CN114256774A - 一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法 - Google Patents

一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法 Download PDF

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CN114256774A CN202111393228.8A CN202111393228A CN114256774A CN 114256774 A CN114256774 A CN 114256774A CN 202111393228 A CN202111393228 A CN 202111393228A CN 114256774 A CN114256774 A CN 114256774A
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Abstract

本发明涉及一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其包括以下步骤，S1在需要放线锚段的末端放置无人机和缠绕有钢丝绳的放线绞磨机，在所述需要放线锚段的始端设置卷扬机，作业人员在待架设供电线的预设支柱位置上设置滑轮；S2无人机带着牵引绳依次通过各个滑轮后缠绕在卷扬机上，工作人员将牵引绳安置在各个滑轮上；S3将牵引绳的末端和钢丝绳的起始端连接，卷扬机拖动牵引绳进而将放线绞磨机上的钢丝绳拖出，将供电线与所述钢丝绳连接；S4通过放线绞磨机牵引将供电线展放；S5依次进行起锚、绞磨机牵引、供电线弛度的测量、落锚、固定导线和调整。本发明可以满足山区、丘陵地带及跨越河流位置的多根接触网供电线架设需求。

Description

一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法
技术领域
本发明属于接触网供电线架设施工方法的技术领域，具体涉及一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法。
背景技术
随着我国经济的不断发展，人们对电力的需求逐渐上升。电力工程企业作为我国经济发展的重要组成部分，对社会经济发展具有促进作用的是配电网架空线路施工技术对电力工程的建设工作。但是在工程建设的过程中，施工技术由于受到很多方面的影响，在实际施工过程中出现了很多问题，所以完善施工技术完善对当今电力企业的快速发展具有十分重要的意义，同时还能有效推进我国电网的建设。接触网是架设在铁路线上空向电力机车提供电能的特殊形式的输电线路，电能由地方电力网输送到铁路牵引变电所后，经主变压器降压达到电力机车正常使用所需电压等级，再由馈电线将电能送至接触网。电力机车靠从接触网上获取电能以提供牵引动力，保证列车运行。现有的专利CN 211338261U一种铁路供电架设用放线装置仅能满足电动牵引的需求，无法满足高空展放的需求。CN106786311A轨道田无障碍供电线架设系统只适用于农业轨道田采用钢缆代替支柱，由于铁路供电线电压等级高，安全系数高，此种方法无法满足铁路供电线的需求。
供电线是从直接或者间接为接触网提供电源的所、亭的馈出端到接触悬挂之间的电气连接线。该供电线起到将牵引变电所的电引到接触悬挂的作用。
现阶段接触网供电线的架设方式多采用人工牵引供电线架设方式，将供电线线盘固定到起始端，由10-20人不等每隔5米一人拖拽供电线前进到达架设末端后，各个供电线支柱(格构式钢柱)上部安装人员用小绳将供电线拉至高空并放置到滑轮内，然后在起始端起锚，完成起锚后，下部人员在末端拖拽线索，当供电线的弛度满足当日架设需求时，用手扳葫芦将带有张力的供电线在末端固定，然后安装落锚所需零部件，完成落锚。
现阶段人工架设接触网供电线的示意图如图1所示，该种方法满足在平原等开阔地带的施工要求，当处于丘陵、山区时，需要大量砍伐树木满足人工架设需求，且在跨越河流时无法满足人工架设的需求。同时无法满足多根供电线同时架设的需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，可以满足山区、丘陵地带及跨越河流位置的多根接触网供电线架设需求。
