CN111564267A - 绝缘子及其更换方法 - Google Patents

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张承周
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    • H01B17/38Fittings, e.g. caps; Fastenings therefor
    • HELECTRICITY
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    • H02G1/02Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables

Abstract

本发明公开一种绝缘子及其更换方法。该种绝缘子包括绝缘的芯棒和选择性套设在芯棒上的绝缘子本体,芯棒的上端、下端分别具有丁头金具和碗头金具,绝缘子本体位于丁头金具和碗头金具之间,绝缘子本体包括有伺服电机、第一连接件和第二连接件,第一连接件和第二连接件均采用玻璃材质制成,第一连接件和第二连接件分别具有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽和第二凹槽均呈弧形结构,第一凹槽和第二凹槽围设形成供芯棒穿过的通孔,第一连接件的一端通过转动轴与第二连接件的一端连接,第一连接件远离转动轴的一端与第二连接件远离转动轴的一端选择性连接,伺服电机的输出轴与转动轴连接,转动轴可带动第一连接件绕转动轴的轴线且相对于第二连接件转动。

Description

绝缘子及其更换方法
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域,尤其涉及一种绝缘子及该种绝缘子更换方法。
背景技术
绝缘子是一种特殊的绝缘控件,在架空输电线路中起到重要的作用。现有的绝缘子组件一般包括芯棒和多个沿着芯棒的长度方向间隔分布的绝缘子本体,绝缘子本体采用陶瓷或玻璃材质制成。由于绝缘子本体的材质为陶瓷或玻璃,玻璃绝缘子比较容易破裂或爆炸,因此需要及时更换玻璃绝缘子。通常将多个绝缘子相连接形成绝缘子组件,当其中一个绝缘子本体破裂或爆炸时,需要及时将对应的绝缘子进行更换。在具体的更换时,需要断电处理,并且将绝缘子本体和芯棒同时从绝缘子组件上拆卸。此种结构的绝缘子在更换时需要断电,且需要将芯棒也进行更换,不仅操作繁杂且维修成本高。
发明内容
本发明的一个目的在于:提供一种绝缘子,其便于维修,且维修成本低。
本发明的另一个目的在于:提供一种绝缘子的更换方法,其可不断电操作,且具有良好的安全性
为达到此目的,本发明采用以下技术方案:
提供一种绝缘子,包括绝缘的芯棒和选择性套设在所述芯棒上的绝缘子本体,所述芯棒的上端、下端分别具有丁头金具和碗头金具,所述绝缘子本体位于所述丁头金具和所述碗头金具之间,所述绝缘子本体包括有伺服电机、第一连接件和第二连接件,所述第一连接件和所述第二连接件均采用玻璃材质制成,所述第一连接件和所述第二连接件分别具有第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽和所述第二凹槽均呈弧形结构,所述第一凹槽和所述第二凹槽围设形成供所述芯棒穿过的通孔,所述第一连接件的一端通过转动轴与所述第二连接件的一端连接,所述第一连接件远离所述转动轴的一端与所述第二连接件远离所述转动轴的一端选择性连接,所述伺服电机的输出轴与所述转动轴连接,所述转动轴可带动所述第一连接件绕所述转动轴的轴线且相对于所述第二连接件转动,以控制所述绝缘子本体套设在所述芯棒上。
作为所述的绝缘子的一种优选的技术方案,所述转动轴的材质与所述第一连接件或所述第二连接件的材质相同。
