覆冰信号后，发出运动命令给运动驱动装置5，打开抱闸装置，运动驱动装置5开始驱动滑轮组移动，从输电线路21B点向输电线路A点移动,进行除冰雪，当自动除冰雪装置到达输电线路A点，触发限位开关信号A并发送给控制单元，整个系统进入待命状态，等待下一个输电线路21覆冰信号的到来。

3.根据权利要求1所述的夹紧驱动单元，其特征在于，包括滑轮组、滑轮连接件4、抱闸装置6和运动驱动装置5，滑轮连接件4连接滑轮组和运动驱动装置5，滑轮组与输电线路21咬合，运动驱动装置5驱动滑轮组使主体机架1在输电线路21上移动；所述滑轮组包括左轮2和右轮3，所述左轮2和右轮3与主体机架1固定装配，用于挂在输电线路21上，承载整个设备的重量；所述运动驱动装置5用于驱动左轮2和右轮3在电线上移动；所述抱闸装置6在滑轮组移动时打开，否则就闭合，把整个设备固定在输电线路21上。

4.根据权利要求1所述的撞击破冰单元，其特征在于，包括破冰铡刀9、破冰连接装置8、破冰驱动装置7和冰厚度检测装置10，破冰连接装置8连接破冰铡刀9和破冰驱动装置7，破冰驱动装置7和冰厚度检测装置10固定在主体机架1上，冰厚度检测装置10检测覆冰的厚度，当厚度大于设定值时，破冰驱动装置7驱动破冰铡刀9进行破冰。

5.根据权利要求4所述的破冰铡刀9，其特征在于，呈三角形分布，以输电线路21为中心，夹角为120度布置，破冰铡刀前端22为三分之一圆弧的形式；在不破冰时，破冰铡刀9打开，位置与输电线路21平行，破冰时闭合，与输电线路21垂直，所有破冰铡刀前端22的圆弧部分围成一个圆圈，圆圈大于输电线路21直径，不会损坏输电线路21。

6.根据权利要求1所述的清冰单元，其特征在于，包括轴承外圈14、轴承内圈15、清冰齿轮16和清冰驱动装置17，轴承外圈14固定在主体机架1上，清冰齿轮16固定在轴承内圈14上，清冰驱动装置17驱动清冰齿轮16进行清冰；所述加热器13与输电线路21平行套在上面，上面设有进风口24与风扇12相连，下面底部设有排风孔5，可以排风和残冰融化后的水。

7.根据权利要求1所述的融冰干燥单元，其特征在于，包括融冰干燥安装件23、加热器13和风扇12，加热器13把残余的冰融化，风扇12把冰融化后的水吹走干燥，水和风通过排风口25排走；风扇12通过进风口24与加热器13相连，加热器13和风扇12通过融冰干燥安装件23固定安装在主体机架1上。

8.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，通过无线接收模块接收覆冰检测装置的检测信号，并进行处理，自动控制夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元进行自动除冰雪。

9.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，用于夹紧驱动单元、撞击破冰单元、清冰单元、融冰干燥单元、覆冰检测装置、控制单元的电源供应。

10.根据权利要求1所述的覆冰检测装置，其特征在于，用于检测输电线路上是否覆冰，其安装在输电线路的铁塔上，通过无线发送模块把信号发送给控制单元。

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