本发明采用的技术方案是：本发明提供了一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其包括以下步骤，S1在需要放线锚段的末端放置无人机和缠绕有钢丝绳的放线绞磨机，在所述需要放线锚段的始端设置卷扬机，作业人员在待架设供电线的预设支柱位置上设置滑轮；S2无人机带着牵引绳依次通过各个滑轮后缠绕在卷扬机上，工作人员将牵引绳安置在各个滑轮上；S3将牵引绳的末端和钢丝绳的起始端连接，卷扬机拖动牵引绳进而将放线绞磨机上的钢丝绳拖出，将供电线与所述钢丝绳连接；S4通过放线绞磨机牵引将供电线展放；S5依次进行起锚、绞磨机牵引、供电线弛度的测量、落锚、固定导线和调整。
进一步地，步骤S1中，将供电线所在的线盘固定在放线支架上，放置在所述需要放线锚段的始端。
进一步地，步骤S1中，所述滑轮为双槽或者多槽滑轮；所述滑轮的数量为一个及以上。
进一步地，步骤S2中，无人机带着牵引绳，利用无人机的摄像头实时查看牵引绳的展放位置，每到达一处悬挂滑轮位置，工作人员将牵引绳从滑轮侧面开口处放入滑轮。
进一步地，步骤S3中，牵引绳与钢丝绳之间通过连接丝套连接，供电线和钢丝绳之间通过连接器导线工具牵引网套连接。
进一步地，步骤S5中，起锚时对所述供电线设置起锚终端，将所述供电线的导线头与下锚件连接牢固；单根供电线的下锚件包括Z-10四腿直角挂板、16杵环杆、悬式绝缘子、W-10单联碗头挂板和预绞式导线耐张线夹，双根供电线的下锚件包括Z-10四腿直角挂板、18杵环杆、悬式绝缘子、WS-10双联碗头挂板、L-1240型联板和2*预绞式导线耐张线夹。
进一步地，步骤S5中，对供电线弛度的测量，供电线弛度要符合验收标准设计要求，允许偏差0－5％，当达到当天温度的弛度时，停止对供电线牵引。
进一步地，步骤S5中，落锚为依次安装紧线器，连挂链条葫芦，并挂好锚柱端。进一步地，步骤S5中，固定导线为将附加导线从放线滑轮内拿出放入悬垂线夹上，单根供电线悬挂采用以下构件：长吊环、4片杵头悬式绝缘子、悬垂线夹和预绞式短保护条；双根供电线悬挂连接方式采用以下构件：长吊环、4片杵头悬式绝缘子、双联碗头挂板、L-1240型联板、2*悬垂线夹和2*预绞式短保护条；当供电线为双根时，每隔20米安装一套间隔棒。
进一步地，步骤S5中，所述调整为：保证供电线张力和弛度的同时，测量其带电体与接地体之间的绝缘距离，绝缘距离不足的位置，要调整安装位置，保证绝缘距离。
本发明的有益效果是：
本发明施工方法避免受到丘陵、河流等地形的限制，同时避免了大量砍伐树木，对周围环境以及居民的影响降到了最低，线索在展放过程中不易磨损，减少了在地面拖拽磨损的现象，增强了供电线的使用寿命，保证了供电线的强度及供电可靠性和安全性，在电气化铁路供电线架设受地形等限制的区段中有推广应用价值。
附图说明
图1为现阶段人工架设接触网供电线的示意图；
图2为步骤S1的操作示意图；
图3为步骤S2的的操作示意图；
图4为步骤S3的操作示意图；
图5为步骤S4的操作示意图；
图6为本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，参照图6，其包括以下步骤，S1参照图2，首先进行整个施工方法的准备工作也就是设备的布置工作，在需要放线锚段的末端放置无人机和放线绞磨机，在所述需要放线锚段的始端设置卷扬机，对应在附图上，左侧为需要放线锚段的末端，右侧为需要放线锚段的始端。所述放线绞磨机上缠绕有钢丝绳。将供电线所在的线盘固定在放线支架上，抽出线头为放线做准备，并放置在所述需要放线锚段的始端。上部作业人员到达指定待架设供电线的预设支柱位置，挂好双槽或者多槽滑轮，为同时穿越多根供电线做准备。完成这些准备工作后，检查无人机的运行状况，牵引绳为单独的一根，将牵引绳固定在无人机上。所述滑轮为双槽或者多槽滑轮；所述滑轮的数量为一个及以上。供电线的截面积为240mm2选用的双槽滑轮可以满足2根及以上供电线展放，滑轮用铁线固定在附加线肩架上。
本实施例中，无人机选用KF100，其最大载重量为10kg，航拍像素8000万，留空时间20-30分钟，最大飞行距离3000米以上，无线遥控，4或者6旋翼飞行器。
参照图3，S2无人机带着牵引绳，根据无人机的摄像头实时查看牵引绳的展放位置，每到达一处悬挂滑轮位置，上部人员将牵引绳从滑轮侧面开口处放入滑轮，到达末端后牵引绳缠绕到卷扬机卷盘上，完成牵引绳的展放工作。当无人机到达起始端，整个锚段悬挂滑轮位置均穿入了牵引绳，将无人机停落在起始端位置，并将牵引绳解下来，末端作业人员将通过连接丝套将牵引绳的末端与放线绞磨机上钢丝绳的起始端进行连接，连接部位顺畅，可以平滑通过滑轮；同时起始端人员将牵引绳固定缠绕到卷扬机卷盘上，保证缠绕过程中不发生打滑。