作为所述的绝缘子的一种优选的技术方案,所述第一连接件的一端具有第一安装部,所述第一安装部设置有第一安装孔,所述第二连接件的一端具有第二安装部,所述第二安装部设置有第二安装孔,所述转动轴依次穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔,所述转动轴与所述第一安装孔的内侧壁固定连接,所述转动轴可在所述第二安装孔内转动。
作为所述的绝缘子的一种优选的技术方案,所述芯棒位于所述丁头金具与所述碗头金具之间环形设置有限位凹槽,所述第一凹槽的内侧壁和所述第二凹槽的内侧壁均设置有与所述限位凹槽匹配的第一限位凸部,所述第一限位凸部安装在所述限位凹槽内。
作为所述的绝缘子的一种优选的技术方案,所述限位凹槽的内侧壁设置有绝缘胶层,所述绝缘胶层与所述第一限位凸部粘接。
作为所述的绝缘子的一种优选的技术方案,所述第一连接件远离所述转动轴的一端具有插接凸部,所述第二连接件远离所述转动轴的一端设置有供所述插接凸部插接配合的插接槽,所述插接凸部的周部环形设置有卡接凸起,所述插接槽的槽侧壁环形设置有卡接凹槽,所述卡接凸起与所述卡接凹槽配合卡接。
作为所述的绝缘子的一种优选的技术方案,,所述伺服电机的输出轴的转动通过无线电机遥控器控制。
作为所述的绝缘子的一种优选的技术方案,所述伺服电机的外表面包裹有绝缘层。
另一方面,还提供一种绝缘子的更换方法,其中,所述绝缘子的碗头金具与外部支架连接,所述绝缘子的丁头金具与高空的输电线连接,包括以下步骤:
步骤S10、驱动绝缘子本体上的伺服电机,通过转动轴带动第一连接件相对于第二连接件转动,使所述第一连接件和所述第二连接件处于开口的状态;
步骤S20、在不断电的情况下,带动所述绝缘子本体朝向芯棒移动,将所述第一连接件和所述第二连接件之间的开口通过所述芯棒,当所述第一连接件与所述第二连接件均套设在所述芯棒的外周部时,控制所述伺服电机转动,以通过所述转动轴带动所述第一连接件转动,待所述第一连接件与所述第二连接件相互扣接。
作为所述的绝缘子的更换方法的一种优选的技术方案,还提供无人机,所述无人机包括有用于择性抓取所述绝缘子本体的机械抓手,在所述步骤S20中,所述机械抓手抓取所述绝缘子本体后,驱动所述无人机携带所述绝缘子本体朝向所述芯棒移动,所述第一连接件与所述第二连接件相互扣接后,所述机械抓手释放所述绝缘子本体,并控制所述无人机飞回地面。
本发明的有益效果为:本发明所述的绝缘子可在不断电的情况下将绝缘子本体安装到芯棒上,此外还可以单独更换绝缘子本体,不需要连同芯棒也一同更换,方便了绝缘子本体的更换以及减少绝缘子的维修成本。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例所述绝缘子的剖视图。
图2为实施例所述绝缘子本体在闭合状态下的剖视图。
图3为实施例所述绝缘子本体在打开状态下的剖视图。
图4为实施例所述第一连接件的结构示意图。
图5为实施例所述第二连接件的结构示意图。
图6为实施例第二限位凸部在转动轴上的分布示意图。
图中:
1、芯棒;101、丁头金具;102、碗头金具;2、绝缘子本体;201、第一连接件;202、第二连接件;203、插接凸部;204、插接槽;205、卡接凸起;206、卡接凹槽;207、第一安装部;208、第二安装部;209、转动轴;210、第一安装孔;211、第二安装孔;212、第一限位凸部;213、第二限位凸部;3、绝缘胶层。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,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,本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1至图6所示,本发明提供一种绝缘子,包括绝缘的芯棒1和选择性套设在所述芯棒1上的绝缘子本体2,所述芯棒1的上端、下端分别具有丁头金具101和碗头金具102,所述绝缘子本体2位于所述丁头金具101和所述碗头金具102之间。