CN205753168U - 架空配电线路带电剪接火的自动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种架空配电线路带电剪接火的自动装置，包括：底板；传动箱总成，其包括传动箱装配体、电机装配体、齿轮轴、两个扭力轴、滚柱导轨；主线丝杆光杆组件，其包括两个卡爪、两个正反转丝杆螺母、正反牙丝杆、电机装配体；副线丝杆光杆组件，其包括两个副线夹板、两个正反转丝杆螺母、正反牙丝杆、电机装配体；绝缘穿刺线夹组件，其包括两个六角头螺栓细牙、两个线夹定位销、两个内六角圆头螺钉、左夹块、右夹块；传动箱丝杆装配体，包括扭力丝杆、电机装配体。本实用新型的有益效果在于，克服需要人工上杆操作的缺点，提高安全性和工作效率，本实用新型公开一种架空配电线路带电剪接火自动装置。

Description

架空配电线路带电剪接火的自动装置

技术领域

本实用新型涉及一种架空配电线路带电剪接火的自动装置，主要涉及配电系统带电作业技术领域。

背景技术

配电网络是直接面向用户的电力基础设施。我国的配电网采用10kv三相供电方式，目前多数采用架空线路馈电，安装柱上变压器供电给低压(380/220v)用户。由于配电网络绝缘水平低、中性点不接地运行、杆上设备较多、在大气过电压或污秽、环境等外界因素作用下易于发生故障、且由于部分地区供电设施陈旧老化、设备完好率较低，使得事故隐患增多。为了提高配电网运行的安全、可靠、经济性，就必须大力开展配电网的带电抢修和维护作业。

随着国民经济的发展和人民生活质量的不断提高，社会对供电可靠性的要求也越来越高，10kV配电系统主要用于企事业单位以及城镇居民用电的输送，覆盖面大，因此配电系统的停电作业都会直接影响供电的可靠性。在10kV配电系统中，配备有大量的柱上断路器、刀闸、跌落式熔断器、避雷器等设备，而在架空配电设备的运行过程中，架空线路的跳线平板发热、跌落式熔断器以及闸刀引线桩头断落、脱出等都是常见的故障，而且配电系统中还需要对架空绝缘导线配变台架高压引线进行搭接和新建，以及对改造绝缘导线支接线的空载搭接等作业。

带电作业是在高压电气设备上不停电进行检修、测试的一种作业 方法。电气设备在长期运行中需要经常测试、检查和维修。带电作业是避免检修停电,保证正常供电的有效措施。带电作业的内容可分为带电测试、带电检查和带电维修等几个方面。带电作业的对象包括发电厂和变电所的架空输电线路、配电线路和配电设备。

架空配电线路带电剪接火是带电作业的一项重要工作,目前主要用穿刺线夹等工具对线路进行检修和改造，如JJC10-240/15010kv穿刺线夹，包括线夹主体和连接在线夹主体上的压齿，线夹主体上装有紧固件，底部带有环扣的螺杆旋接在线夹主体的底梁上，螺杆上部与压块固定连接，压块的上部装有带尖角的下压齿，线夹主体的顶梁上装有带尖角的上压齿，且上压齿与下压齿对应，使用时，上、下压齿相合，将两根带有绝缘层的导线夹在两压齿内，通过压齿穿破导线的绝缘层，通电后，压块使线路导通。目前使用的配电线路带电剪接火人工装置，至少需要两人同时上杆操作，安全性和工作效率得不到保证；采用大型机器人作业，成本高，实施难度也大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种架空配电线路带电剪接火的自动装置，克服需要人工上杆操作的缺点，提高安全性和工作效率，本实用新型公开一种架空配电线路带电剪接火自动装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的。

一种架空配电线路带电剪接火的自动装置，包括：

底板；

传动箱总成，其包括传动箱装配体、电机装配体、齿轮轴、两个 扭力轴、滚柱导轨，上述滚柱导轨与上述传动箱装配体均固定在上述底板，上述齿轮轴、两个上述扭力轴平行设置且穿过上述传动箱装配体，上述齿轮轴由上述电机装配体驱动并传动两个上述扭力轴，两个上述扭力轴的输出端均装配有套筒杆接头；

