CN114221189B - 一种分体式接地线挂接装置及作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输变电检修技术领域，尤其涉及一种输变电检修作业用的分体式接地线挂接装置及作业方法。分体式接地线挂接装置，包括无人机、挂接装置、分段式接地线、间接辅助作业模块；根据挂接作业任务和现场作业条件的不同，分体式挂接装置及作业方法可灵活组合，可用于高处侧挂接，也可组合后用于高处侧和低处侧均需挂接的情况，满足高处侧、低处侧等不同电力设备或电力设备不同位置的挂接需求；分体式接地线挂接装置，功能可灵活组合，便于加工、现场组装和挂拆，携带方便、操作便捷，代替作业人员登塔作业，极大提升了接地线挂拆的灵活性、可靠性和安全性。

Description

一种分体式接地线挂接装置及作业方法

技术领域

本发明涉及输变电检修技术领域，尤其涉及一种输变电检修作业用的分体式接地线挂接装置及作业方法。

背景技术

在输变电设备检修作业中，接地线可有效避免感应电压伤人及意外来电伤害，检修前需先接地。成套接地线通常由有透明护套的多股软铜线组成的一整根线，目前仍主要由作业人员登塔(杆)完成高处侧挂接，作业人员劳动强度大，不易挂接和拆除，且具有高空跌落及感应触电风险。特别是超特高压线路用接地线长度达40m，按照截面25mm²计算，接地线重量约10kg，由于特高压线路的接地线长度长和重量重、导线离地高度较高等原因，若整根接地线通过塔腿接地后，再挂接高处侧难度更大。

为此，本发明提出一种分体式接地线挂接装置及作业方法，根据挂接作业任务和现场作业条件，分体挂接装置的各模块可自由组合，整根接地线也可分成多段，可现场组装成整根接地线或不同组合段使用，满足高处侧、低处侧等不同挂接需求，功能更灵活、便于挂接与拆分、轻便便捷，极大提升了接地线挂挂拆的灵活性、可靠性和安全性。同时，采用无人机搭载分体式挂接装置进行挂接，代替作业人员登塔作业，减少了作业风险。

发明内容

本发明的目的是：提供一种适用于输变电检修作业的分体式接地线挂接装置及作业方法，根据挂接作业任务和现场作业条件，分体挂接装置的各模块可自由组合，整根接地线也可分成多段，可现场组装成整根接地线或不同组合段使用，满足高处侧、低处侧等不同挂接需求，功能更灵活、便于挂接与拆分、轻便便捷，极大提升了接地线挂挂拆的灵活性、可靠性和安全性。并且采用无人机进行挂拆，改变传统的整根接地线挂拆主要靠人工登高作业，减少了高空跌落及感应触电风险。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供一种分体式接地线挂接装置，其特征在于：分体式接地线挂接装置，包括无人机、挂接装置、分段式接地线、间接辅助作业模块；

所述挂接装置，由连接模块和挂接模块组成，通过连接模块将挂接装置搭载在无人机上，通过挂接模块将挂接装置与高处侧相连接；所述连接模块包括固定架、挂钩、铰链连接结构，通过机械固定连接和铰链活动连接相结合的方式将无人机与挂接模块相连，通过无人机带动挂接装置升空移动，使挂接装置挂接到高处侧；所述挂接模块包括锁定结构和解锁结构，通过锁定结构使挂接模块挂到高处侧并夹紧，在无外力作用时无法解锁；通过解锁结构使挂接模块与高处侧相互分离；

所述分段式接地线，由n个不同的接地线段Ln组成，包括：高处连接段L1、中间段L2…L(n-1)、低处连接段Ln，n≥1，n的数量由无人机荷载、挂接高处侧的高度和现场作业条件综合确定；