所述绝缘子本体2包括有伺服电机(图中未示出)、第一连接件201和第二连接件202,所述第一连接件201和所述第二连接件202均采用玻璃材质制成。所述第一连接件201和所述第二连接件202分别具有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽和第二凹槽均呈弧形结构,所述第一凹槽和所述第二凹槽围设形成供所述芯棒1穿过的通孔。所述第一连接件201的一端通过转动轴209与所述第二连接件202的一端连接,所述第一连接件201远离所述转动轴209的一端与所述第二连接件202远离所述转动轴209的一端选择性连接,所述伺服电机的输出轴与所述转动轴209连接,所述转动轴209可带动所述第一连接件201绕所述转动轴209的轴线且相对于所述第二连接件202转动,以控制所述绝缘子本体2套设在所述芯棒1上。
通过控制伺服电机的输出轴转动,驱动转动轴209转动,转动轴209的转动带动第一连接件201相对于第二连接件202转动。需要更换绝缘子本体2时,利用转动轴209带动第一连接件201相对于第二连接件202转动,使得第一连接件201远离转动轴209的一端远离第二连接件202,在第一连接件201与第二连接件202之间具有开口。具体地,先通过转动轴209带动第一连接件201转动,使得第一连接件201和第二连接件202之间具有开口,然后使用无人机将绝缘子本体2移动至对应的芯棒1位置上,使得第一连接件201与第二连接件202之间的开口通过芯棒1,当第一连接件201与第二连接件202均套设在芯棒1外周部后,再驱动伺服电机转动,通过转动轴209带动第一连接件201相对于第二连接件202转动,使得第一连接件201的一端朝向第二连接件202的一端靠近,实现第一连接件201与第二连接件202闭合,进而将绝缘子本体2套设在丁头金具101和碗头金具102之间。本发明所述的绝缘子可在不断电的情况下将绝缘子本体2安装到芯棒1上,此外还可以单独更换绝缘子本体2,不需要连同芯棒1也一同更换,方便了绝缘子本体2的更换以及减少绝缘子的维修成本。
其中,所述转动轴209的材质与所述第一连接件201或所述第二连接件202的材质相同,即转动轴209的材质玻璃材质,保证了绝缘子具有良好的绝缘性。
一实施例中,所述第一连接件201的一端具有第一安装部207,所述第一安装部207设置有第一安装孔210,所述第二连接件202的一端具有第二安装部208,所述第二安装部208设置有第二安装孔211,所述转动轴209依次穿过所述第一安装孔210和所述第二安装孔211,所述转动轴209与所述第一安装孔210的内侧壁固定连接,所述转动轴209可在所述第二安装孔211内转动连接。由于所述转动轴209与所述第一安装孔210的内侧壁固定连接,转动轴209可在第二安装孔211内转动,在伺服电机驱动转动轴209转动时,使得第一连接件201随转动轴209转动,而第二连接件202的位置保持不变。
在转动轴209转动时,为了减小第二安装孔211的内侧壁与转动轴209之间的摩擦力,所述第二安装孔211的内侧壁设置有耐磨层。当然,在其他的实施例中,也可以在转动轴209对应第二安装孔211的位置设置耐磨层,或者,在所述第二安装孔211的内侧壁以及转动轴209对应第二安装孔211的位置均设置耐磨层。
所述芯棒1位于所述丁头金具101和所述碗头金具102之间环形设置有限位凹槽,所述第一凹槽的内侧壁和所述第二凹槽的内侧壁均设置有与所述限位凹槽匹配的第一限位凸部212,所述第一限位凸部212安装在所述限位凹槽内。限位凹槽具有上、下分布的上槽壁和下槽壁。限位凹槽和第一限位凸部212的设置,在安装绝缘子本体2时,方便对绝缘子本体2的限位,且将第一限位凸部212安装在限位凹槽内,可通过限位凹槽的上槽壁和下槽壁对第一限位凸部212进行限位,防止绝缘子本体2沿着芯棒1的长度方向移动。