主线丝杆光杆组件，其包括两个卡爪、两个正反转丝杆螺母、正反牙丝杆、电机装配体，上述正反牙丝杆以垂直于上述齿轮轴的方向水平设置在底板上方，并且一端由上述电机装配体驱动，其另一端设置有手柄，其杆身穿过两个上述卡爪，并且位于两个卡爪之间的杆身对称套装上述两个正反转丝杆螺母；

副线丝杆光杆组件，其包括两个副线夹板、两个正反转丝杆螺母、正反牙丝杆、电机装配体，上述正反牙丝杆以平行于上述齿轮轴的方向水平设置在底板上方，并且一端由上述电机装配体驱动，其另一端设置有手柄，其杆身穿过两个上述副线夹板，并且位于两个副线夹板之外的杆身对称套装上述两个正反转丝杆螺母；

位于主线丝杆光杆组件上方的绝缘穿刺线夹组件，其包括两个六角头螺栓细牙、两个线夹定位销、两个内六角圆头螺钉、左夹块、右夹块，两个上述线夹定位销平行于上述齿轮轴的方向水平设置在上述底板上方，其一端均连接上述左夹块的外端面，其中一个内六角圆头螺钉的一端抵在上述左夹块的外端面，上述左夹块、右夹块相互平行，两个上述六角头螺栓细牙穿过上述右夹块，另一个内六角圆头螺钉的一端抵在上述右夹块的外端面，六角头螺栓细牙通过万向节头与上述套筒杆接头连接；

传动箱丝杆装配体，其包括扭力丝杆、电机装配体，上述扭力丝杆以平行于上述齿轮轴的方向设置在上述底板上方，并且由上述电机装配体驱动，上述扭力丝杆的一端装配有手柄。

进一步地，上述传动箱总成还包括力矩电机支撑块、传动箱支撑块，上述传动箱装配体通过上述传动箱支撑块与上述滚柱导轨固定在上述底板上，上述力矩电机支撑块固定在上述传动箱支撑块侧方，上述电机装配体由上述力矩电机支撑块固定。

进一步地，上述电机装配体的输出端设置有圆柱齿轮，上述齿轮轴设置有两个圆柱齿轮，上述扭力轴均装配由圆柱齿轮，上述电机装配体的输出端的圆柱齿轮传动上述齿轮轴的一个圆柱齿轮，上述齿轮轴的另一个圆柱齿轮传动上述扭力轴的圆柱齿轮。

进一步地，上述传动箱丝杆装配体还包括主丝杆支撑、丝杆传动箱连接件、丝杆螺母，上述扭力丝杆穿过上述主丝杆支撑，上述主丝杆支撑固定在上述底板，上述扭力丝杆套装上述丝杆螺母，上述丝杆传动箱连接件固定上述丝杆螺母并连接在上述传动箱总成的侧方。

进一步地，上述主线丝杆光杆组件还包括光轴、两个辅助导轨支撑，两个上述辅助导轨支撑分别套装在上述正反牙丝杆的两端并固定在上述底板，上述光轴与上述正反牙丝杆平行设置，其两端分别固定在两个上述辅助导轨支撑。

进一步地，上述副线丝杆光杆组件还包括光轴、两个辅助导轨支撑，两个上述辅助导轨支撑分别套装在上述正反牙丝杆的两端并固定在上述底板，上述光轴与上述正反牙丝杆平行设置，其两端分别固定 在两个上述辅助导轨支撑。

进一步地，上述绝缘穿刺线夹组件还包括两个线夹支撑块，两根上述线夹定位销和其中一个内六角圆头螺钉均穿过其中一个线夹支撑块，并通过上述线夹支撑块固定在上述底板，另一个内六角圆头螺钉安装在另一个线夹支撑块上，并通过上述线夹支撑块固定。

本实用新型的有益效果：

通过传感器和电机驱动实现线上自动带电剪接火，操作人员无需上杆操作，直接在地面上通过遥控就可以实现带电剪切，目的是为了进一步提高带电作业的安全性和工作效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的机械结构示意图；

