CN210724145U - 一种输电线及高空绝缘子的除冰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输电线及高空绝缘子除冰装置，包括：移动装置、升降装置、伸缩装置、除冰装置和控制模块；所述移动装置与除冰装置连接，所述移动装置与升降装置连接，所述伸缩装置与升降装置连接；所述移动装置、升降装置、伸缩装置和除冰装置与控制模块电连接；本实用新型通过控制模块通过控制移动装置、升降装置、伸缩装置和清洗装置联合工作，通过电热丝对空气进行加热，再将加热后的空气输送至结冰的输电线及高空绝缘子进行除冰，本实用新型直接在高空作业，自由度少，结构简单，并且避免了人工操作的安全性问题。

Description

一种输电线及高空绝缘子的除冰装置

技术领域

本发明属于电力设备领域，涉及一种除冰装置，具体涉及一种输电线及高空绝缘子的除冰装置。

背景技术

目前，论北方还是南方都会面临冰雪天气，这给高压电等高空设备带来了很大影响；雨雪冰冻灾害，会导致输电线表面结冰、重力增大，高压电线路大面积受损；2000年以来，中国南方部分地区频繁发生雨雪冰冻灾害，因雪灾导致电力设施损毁，使南方多数城市乡村因停电陷入寒冷黑暗，给这些地方群众的生产生活造成了极大不便，铁路停运，生产停产，很多地方拉闸限电；很多损失都是由于雪灾使电力生产下降特别是因电力设施损毁而导致的；导线覆冰的主要危害有：（1）过荷载：导线覆冰厚的实际重量超过设计值很多，导致架空输电导线载过大超出自身机械强度极限最终断线跨塔；（2）不同期脱冰或不均匀覆冰事故：相邻档导线不均匀覆冰或不同期脱冰会产生张力差，使导线在线夹内滑动松脱，甚至会因为两侧水平张力差过大而拉垮杆塔；不同期脱冰会使导线跳跃电气间隙减小，造成导线相间短路或直接对地短路事故；（3）绝缘子串冰闪事故：绝缘子覆冰或被冰凌桥结后，绝缘强度下降，泄露距离缩短，融冰时绝缘子的局部表面电阻增强，形成闪络事故导致持续电弧烧伤绝缘子并使其绝缘强度降低；（4）导线覆冰舞动事故，因导线不均匀覆冰，在风的作用下产生舞动，造成金具损坏，导线断股，相间短路及杆塔倾斜或倒塌等严重事故。

目前主要的除冰方法有：（1）滑轮刮铲法：由地面工作人员拉动可以在线路上行走的滑轮达到铲除覆冰的目的，但由人工进行除冰，不仅工作量大、效率低，而且十分危险；（2）大电流融冰法：包括过电流融冰法、短路电流融冰法和直流电流融冰法，此类方法也是目前工程中普遍采用的方案，但大电流融冰法只适用于220kV及以下等级线路，而对于500kV及以上等级线路的除冰几乎没有作用；（3）利用平衡重量、线夹、除冰环、阻雪环、憎水憎冰涂料、风力锤等来减少输电线路的覆冰，安装防震锤等来减少导线的舞动，此法虽有费用低的优点，但不能阻止覆冰的形成，而且仅适用于特定的地区。

发明内容

根据以上背景内容，本发明公开了一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，通过电热丝将抽取的空气进行加热，再通过气泵将热空气输送至结冰的输电线及绝缘子表面，冰块遇热融化，从而达到除冰的目的，本装置结构简单，除冰效果好，适合高空作业，且对操作者没有安全隐患。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，包括：移动装置1、控制模块2、除冰装置3、升降装置4和伸缩装置5；所述移动装置1与除冰装置3连接，所述除冰装置3与升降装置4连接，所述伸缩装置5与升降装置4连接，所述控制模块2和除冰装置3安装于移动装置1的下方；移动装置1、除冰装置3、升降装置4和伸缩装置5均与控制模块2电连接。