S3参照图4卷扬机拖动牵引绳进而将放线绞磨机上的钢丝绳拖出，完成钢丝绳的展放，然后将供电线与所述钢丝绳连接。在供电线和钢丝绳连接处，即供电线端头位置，安装链条式防扭鞭鱼头式拉线防扭器，防止供电线展放时发生扭面。钢丝绳与供电线之间用连接器导线工具牵引网套连接，其于钢丝绳连接处有万向节，释放钢丝绳的扭矩力。
通过卷扬机拖动牵引绳，将放线绞磨机转盘上的钢丝绳牵引出，由于牵引绳和钢丝绳之间采用连接丝套连接，故在穿过双槽或者多槽滑轮时不会卡滞，当卷扬机将牵引绳全部牵引出，同时将钢丝绳牵引到起始端，停止牵引，将牵引绳与钢丝绳之间的连接丝套解开，同时将钢丝绳与供电线用连接器导线工具牵引网套进行连接，保证连接部位强度及可以顺利通过滑轮。
S4参照图5通过放线绞磨机牵引将供电线展放；通过放线绞磨机牵引，同时将多根供电线展放，在穿过滑轮过程中注意钢丝绳与供电线连接部位，防止连接部位卡滞滑轮或者多根供电线偏离滑轮凹槽。
S5为起、落锚及测量调整，具体包括以下步骤：依次进行起锚、绞磨机牵引、供电线弛度的测量、落锚、固定导线和调整。
1、起锚:起锚时对所述供电线设置起锚终端，将所述供电线的导线头与下锚件连接牢固，对安装作业人员进行技术交底安装培训，使其清楚安装技术标准安全注意事项。作业人员与起锚人员配合，将供电线的导线头与下锚件连接牢固。本实施例为单根供电线，单根供电线下锚连接方式采用：Z-10四腿直角挂板+16杵环杆+悬式绝缘子(XWP2-70)+W-10单联碗头挂板+预绞式导线耐张线夹，将上述各个构件连接，连接过程和方法为本领域技术人员公知技术。
2、绞磨机牵引：当起锚完成后，降低绞磨机的转速使其缓慢牵引供电线。
3、供电线弛度的测量：测量人员对供电线的弛度进行测量，供电线弛度应符合验收标准设计要求，允许偏差0－5％。当达到当天温度的弛度时，停止对线索牵引。
4、落锚：下锚人员在支柱上安装紧线器，连挂链条葫芦，并挂好锚柱端。在链条葫芦处串拉力计，并紧链条葫芦，当拉力计显示张力符合设计要求时，停止紧链条葫芦，量测断线处，并在断线处两边用胶带绑扎好，再断线。作业人员正式做附加线终端，下部人员将剩余线头收回。附加线终端做完成后，正式与下锚件连接，完成正式落锚。作业人员拆除紧线器、链条葫芦、拉力计。
5、固定导线：作业人员将附加导线从放线滑轮内拿出放入悬垂线夹即鞍子内。
6、调整：将供电线安装在线夹固定后，对整个锚段供电线附加悬挂进行调整，保证其张力、弛度的同时，测量其带电体与接地体之间的绝缘距离，绝缘距离不足的位置，需要调整安装位置，保证绝缘距离。
架空导线对地面及相互间最小距离(mm)等指标的验收标准参考如下表表1。
表1
Figure BDA0003369481680000061
现场供110-供133两路供电线采用本发明方法，供电线长度分别为1297米和1283米。当采用这种方式时，仅需要12根支柱上部安装人员，减少了下部10-20人的人工放线人员。两端仅需要2-3人机械操作人员即可。
实施例2
实施例2和实施例1的区别在于，步骤S5中，起锚时，本实施例为双根供电线，双根供电线下锚连接方式为Z-10四腿直角挂板、18杵环杆、悬式绝缘子(XWP2-70)、WS-10双联碗头挂板、L-1240型联板和2*预绞式导线耐张线夹的连接，将上述各个构件连接，连接过程和方法为本领域技术人员公知技术。
实施例3
实施例3和实施例1的区别在于，步骤S5中，单根供电线悬挂连接方式为长吊环(带球挂)、4片杵头悬式绝缘子、悬垂线夹(CGU-5A)和预绞式短保护条的连接，将上述各个构件连接，连接过程和方法为本领域技术人员公知技术。同时拧紧钩螺栓，将套子、放线滑轮收回。
实施例4
实施例4和实施例2的区别在于，步骤S5中，双根供电线悬挂连接方式为长吊环(带球挂)、4片杵头悬式绝缘子、双联碗头挂板、L-1240型联板、2*悬垂线夹(CGU-5B)和2*预绞式短保护条的连接，将上述各个构件连接，连接过程和方法为本领域技术人员公知技术；供电线为双根时，每隔20米安装一套间隔棒；同时拧紧钩螺栓，将套子、放线滑轮收回。
实施效果：由于本次为新建电气化铁路供电线架设施工，该种施工方法避免受到丘陵、河流等地形的限制，同时避免了大量砍伐树木，对周围环境以及居民的影响降到了最低，线索在展放过程中不易磨损，减少了在地面拖拽磨损的现象，增强了供电线的使用寿命，保证了供电线的强度及供电可靠性和安全性，建议在电气化铁路供电线架设受地形等限制的区段中推广应用。
目前，本发明的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的较小规模试验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已开始着手准备正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。