图2是本实用新型实施例的系统功能图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

结合附图1所述的架空配电线路带电剪接火自动装置机械结构图，主要包括传动箱总成7，传动箱丝杆装配体8，主线丝杆光杆组件6，副线丝杆光杆组件5和绝缘穿刺线夹组件9。底板4在靠近主线丝杆光杆组件6和副线丝杆光杆组件5一侧留有凹槽10，以便观察和控制线上机器人操作，传动箱总成7通过两个套筒杆接头68与六角头螺栓细牙60拧定，与传动箱丝杆装配体8共同实现拧紧螺栓，配合主线丝杆光杆组件6，副线丝杆光杆组件5和绝缘穿刺线夹组件9实现夹紧和松开线缆。

所述传动箱总成7包含传动箱装配体79，电机装配体78，齿轮轴66，扭力轴67，套筒杆接头68，套筒连接件69，力矩电机支撑块70，传动箱支撑块71，电机机座72和滚柱导轨73；滚柱导轨73安装在地板4上，传动箱支撑块71安装在滚柱导轨73上，传动箱装配体79通过传动箱支撑块71与滚柱导轨固定在底板4上，在传动箱装配体79中安装三个圆柱齿轮51，其中两个小型号的圆柱齿轮51上分别安装两个扭力轴67，这两个扭力轴67通过两个套筒连接件69连接两个套筒杆接头68，另一个中型号的圆柱齿轮51上安装一根齿轮轴66，此齿轮轴66另一端穿过一个大型号圆柱齿轮51上。在该大型号圆柱齿轮51的同一侧是另一个相同尺寸的大型号圆柱齿轮51，安装在一个大型号电机装配体78上，该电机装配体78中的电机即图2中拧螺栓电机31，通过电机机座72和传动箱支撑块71固定。

所述传动箱丝杆装配体8主要包括扭力丝杆74，丝杆螺母75，主丝杆支撑76，丝杆传动箱连接件77、电机装配体53和手柄58；扭力丝杆74一端通过主丝杆支撑76固定在地板上，另一端穿过丝杆螺母75并也通过另一个主丝杆支撑76固定在底板4上，并穿过圆柱齿轮51套在手柄58上，丝杆传动箱连接件77一端套在丝杆螺母75上，另一端固定在传动箱总成7中的传动箱支撑块71上，实现连接传动箱丝杆装配体8和传送箱总成7，电机装配体53中的电机通过电机机座固定在底板4上，并与圆柱齿轮51连接。此电机装配体53通过扭力丝杆74辅助传动箱总成7中的电机装配体78拧紧螺栓。

所述主线丝杆光杆组件6主要包括辅助导轨支撑52，电机装配 体53，正反牙丝杆54，光轴55，正反转丝杆螺母56，手柄58，卡爪59；正反牙丝杆54两头分别通过辅助导轨支撑52固定在底板4上，一头套在手柄58上，并依次穿过一个辅助导轨支撑52、一个卡爪59、两个正反转丝杆螺母56、另一个卡爪59和另一个辅助导轨支撑52，在另一头安装圆柱齿轮51，此头及圆柱齿轮51位于底板上的凹槽上方，光轴55与此正反牙丝杆54平行，并也穿过以上两个卡爪59，且两头也都通过以上两个辅助导轨支撑52固定在底板4上，电机装配体53中的电机即图2中穿线夹夹紧板松开电机32，安装在正反牙丝杆54的一侧。

所述副线丝杆光杆组件5主要包括辅助导轨支撑52，电机装配体53，正反牙丝杆54，光轴55，正反转丝杆螺母56，副线夹板57，手柄58；正反牙丝杆54两头分别通过辅助导轨支撑52固定在底板4上，其中，一头套在手柄58上，并依次穿过一个辅助导轨支撑52、一个正反转丝杆螺母56、一个副线夹板57、另一个副线夹板57、另一个正反转丝杆螺母56和另一个辅助导轨支撑52，在另一头安装圆柱齿轮51，光轴55与此正反牙丝杆54平行，并也穿过以上两个副线夹板57，且两头也都通过以上两个辅助导轨支撑52固定在底板4上，两个副线夹板57之间的间隙位于底板4凹槽10上方，电机装配体53中的电机即图2中副穿线夹夹紧板松开电机33安装在正反牙丝杆54的一侧。