所述移动装置1包括：移动支撑板15、驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b、传动轴13、侧板18、支撑杆12和行走驱动电机16；所述驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b对称布置并与侧板18连接，侧板18有2片，平行布置，四根支撑杆12对称布置与侧板18连接；所述驱动滚轮机构和从动滚轮机构均由绝缘滚轮和支撑侧板组成，所述驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b均安装于平行设置的两片移动支撑板15之间，并固定于侧板18上；所述行走驱动电机16的输出轴与所述驱动滚轮机构一17a连接，所述驱动滚轮机构一17a与驱动滚轮机构二17b的绝缘滚轮通过传动轴13连接，所述从动滚轮机构一14a与从动滚轮机构二14b的绝缘滚轮通过传动轴13连接，所述支撑杆12对称分布于侧板18的四个角并与两块侧板18连接。

进一步的，所述驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b还包括压紧装置，所述压紧装置包括曲柄滑块机构和压紧滚轮，所述压紧滚轮安装在曲柄滑块机构滑块末端，压紧滚轮与行走驱动电机16带动的传动轴13上的滚轮共同压紧在高压电线11上。

进一步的，所述控制模块2安装于支撑底板19上，所述控制模块2通过无线通信单元与地面站通信接收地面站发送的控制指令，包括前进、后退、停止运动、速度变化、抽气、加热、喷气，停止等，并把运行速度、蓄电池32当前电压、配网导线倾角等检测数据发送回地面站。

进一步的，所述除冰装置3包括：进气口31、蓄电池32、安全阀33、电热丝34、温度传感器35、气泵36、输电线除冰喷气口37a、气体输送管38、高空绝缘子除冰喷气口37b和密封罐39；所述蓄电池32、密封罐39固定于支撑底板19上，所述密封罐39一端连接进气口31，另一端连接气泵36，所述密封罐39的内部安装有电热丝34，所述密封罐上设置有安全阀33和温度传感器35，所述温度传感器35置于密封罐39的出气口，所述气泵36的另一端连接气体输送管38，所述气体输送管38分两路喷气口，一路通向伸缩装置5的末端，一路通向高压电线11。

优选的，所述气体输送管38采用波纹软管。

进一步的，所述升降装置4包括：升降电机45、电机固定架46、丝杠44、滑架41、限位板42和丝杠螺母43；所述升降电机45通过电机固定架46固定于滑架41底部，所述升降电机45的输出轴与丝杠44的底部连接，所述丝杠44顶部与限位板42连接，所述限位板42与滑架41连接，所述丝杠螺母43与丝杠44螺纹连接，所述丝杠螺母43的一端与滑架41配合，另一端与伸缩装置5连接。

进一步的，所述伸缩装置5包括：第一套管51、定滑轮一52a、牵引绳一53a、液压油缸54、牵引绳固定装置55、第二套管56、第三套管57、牵引绳二53b、定滑轮二52b、牵引绳三53c、牵引绳四53d、定滑轮三52c和定滑轮四52d；所述第二套管56设置在第一套管51中，所述液压油缸54一端铰接在所述第一套管51底部，另一端与所述第二套管56相连，所述第三套管57设置在第二套管56中；所述第二套管56底部沿中心对称设置有定滑轮一52a和定滑轮二52b，所述液压油缸54的另一端的顶部设置有定滑轮三52c和定滑轮四52d；所述牵引绳一53a、牵引绳四53d的一端固定在第一套管51的顶部，所述牵引绳一53a、牵引绳四53d的另一端分别经过定滑轮一52a、定滑轮二52b并对称固定于第三套管57的底部，所述牵引绳二53b、牵引绳三53c的一端对称固定于第一套管51的底部，所述牵引绳二53b、牵引绳三53c的另一端分别经过定滑轮三52c、定滑轮四52d并对称固定于第三套管57的底部，所述各牵引绳是用牵引绳固定装置55与套管连接的。