所述限位凹槽的内侧壁设置有绝缘胶层3,所述绝缘胶层3与所述第一限位凸部212粘接。绝缘胶在常温下具有较强粘接性,绝缘胶层3的设置,一方面,可以利用绝缘胶层3减小第一限位凸部212与芯棒1之间的孔隙;另一方面,在将绝缘子本体2安装到位后,通过绝缘胶层3与第一限位凸部212粘接可固定绝缘子本体2在芯棒1上的位置,降低绝缘子本体2沿着芯棒1发生移动的可能性。
本实施例中,所述第一连接件201远离所述转动轴209的一端具有插接凸部203,所述第二连接件202远离所述转动轴209的一端设置有供所述插接凸部203插接配合的插接槽204,所述插接凸部203的周部环形设置有卡接凸起205,所述插接槽204的槽侧壁环形设置有卡接凹槽206,所述卡接凸起205与所述卡接凹槽206配合卡接。卡接凸起205和卡接凹槽206的设置,一方面,通过卡接凸起205与卡接凹槽206的相互卡接,使插接凸部203与插接槽204的内侧壁接触;另一方面,通过卡接凸起205与卡接凹槽206的相互卡接,减小对第一连接件201与第二连接件202之间形成一定的锁紧力,降低第一连接件201与第二连接件202发生分离的可能性,提高第一连接件201与第二连接件202连接的可靠性。
所述伺服电机的输出轴的转动通过无线电机遥控器控制。通过无线电机遥控器控制伺服电机的输出轴的正转和反转,实现第一连接件201与第二连接件202的打开或闭合,方便控制。
其中,所述伺服电机具有用于为所述伺服电机进行供电的电池。第二安装部208上设置有两个绝缘的连接杆(图中未示出),两个连接杆分别上、下分布,连接杆的一端与第二安装部208连接,另一端朝向远离第二凹槽的方向延伸,两个连接杆之间形成有用于避让第一连接部和转动轴209的避让空间,所述伺服电机位于转动轴209远离第二凹槽的一端,且伺服电机与分别两个连接杆连接,实现伺服电机的固定。伺服电机的输出轴的轴心线与转动轴209的轴心线共线。
优选地,伺服电机的外表面包裹有绝缘层,绝缘层可避免伺服电机的壳体被导电。
在转动轴209转动的过程中,为了防止第二安装部208沿着转动轴209的轴线方向移动,本实施例中,转动轴209上设置有第二限位凸部213,第二限位凸部213设置在所述第二安装部208远离第一安装部207的一侧,第二安装部208靠近所述第一安装部207的一侧与所述第一安装部207抵接。优选地,所述第二安装部208与所述第一安装部207抵接的一侧设置有光滑层,通过光滑层可以减小第二安装部208与第一安装部207之间的摩擦力,有利于第一安装部207相对于第二安装部208转动。
本实施例还提供一种应用于上述任一种结构的绝缘子的更换方法,其中,绝缘子的碗头金具102与外部支架连接,所述绝缘子的丁头金具101与高空的输电线连接,包括以下步骤:
步骤S10、驱动绝缘子本体2的伺服电机,通过转动轴209带动第一连接件201相对于第二连接件202转动,使所述第一连接件201和所述第二连接件202处于开口的状态;
步骤S20、在不断电的情况下,带动所述绝缘子本体2朝向芯棒1移动,将所述第一连接件201和所述第二连接件202之间的开口通过所述芯棒1,当所述第一连接件201与所述第二连接件202均套设在所述芯棒1的外周部时,控制所述伺服电机转动,以通过所述转动轴209带动第一连接件201转动,以使第一连接件201与所述第二连接件202相互扣接。
具体地,在所述绝缘子的更换方法中,还提供无人机,所述无人机包括有用于选择性抓所述绝缘子本体2的机械抓手,在所述步骤S20中,所述机械抓手抓取所述绝缘子本体2后,驱动所述无人机携带所述绝缘子本体2朝向所述芯棒1移动,所述第一连接件201与所述第二连接件202相互扣接后,所述机械抓手释放所述绝缘子本体2,并控制所述无人机飞回地面。