以临浦牵引变电所供电线架设为例：
工程概况
既有临浦牵引变电所为杭长高铁与杭黄铁路共用牵引变电所，位于杭长高铁旁边(距线路约50m)，该所亭馈出四回供电线给杭黄铁路接触网供电。按照设计要求供电线需要从丘陵地带的山包上跨过公路、池塘，农户的养殖区，然后再爬上山，然后再采用两个大跨距从山的一边跨到另外一边，最后顺山体下去。由于山上植被较多，到处都是十几米高的大树，山下受公路、池塘、农户养殖区的影响，如果采用传统的供电线架设方式需要砍伐大量的树木，同时需要大量人工进行架设，按照本发明施工方法，避免了对当地生态环境的影响，同时满足了施工的需求，降低了施工成本。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤，S1在需要放线锚段的末端放置无人机和缠绕有钢丝绳的放线绞磨机，在所述需要放线锚段的始端设置卷扬机，作业人员在待架设供电线的预设支柱位置上设置滑轮；S2无人机带着牵引绳依次通过各个滑轮后缠绕在卷扬机上，工作人员将牵引绳安置在各个滑轮上；S3将牵引绳的末端和钢丝绳的起始端连接，卷扬机拖动牵引绳进而将放线绞磨机上的钢丝绳拖出，将供电线与所述钢丝绳连接；S4通过放线绞磨机牵引将供电线展放；S5依次进行起锚、绞磨机牵引、供电线弛度的测量、落锚、固定导线和调整。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S1中，将供电线所在的线盘固定在放线支架上，放置在所述需要放线锚段的始端。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S1中，所述滑轮为双槽或者多槽滑轮；所述滑轮的数量为一个及以上。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S2中，无人机带着牵引绳，利用无人机的摄像头实时查看牵引绳的展放位置，每到达一处悬挂滑轮位置，工作人员将牵引绳从滑轮侧面开口处放入滑轮。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S3中，牵引绳与钢丝绳之间通过连接丝套连接，供电线和钢丝绳之间通过连接器导线工具牵引网套连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S5中，起锚时对所述供电线设置起锚终端，将所述供电线的导线头与下锚件连接牢固；单根供电线的下锚件包括Z-10四腿直角挂板、16杵环杆、悬式绝缘子、W-10单联碗头挂板和预绞式导线耐张线夹，双根供电线的下锚件包括Z-10四腿直角挂板、18杵环杆、悬式绝缘子、 WS-10双联碗头挂板、 L-1240型联板和2*预绞式导线耐张线夹。
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S5中，对供电线弛度的测量，供电线弛度要符合验收标准设计要求，允许偏差0－5%，当达到当天温度的弛度时，停止对供电线牵引。
8.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S5中，落锚为依次安装紧线器，连挂链条葫芦，并挂好锚柱端。
9.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S5中，固定导线为将附加导线从放线滑轮内拿出放入悬垂线夹上，单根供电线悬挂采用以下构件：长吊环、4片杵头悬式绝缘子、悬垂线夹和预绞式短保护条；双根供电线悬挂连接方式采用以下构件：长吊环、4片杵头悬式绝缘子、双联碗头挂板、L-1240型联板、2*悬垂线夹和2*预绞式短保护条；当供电线为双根时，每隔20米安装一套间隔棒。
10.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术架设接触网供电线的施工方法，其特征在于，步骤S5中，所述调整为：保证供电线张力和弛度的同时，测量其带电体与接地体之间的绝缘距离，绝缘距离不足的位置，要调整安装位置，保证绝缘距离。
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CN117410888A (zh) * 2023-12-15 2024-01-16 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种无人机牵引的跨山沟电缆敷设方法及系统
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