有益效果

本发明的有益效果是：

1.本发明的输电线及高空绝缘子的除冰装置，通过电阻丝将抽取的空气进行加热，再通过气泵将热空气由喷气嘴喷在结冰的输电线及绝缘子表面，冰块遇热融化，从而达到除冰的目的，能够有效进行冰冻灾害的地区清除高压线上的积冰，维护电力供应，又可避免人工高危作业，提高救灾抢险效率而且能适应各种等级的线路，其适应性好。

2.本发明的除冰装置直接在高压电线路上行走，通过蓄电池供电，控制模块控制各部分独立工作完成除冰工作，适应于各种地区高压线路的除冰工作，其结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明一种输电线及高空绝缘子的除冰装置的结构示意图；

图2为本发明一种输电线及高空绝缘子的除冰装置的移动装置结构示意图；

图3为本发明一种输电线及高空绝缘子的除冰装置的伸缩装置结构示意图。

附图标记说明：1.移动装置；11.高压电线；12.支撑杆；13.传动轴；14a.从动滚轮机构一；14b.从动滚轮机构一；15.移动支撑板；16.行走驱动电机；17a.驱动滚轮机构一；17b.驱动滚轮机构二；18.侧板；19.支撑底板；2.控制模块；3.除冰装置；31.进气口；32.蓄电池；33.安全阀；34.电热丝；35.温度传感器；36.气泵；37a输电线除冰喷气口；38.气体输送管；37b.高空绝缘子除冰喷气口；39.密封罐；4.升降装置；45.升降电机；46.电机固定架；44.丝杠；41.滑架；42.限位板；43.丝杠螺母；5.伸缩装置；51.第一套管；52a.定滑轮一；52b.定滑轮二；52c.定滑轮三；52d.定滑轮四；53a.牵引绳一；53b.牵引绳二；53c.牵引绳三；53d.牵引绳四；54.液压油缸；55.牵引绳固定装置；56.第二套管；57.第三套管。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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；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。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

参照图1，本发明所述一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，包括：移动装置1、控制模块2、除冰装置3、升降装置4和伸缩装置5；所述移动装置1与除冰装置3连接，所述除冰装置3与升降装置4连接，所述伸缩装置5与升降装置4连接，所述控制模块2和除冰装置3安装于移动装置1的下方；移动装置1、除冰装置3、升降装置4和伸缩装置5均与控制模块2电连接；通过电阻丝将抽取的空气进行加热，再通过气泵将热空气抽入气体输送管38，再由喷气嘴喷在结冰的输电线及绝缘子表面，冰块预热融化，实现除冰的目的。

参照图2，所述移动装置1包括：移动支撑板15、驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b、传动轴13、侧板18、支撑杆12和行走驱动电机16；根据图2，所述驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b对称布置并与侧板18连接，侧板18有2片，平行布置，四根支撑杆12对称布置与侧板18连接；所述驱动滚轮机构和从动滚轮机构均由绝缘滚轮和支撑侧板组成，所述驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b均安装于平行设置的两片移动支撑板15之间，并固定于侧板18上；所述行走驱动电机16的输出轴与所述驱动滚轮机构一17a连接，所述驱动滚轮机构一17a与驱动滚轮机构二17b的绝缘滚轮通过传动轴13连接，所述从动滚轮机构一14a与从动滚轮机构二14b的绝缘滚轮通过传动轴13连接，所述支撑杆12对称分布于侧板18的四个角并与两块侧板18连接；所述移动装置1通过行走驱动电机16带动驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b运动，从而带动从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b运动来实现行走运动。