位于主线丝杆光杆组件上方的所述绝缘穿刺线夹组件9主要包括六角头螺栓细牙60，线夹支撑块61，线夹定位销62，内六角圆头 螺钉63，左夹块64，右夹块65；两根线夹定位销62和一根内六角圆头螺钉63的一头都穿过左边线夹支撑块61，并通过线夹支撑块61固定，两根线夹定位销62的另一头安装在左夹块64上，内六角圆头螺钉63的另一头抵在左夹块64外边缘，另一根内六角圆头螺钉63一头安装在右边线夹支撑块61上，并通过线夹支撑块61固定，另一头抵在右夹块65外边缘，右夹块65上有两根六角头螺栓细牙60穿过；左右夹块相对应实现与线缆相吻合的弧形卡槽。图2中拧螺栓电机31转动后套筒接头顶住六角头螺栓细牙60，进而拧紧螺栓，当螺栓拧到位时，线夹定位销62自动脱落。

整个装置的机械动作的顺序：

1：先在地面上将夹板(副线夹板57)、卡爪59等复位，使夹板之间、两个卡爪之间的开口尽可能大。

2：将两个定位销62插入绝缘穿刺线夹组件的固定端外侧(即左夹块64的外端面，因该左夹块是固定的，故又称固定端)，一个内六角圆头螺钉63抵在绝缘穿刺线夹的固定端的外下侧，定位好绝缘穿刺线夹固定端后，再用螺丝紧固绝缘穿刺线夹的固定端。

3：两个六角头螺栓细牙60穿过绝缘穿刺线夹的浮动端外侧(即右夹块65的外端面，因该右夹块是可动的，故又称浮动端)，并插入固定端内侧突出的导向套口，该导向套口的另一端口即为两个定位销62插入的位置，另一个内六角圆头螺钉63的一端抵在浮动端的外下侧，使线夹开口尽可能大。

4：用两个万向节头分别连接两对六角头螺栓细牙60与套筒杆接头 68接头，采用万向节头可以适应不同规格的绝缘穿刺线夹，并解决安装误差带来的偏离，即六角头螺栓细牙60和套筒杆接头68不在一条直线上时，也能实现拧紧螺栓。

5：将副线先穿过副线丝杆光杆组件5和绝缘穿刺线夹组件9的副线孔，通过操作副线丝杆光杆组件中的手柄夹紧副线。

6：在地面完成以上操作后，用撑杆将装置送上杆，让主线穿过穿刺线夹主线孔，此时，撑杆一直支撑在底板下面。

7：通过地面遥控控制传动箱丝杆装配体的电机装配体和传动箱总成电机装配体，传动箱丝杆装配体的电机装配体实现带动传动箱在滚柱导轨上滑动，并通过万向节头推进或后移六角头螺栓细牙，传动箱总成电机装配体通过万向节头旋转六角头螺栓细牙，两个电机装配体相互配合共同实现转动螺栓，随着六角头螺栓细牙的转动，穿刺刀片开始刺穿主线和副线，当主副线导通达到最佳效果时，线夹定位销自动脱落，完成剪切火自动装置的安装。

当出现紧急情况需要应急处理时：

当安装过程中出现掉电、电力不足、螺丝不合格等异常情况时，人在地面通过套筒扳手远距离转动三个应急套筒接头，松开螺栓，将剪切火自动装置从高空卸下。

因此应对应急情况，还应当配置三个应急套筒接头：传动箱总成的齿轮轴穿过圆柱齿轮的一端套有应急套筒接头；副线丝杆光杆组件正反牙丝杆穿过圆柱齿轮的一端套有应急套筒接头；主线丝杆光杆组件正反牙丝杆穿过圆柱齿轮的一端套有应急套筒接头。