所述间接辅助作业模块，包括挂接装置与接地线相连接的绝缘绳及地线接头。

所述的分体式挂接装置，可用于高处侧挂接，也可用于高处侧和低处侧均需挂接的情况，满足高处侧、低处侧等不同电力设备或电力设备不同位置的挂接需求。

用于高处侧挂接的情况，主要适用于通过地面端接地的情况(比如便于通过塔腿或地面临时接地体进行接地)，高处连接段挂接到高空处电力设备(比如高空处的导线)上。

用于高处侧和低处侧均需挂接的情况，主要适用于分段式接地线的低处连接段需挂接到低处侧接地端(如挂接到杆塔横担或避雷线)以实现接地后，高处连接段挂接到高处侧的电力设备(如导线)上。

一方面，用于高处侧挂接时，本发明提供一种采用上述分体式接地线挂接装置的作业方法，其特征在于：作业方法包括以下步骤：

(1)提供一种高处侧分体式接地线挂接装置，该分体式接地线挂接装置由无人机、挂接装置、间接辅助作业模块、多段接地线组成，其中多段接地线包括高处连接段L1、中间段L2…L(n-1)、低处连接段Ln，n≥1；

(2)首先将低处连接段Ln与接地端相连接，完成低处连接段的接地后；再将低处连接段与中间段L2…L(n-1)、高处连接段L1相连接在一起并固定牢靠，完成接地线的现场组装与接地；

此处，低处连接段的接地，可通过地面端(如通过在地面的塔腿或临时接地体)实现接地；或者采用所述挂接装置，将地线低处连接段挂接到低处侧接地端(如挂接到杆塔横担或避雷线)，以实现接地；

(3)启动无人机，控制无人机带动挂接装置整体升空移动，定位到高处侧需挂接的位置处，启动挂接模块的锁定结构，使挂接装置夹住高空侧挂接处并夹紧牢靠；

(4)连接高处侧后，启动挂接装置的连接模块，使连接模块与无人机分离；

(5)地面辅助作业模块内部设有绝缘绳和地线接头，并可施放绝缘绳和地线接头，地面作业人员通过地面辅助作业模块拉动绝缘绳向上提升接地线，直至接地线接近地线接头，此时通过地线接头卡紧结构，将接头和地线固定牢靠，完成挂接作业；

(6)完成挂接后，无人机起飞至挂接装置所在位置，此时启动挂接模块的解锁结构使其与高处侧相脱离，无人机携带接地线挂接装置降落地面。

所述的分体式接地线挂接装置的作业方法，分段接地线可在现场组成整根接地线使用；也可根据无人机荷载、挂接高度和现场作业条件，由不同分段接地线组装成组合接地线使用。

另一方面，本发明提供一种采用上述所述的分体式接地线挂接装置，组合后用于低处侧和高处侧均需挂接的情况；组合成高处侧和低处侧分体组合式接地线挂接装置，高处侧和低处侧的无人机和挂接装置相同，该分体组合式接地线挂接装置由无人机、挂接装置、接地线、间接辅助作业模块组成。所述接地线采用分段式接地线，包括：高处连接段L1、中间段L2…L(n-1)、低处连接段Ln，n≥1，其中接地线的高处连接段L1，通过高处侧挂接装置与高处侧导线相连接；中间段L2…L(n-1)的各段通过节点相连接牢固，并与高处连接段连接在一起；低处连接段Ln，通过低处侧挂接装置与低处侧接地端(如杆塔或避雷线)相连接，以实现接地。

同时，本发明提供一种采用上述分体式接地线挂接装置的作业方法，其特征在于：作业方法包括以下步骤：

(1)提供一种高处侧和低处侧分体组合式接地线挂接装置，高处侧和低处侧的无人机和挂接装置相同，该分体式接地线挂接装置由无人机和挂接装置、接地线、间接辅助作业模块组成；

(2)将接地线的低处连接段Ln、中间段L2…L(n-1)和高处连接段L1通过节点依次相连接在一起，并固定牢靠，完成接地线的现场组装；

(3)遥控操作无人机搭载低处侧挂接装置升空，通过挂接装置的挂接模块，将挂接装置挂接到低处侧接地端(如杆塔上或避雷线)，并挂接牢靠后撤离无人机；

(4)将低处侧挂接装置内部设有的绝缘绳和地线接头释放到地面，将接地线的低处连接段Ln与绝缘绳的一端相连接，地面辅助作业人员通过间接辅助作业模块拉动绝缘绳，并向上不断提升接地线，直至低处连接段与接头相连接并卡紧，完成低处侧接地；