此种绝缘子的更换方法,可在不断电的情况下,控制无人机携带绝缘子本体2朝向芯棒1运动,并可通过伺服电机驱动转动轴209,使得转动轴209带动第一连接件201转动,最终自动将第一连接件201和第二连接件202扣合在芯棒1上,方便操作,且对不对同一个绝缘子组件上的其他绝缘子产生影响。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘子,其特征在于,包括绝缘的芯棒和选择性套设在所述芯棒上的绝缘子本体,所述芯棒的上端、下端分别具有丁头金具和碗头金具,所述绝缘子本体位于所述丁头金具和所述碗头金具之间,所述绝缘子本体包括有伺服电机、第一连接件和第二连接件,所述第一连接件和所述第二连接件均采用玻璃材质制成,所述第一连接件和所述第二连接件分别具有第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽和所述第二凹槽均呈弧形结构,所述第一凹槽和所述第二凹槽围设形成供所述芯棒穿过的通孔,所述第一连接件的一端通过转动轴与所述第二连接件的一端连接,所述第一连接件远离所述转动轴的一端与所述第二连接件远离所述转动轴的一端选择性连接,所述伺服电机的输出轴与所述转动轴连接,所述转动轴可带动所述第一连接件绕所述转动轴的轴线且相对于所述第二连接件转动,以控制所述绝缘子本体套设在所述芯棒上。
2.根据权利要求2所述的绝缘子,其特征在于,所述转动轴的材质与所述第一连接件或所述第二连接件的材质相同。
3.根据权利要求1所述的绝缘子,其特征在于,所述第一连接件的一端具有第一安装部,所述第一安装部设置有第一安装孔,所述第二连接件的一端具有第二安装部,所述第二安装部设置有第二安装孔,所述转动轴依次穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔,所述转动轴与所述第一安装孔的内侧壁固定连接,所述转动轴可在所述第二安装孔内转动。
4.根据权利要求3所述的绝缘子,其特征在于,所述芯棒位于所述丁头金具与所述碗头金具之间环形设置有限位凹槽,所述第一凹槽的内侧壁和所述第二凹槽的内侧壁均设置有与所述限位凹槽匹配的第一限位凸部,所述第一限位凸部安装在所述限位凹槽内。
5.根据权利要求4所述的绝缘子,其特征在于,所述限位凹槽的内侧壁设置有绝缘胶层,所述绝缘胶层与所述第一限位凸部粘接。
6.根据权利要求1所述的绝缘子,其特征在于,所述第一连接件远离所述转动轴的一端具有插接凸部,所述第二连接件远离所述转动轴的一端设置有供所述插接凸部插接配合的插接槽,所述插接凸部的周部环形设置有卡接凸起,所述插接槽的槽侧壁环形设置有卡接凹槽,所述卡接凸起与所述卡接凹槽配合卡接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的绝缘子,其特征在于,所述伺服电机的输出轴的转动通过无线电机遥控器控制。
8.根据权利要求1至6任一项所述的绝缘子,其特征在于,所述伺服电机的外表面包裹有绝缘层。
9.一种应用于如权利要求1至8任一项的绝缘子的更换方法,其中,所述绝缘子的碗头金具与外部支架连接,所述绝缘子的丁头金具与高空的输电线连接,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S10、驱动绝缘子本体上的伺服电机,通过转动轴带动第一连接件相对于第二连接件转动,使所述第一连接件和所述第二连接件处于开口的状态;
步骤S20、在不断电的情况下,带动所述绝缘子本体朝向芯棒移动,将所述第一连接件和所述第二连接件之间的开口通过所述芯棒,当所述第一连接件与所述第二连接件均套设在所述芯棒的外周部时,控制所述伺服电机转动,以通过所述转动轴带动所述第一连接件转动,以使所述第一连接件与所述第二连接件相互扣接。
10.根据权利要求9所述的绝缘子的更换方法,其特征在于,还提供无人机,所述无人机包括有用于择性抓取所述绝缘子本体的机械抓手,在所述步骤S20中,所述机械抓手抓取所述绝缘子本体后,驱动所述无人机携带所述绝缘子本体朝向所述芯棒移动,所述第一连接件与所述第二连接件相互扣接后,所述机械抓手释放所述绝缘子本体,并控制所述无人机飞回地面。
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