结合图2架空配电线路带电剪接火自动装置系统功能图，在系统功能上包括图像信息采集与传输系统1、控制决策系统2、执行机构3，图像信息采集与传输系统1通过无线路由器16连接控制决策系统2的地面控制器214，控制决策系统2通过电机驱动板211控制执行机构3的拧螺栓电机31、穿线夹夹紧板松开电机32、副线夹紧板松开电机33和传送箱电机34。其中，控制决策系统和执行机构在机械结构上主要包括传动箱总成7，主线丝杆光杆组件6，副线丝杆光杆组件5，传送箱丝杆装配体8和绝缘穿刺线夹组件9。

所述图像信息采集与传输系统1包括ARM微处理器12、FLASH 11、SDRAM13、摄像头14、WIFI15和无线路由器16，其中，WIFI15和无线路由器16组建一个无线局域网。ARM微处理器12分别通过数据线与地址线与SDRAM 13相连，缓存摄像头采集到的图像信息，通过数据/地址复用线与FLASH 11相连存储最终图像数据。摄像头14将视频信息输出到ARM微处理器12以便存储，同时，通过WIFI 15连接到由无线路由器16组建的一个无线局域网，将视频信息传送到地面遥控控制系统21。

所述控制决策系统2包括地面遥控控制系统21和本体控制系统22。地面遥控控制系统21为主控制系统，由操作手柄211、PC机客户端212、Android手机客户端213和地面控制器214组成。操作手柄211通过地面控制器214控制线上机器人的动作，可用实体手柄58或是PC机客户端212和Android手机客户端213上软件实现。PC机客户端212和Android手机客户端213功能类似，通过地面控制器 214和凹槽10观察和控制线上机器人操作情况。地面控制器214接收无线路由器16传送的图像信号以及无线透明传输模块222传送的现场数据，处理后传送给客户端显示；也可以向无线透传模块222发送来自操作手柄211等客户端的控制信号，从而控制线上机器人的相关动作。本体控制系统22也称线上机器人控制系统，是从控制系统，包括机器人控制器224、摄像头舵机221、无线透传模块222、传感器223、供电模块225和电机驱动板226。电机驱动板226，接收机器人控制器224指令驱动执行机构3的三个电机，并接收现场的限位开关信息以判断电机起始位置，通过监测电流的变化情况，判断螺栓断开情况。供电模块225，主要是蓄电池的充放电管理部分，负责给线上机器人控制系统22供电，包括各种控制器和摄像头14。机器人控制器224，接收无线透传模块222传送的指令，通过电机驱动板226驱动执行机构3的三个电机，通过驱动摄像头舵机221控制摄像头14的转动角度，处理各种传感器223信息，并通过无线透传模块222传送给地面控制系统21。

所述执行机构3主要包括四个电机，即拧螺栓电机31、穿线夹夹紧板松开电机32、副线夹紧板松开电机33和传动箱电机34。拧螺栓电机31和传动箱电机34用于控制拧定力矩螺栓(动作为前进，后退)并同时带动传动箱79运动,将旋转运动传递给传动箱79的两根输出轴68,这两根输出轴同时带动两根螺栓60旋转,进而拧紧螺栓直至断裂。穿线夹夹紧板松开电机32实现松开穿线夹夹紧板64、65，夹紧板预夹紧工作可以在地面上由人工通过手柄夹紧。副线夹紧板松 开电机33用于松开副线夹紧板57，副线夹紧板预夹紧同样可以在地面上由人工通过手柄夹紧。这些电机，通过操作手柄211都可以只在线上工作，预先摆放穿线夹及夹紧等工作可以由人工在地面上先期完成。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种架空配电线路带电剪接火的自动装置，其特征在于，包括：

底板；

传动箱总成，其包括传动箱装配体、电机装配体、齿轮轴、两个扭力轴、滚柱导轨，上述滚柱导轨与上述传动箱装配体均固定在上述底板，上述齿轮轴、两个上述扭力轴平行设置且穿过上述传动箱装配体，上述齿轮轴由上述电机装配体驱动并传动两个上述扭力轴，两个上述扭力轴的输出端均装配有套筒杆接头；