(5)完成低处侧接地后，操控无人机搭载高处侧挂接装置升空，使高处侧挂接装置挂到高处侧电力设备(如导线)上，并挂接牢靠后撤离无人机；

(6)将高处侧挂接装置内部设有的绝缘绳和地线接头释放到地面，将接地线的高处连接段L1与绝缘绳的一端相连接，地面辅助作业人员通过间接辅助作业模块拉动绝缘绳，并向上不断提升接地线，直至高处连接段与接头相连接并卡紧，完成高处侧挂接；

(7)检修作业后，先拆除高处侧接地线、再拆除低处侧接地线，拆除地线的作业步骤与挂接顺序相反。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明提出的一种分体式接地线挂接装置及作业方法，优点如下：

(1)根据挂接作业任务和现场作业条件的不同，分体式挂接装置及作业方法可灵活组合，可用于高处侧挂接，也可组合后用于低处侧和高处侧均需挂接的情况，满足高处侧、低处侧等不同电力设备或部位的挂接需求；

(2)分体式接地线挂接装置，功能可灵活组合，便于加工、现场组装和挂拆，携带方便、操作便捷，代替作业人员登塔作业，极大提升了接地线挂拆的灵活性、可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明提出的分体式接地线挂接装置的组成示意图。

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。

实施例1高处侧分体式挂接装置及作业方法

以500kV架空电力线路接地线挂接为例进行说明，导线挂接地线的现场高空作业高度约为20m，分段式接地线可分为2段，由高压段L1、接地段L2组成，具体作业方法包括以下步骤：

(1)提供一种高处侧分体式挂接装置，该分体式挂接装置由无人机、挂接装置、2段接地线(高处连接段L1、接地连接段L2)、间接辅助模块组成。

其中，挂接装置，由连接模块和作业模块组成。连接模块包括硬质固定架(一般为异型硬质结构)、挂钩、铰链连接结构，通过硬质固定连接和铰链活动连接相结合的方式将无人机与挂接模块相连接。无人机通过连接模块搭载挂接装置升空，以使挂接装置挂接到高处侧导线上。挂接模块包括锁定结构和解锁结构，通过锁定结构使挂接模块挂到高处侧导线上并卡紧，在无外力作用时无法解锁；通过解锁结构使挂接模块与高处侧导线相互分离。

间接辅助模块，主要包括挂接装置与接地线相连接的绝缘绳及地线接头。

(2)将第1段、第2段接地线通过节点连接在一起并固定牢靠，完成接地线的现场组装后，再将第2段接地线与地面低处侧(塔腿)相连接，完成接地线的接地。

(3)启动无人机，远程控制无人机带动挂接装置整体升空移动，定位到需挂接的导线位置处，卡住导线并卡紧牢靠。

(4)连接导线后，启动挂接装置的连接模块，使连接模块与无人机分离，无人机撤离。

(5)作业模块内部设有绝缘绳和地线接头，并可施放绝缘绳和地线接头，地面作业人员通过辅助作业模块拉动绝缘绳向上提升接地线，直至接地线接近地线线夹，此时通过地线线夹卡紧结构，将线夹和地线固定牢靠，完成挂接作业。

(6)完成挂接后，无人机起飞至挂接装置所在位置，此时启动作业模块的解锁结构使其与导线相脱离，无人机携带接地线挂接装置降落地面。

实施例2高处侧和低处侧分体组合挂接装置及作业方法

以1000kV特高压架空电力线路接地线挂接为例进行说明，特高压线路导线距离地面的高度约40m，分段式接地线可分为3段由高处连接段L1、中间段L2、低处连接段L3组成，具体作业方法包括以下步骤：

(1)提供一种高处侧和低处侧分体组合挂接装置，高处侧和低处侧的无人机和挂接装置相同，该分体式接地线挂接装置由无人机和挂接装置、接地线、间接辅助作业模块组成。

(2)将接地线的低处连接段Ln、中间段L2和高处连接段L1通过节点依次相连接在一起，并固定牢靠，完成接地线的现场组装；

(3)遥控操作无人机搭载低处侧挂接装置升空，通过挂接装置的挂接模块，将挂接装置挂接到低处侧杆塔上或避雷线上，并挂接牢靠后撤离无人机；

(4)将低处侧挂接装置内部设有的绝缘绳和地线接头释放到地面，将接地线的低处连接段L3与绝缘绳的一端相连接，地面辅助作业人员通过间接辅助作业模块拉动绝缘绳，并向上不断提升接地线，直至低处连接段与接头相连接并卡紧，完成低处侧接地；

(5)完成低处侧接地后，操控无人机搭载高处侧挂接装置升空，使高处侧挂接装置挂到高处侧导线上，并挂接牢靠后撤离无人机；

(6)将高处侧挂接装置内部设有的绝缘绳和地线接头释放到地面，将接地线的高处连接段L1与绝缘绳的一端相连接，地面辅助作业人员通过间接辅助作业模块拉动绝缘绳，并向上不断提升接地线，直至高处连接段与接头相连接并卡紧，完成高处侧挂接；

(7)检修作业后，先拆除高处侧接地线、再拆除低处侧接地线，拆除地线的作业步骤与挂接顺序相反。

本发明提出的一种分体式接地线挂接装置及作业方法，主要特点在于：

(1)根据挂接作业任务和现场作业条件的不同，分体式挂接装置及作业方法可灵活组合，可用于高处侧挂接，也可组合后用于低处侧和高处侧均需挂接的情况，满足高处侧、低处侧等不同电力设备或部位的挂接需求；

(2)分体式接地线挂接装置，功能可灵活组合，便于加工、现场组装和挂拆，携带方便、操作便捷，代替作业人员登塔作业，极大提升了接地线挂拆的灵活性、可靠性和安全性；

(4)分体式接地线挂接装置如图1所示，由无人机、挂接装置(含绝缘绳自动展开和撤收结构)、接地线、间接辅助作业模块组成。

1)挂接装置由连接模块和挂接模块组成，通过连接模块将挂接装置搭载在无人机上，通过挂接模块将挂接装置与高处侧(导线)相连接。

2)连接模块包括固定架、挂钩、铰链连接结构，通过机械固定连接和铰链活动连接相结合的方式将无人机与挂接模块相连，即可确保无人机与挂接装置连接可靠、不易滑脱，又可对无人机受力进行缓冲，使无人机飞行不受限制、灵活性强。通过无人机带动挂接装置升空移动，使挂接装置挂接到高处侧。

3)挂接模块包括锁定结构和解锁结构。通过锁定结构使挂接模块挂到高处侧导线上并卡紧，在无外力作用时无法解锁；通过解锁结构使挂接模块与高处侧导线相互分离。

4)接地线采用分段接地线，分段接地线可在现场组成整根接地线使用；也可根据无人机荷载、挂接高度和现场作业条件，由不同分段接地线组装成组合接地线使用。分段接地线由n个不同的接地线段Ln组成(n≥1)组成，n的数量由无人机荷载、挂接高处侧电力设备(如导线)的高度和现场作业条件综合确定，

(3)该分体式接地线挂接装置，可用于高处侧挂接，主要适用于超高压及以下电压等级的架空线路或变电设备接地。挂接接地线时，首先地面操作人员将接地线与地面接地端(塔腿或地面临时接地体)相连接，再采用无人机搭载分体式挂接装置将已接地的接地线挂到高处侧导线上，完成接地线挂接。