主线丝杆光杆组件，其包括两个卡爪、两个正反转丝杆螺母、正反牙丝杆、电机装配体，上述正反牙丝杆以垂直于上述齿轮轴的方向水平设置在底板上方，并且一端由上述电机装配体驱动，其另一端设置有手柄，其杆身穿过两个上述卡爪，并且位于两个卡爪之间的杆身对称套装上述两个正反转丝杆螺母；

副线丝杆光杆组件，其包括两个副线夹板、两个正反转丝杆螺母、正反牙丝杆、电机装配体，上述正反牙丝杆以平行于上述齿轮轴的方向水平设置在底板上方，并且一端由上述电机装配体驱动，其另一端设置有手柄，其杆身穿过两个上述副线夹板，并且位于两个副线夹板之外的杆身对称套装上述两个正反转丝杆螺母；

位于主线丝杆光杆组件上方的绝缘穿刺线夹组件，其包括两个六角头螺栓细牙、两个线夹定位销、两个内六角圆头螺钉、左夹块、右夹块，两个上述线夹定位销平行于上述齿轮轴的方向水平设置在上述底板上方，其一端均连接上述左夹块的外端面，其中一个内六角圆头螺钉的一端抵在上述左夹块的外端面，上述左夹块、右夹块相互平行， 两个上述六角头螺栓细牙穿过上述右夹块，另一个内六角圆头螺钉的一端抵在上述右夹块的外端面，六角头螺栓细牙通过万向节头与上述套筒杆接头连接；

传动箱丝杆装配体，其包括扭力丝杆、电机装配体，上述扭力丝杆以平行于上述齿轮轴的方向设置在上述底板上方，并且由上述电机装配体驱动，上述扭力丝杆的一端装配有手柄。

2.根据权利要求1所述的架空配电线路带电剪接火的自动装置，其特征在于，上述传动箱总成还包括力矩电机支撑块、传动箱支撑块，上述传动箱装配体通过上述传动箱支撑块与上述滚柱导轨固定在上述底板上，上述力矩电机支撑块固定在上述传动箱支撑块侧方，上述电机装配体由上述力矩电机支撑块固定。

3.根据权利要求1所述的架空配电线路带电剪接火的自动装置，其特征在于，上述电机装配体的输出端设置有圆柱齿轮，上述齿轮轴设置有两个圆柱齿轮，上述扭力轴均装配由圆柱齿轮，上述电机装配体的输出端的圆柱齿轮传动上述齿轮轴的一个圆柱齿轮，上述齿轮轴的另一个圆柱齿轮传动上述扭力轴的圆柱齿轮。

4.根据权利要求1所述的架空配电线路带电剪接火的自动装置，其特征在于，上述传动箱丝杆装配体还包括主丝杆支撑、丝杆传动箱连接件、丝杆螺母，上述扭力丝杆穿过上述主丝杆支撑，上述主丝杆支撑固定在上述底板，上述扭力丝杆套装上述丝杆螺母，上述丝杆传动箱连接件固定上述丝杆螺母并连接在上述传动箱总成的侧方。

5.根据权利要求1所述的架空配电线路带电剪接火的自动装置，其 特征在于，上述主线丝杆光杆组件还包括光轴、两个辅助导轨支撑，两个上述辅助导轨支撑分别套装在上述正反牙丝杆的两端并固定在上述底板，上述光轴与上述正反牙丝杆平行设置，其两端分别固定在两个上述辅助导轨支撑。

6.根据权利要求1所述的架空配电线路带电剪接火的自动装置，其特征在于，上述副线丝杆光杆组件还包括光轴、两个辅助导轨支撑，两个上述辅助导轨支撑分别套装在上述正反牙丝杆的两端并固定在上述底板，上述光轴与上述正反牙丝杆平行设置，其两端分别固定在两个上述辅助导轨支撑。

7.根据权利要求1所述的架空配电线路带电剪接火的自动装置，其特征在于，上述绝缘穿刺线夹组件还包括两个线夹支撑块，两根上述线夹定位销和其中一个内六角圆头螺钉均穿过其中一个线夹支撑块，并通过上述线夹支撑块固定在上述底板，另一个内六角圆头螺钉安装在另一个线夹支撑块上，并通过上述线夹支撑块固定。