(4)该分体式接地线挂接装置，也可用于高压侧和低压侧均需挂接的情况，主要适用于特高压架空交直流线路或特高压变电站设备的接地。挂接时，先采用挂接装置将地线的低处连接段挂接到低处侧接地端(如杆塔或避雷线)上，再采用相同的挂接装置将地线的高处连接段挂接到高处侧电力设备(如导线)上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种分体式接地线挂接装置，其特征在于：分体式接地线挂接装置，包括无人机、挂接装置、分段式接地线、间接辅助作业模块；

所述挂接装置，由连接模块和挂接模块组成，通过连接模块将挂接装置搭载在无人机上，通过挂接模块将挂接装置与高处侧相连接；所述连接模块包括固定架、铰链连接结构、挂钩，通过机械固定连接和铰链活动连接相结合的方式将无人机与挂接模块相连，通过无人机带动挂接装置升空移动，使挂接装置挂接到高处侧；所述挂接模块包括锁定结构和解锁结构，通过锁定结构使挂接模块挂到高处侧，并夹紧牢靠，在无外力作用时无法解锁；通过解锁结构使挂接模块与高处侧相互分离；

所述分段式接地线，由n个不同的接地线段Ln组成，包括：高处连接段L1、中间段L2…L(n-1)、低处连接段Ln，n≥1，n的数量由无人机荷载、挂接高处侧的高度和现场作业条件综合确定；

所述间接辅助作业模块，包括挂接装置与接地线相连接的绝缘绳及地线接头；

所述的分体式接地线挂接装置可用于高处侧挂接，也可组合后用于高处侧和低处侧均需挂接的情况，满足高处侧、低处侧的不同电力设备或电力设备不同位置的挂接需求；

所述用于高处侧挂接的情况，适用于分段式接地线的低处连接段通过地面端接地的情况，高处连接段挂接到高空处电力设备上；

所述用于高处侧和低处侧均需挂接的情况，可组合成高处侧和低处侧分体组合式接地线挂接装置，其中高处侧和低处侧的无人机和挂接装置相同，该分体组合式接地线挂接装置由高处侧及低处侧无人机和挂接装置、分段接地线、间接辅助作业模块组成；适用于分段式接地线的低处连接段需通过低处侧接地端以实现接地后，高处连接段挂接到高处侧电力设备上。

2.一种根据权利要求1所述的分体式接地线挂接装置的作业方法，其特征在于：作业方法包括以下步骤：

(1)提供一种分体式接地线挂接装置，该分体式接地线挂接装置由无人机、挂接装置、间接辅助作业模块、多段接地线组成，其中多段接地线包括高处连接段L1、中间段L2…L(n-1)、低处连接段Ln，n≥1；

(2)首先将低处连接段Ln与接地端相连接，完成低处连接段的接地后；再将低处连接段与中间段L2…L(n-1)、高处连接段L1相连接在一起并固定牢靠，完成接地线的现场组装与接地；

此处，低处连接段的接地，可通过地面端实现接地；或者采用所述挂接装置，将低处连接段挂接到低处侧接地端以实现接地；

(3)启动无人机，控制无人机带动挂接装置整体升空移动，定位到高处侧需挂接的位置处，启动挂接模块的锁定结构，使挂接装置夹住高空侧挂接处并夹紧牢靠；

(4)连接高处侧后，启动挂接装置的连接模块，使连接模块与无人机分离；

(5)地面辅助作业模块内部设有绝缘绳和地线接头，并可施放绝缘绳和地线接头，地面作业人员通过地面辅助作业模块拉动绝缘绳向上提升接地线，直至接地线接近地线接头，此时通过地线接头卡紧结构，将接头和地线固定牢靠，完成挂接作业；

(6)完成挂接后，无人机起飞至挂接装置所在位置，此时启动挂接模块的解锁结构使其与高处侧相脱离，无人机携带接地线挂接装置降落地面；

所述的分体式接地线挂接装置的作业方法，分段接地线可在现场组成整根接地线使用；也可根据无人机荷载、挂接高度和现场作业条件，由不同分段接地线组装成组合接地线使用。