实施例二

根据实际需要，对实施例一的高空绝缘子自动清洗装置中的移动装置做进一步的优化和改进。

驱动滚轮机构一17a、驱动滚轮机构二17b、从动滚轮机构一14a、从动滚轮机构二14b上均设置有压紧装置；压紧装置包括曲柄滑块机构和压紧滚轮，所述压紧滚轮安装在曲柄滑块机构滑块末端，压紧滚轮与行走驱动电机16带动的传动轴13上的滚轮共同压紧在高压电线11上，所述压紧装置能够保证本发明在面临震动、侧风等突发情况时也能稳定运行，而不至于发生抖动、坠落等安全事故。

控制模块2安装于支撑底板19上，所述控制模块2通过无线通信单元与地面站通信接收地面站发送的控制指令，包括前进、后退、停止运动、速度变化、抽气、加热、喷气，停止等，并把运行速度、蓄电池32当前电压、配网导线倾角等检测数据发送回地面站。

参照图1，所述除冰装置3包括：进气口31、蓄电池32、安全阀33、电热丝34、温度传感器35、气泵36、输电线除冰喷气口37a、气体输送管38、高空绝缘子除冰喷气口37b和密封罐39；根据图1，所述蓄电池32、密封罐39固定于支撑底板19上，所述密封罐39一端连接进气口31，另一端连接气泵36，所述密封罐39的内部安装有电热丝34，所述密封罐上设置有安全阀33和温度传感器35，所述温度传感器35置于密封罐39的出气口，所述气泵36的另一端连接气体输送管38，所述气体输送管38分两路喷气口，一路通向伸缩装置5的末端，一路通向高压电线11；所述蓄电池32为电热丝34提供工作电流，所述温度传感器35的作用是检测密封罐39内气体的温度，并将温度信息传递给控制模块2，当温度升高到设定值时，控制模块2控制蓄电池32停止向电热丝34供电，当温度传感器35检测到的温度降低到一定值时，蓄电池32重新向电热丝34供电，保持密封罐内的气体保持一定的温度范围，该温度范围根据高压电线11表面绝缘层的温度耐受度来决定，一般为70℃—90℃。

由于气体输送管38需要根据伸缩装置5进行伸缩，因此，所述气体输送管38采用波纹软管。

参照图1，所述升降装置4包括：升降电机45、电机固定架46、丝杠44、滑架41、限位板42和丝杠螺母43；所述升降电机45通过电机固定架46固定于滑架41底部，所述升降电机45的输出轴与丝杠44的底部连接，所述丝杠44顶部与限位板42连接，所述限位板42与滑架41连接，所述丝杠螺母43与丝杠44螺纹连接，所述丝杠螺母43的一端与滑架41配合，另一端与伸缩装置5连接。

参照图3，所述伸缩装置5包括：第一套管51、定滑轮一52a、牵引绳一53a、液压油缸54、牵引绳固定装置55、第二套管56、第三套管57、牵引绳二53b、定滑轮二52b、牵引绳三53c、牵引绳四53d、定滑轮三52c和定滑轮四52d；所述第二套管56设置在第一套管51中，所述液压油缸54一端铰接在所述第一套管51底部，另一端与所述第二套管56相连，所述第三套管57设置在第二套管56中；所述第二套管56底部沿中心对称设置有定滑轮一52a和定滑轮二52b，所述液压油缸54的另一端的顶部设置有定滑轮三52c和定滑轮四52d；所述牵引绳一53a、牵引绳四53d的一端固定在第一套管51的顶部，所述牵引绳一53a、牵引绳四53d的另一端分别经过定滑轮一52a、定滑轮二52b并对称固定于第三套管57的底部，所述牵引绳二53b、牵引绳三53c的一端对称固定于第一套管51的底部，所述牵引绳二53b、牵引绳三53c的另一端分别经过定滑轮三52c、定滑轮四52d并对称固定于第三套管57的底部，所述各牵引绳是用牵引绳固定装置55与套管连接的。

本发明的工作原理为：工作开始时，控制模块2控制电热丝34将抽取的空气进行加热，再通过气泵36将热空气由输电线除冰喷气口37a和高空绝缘子除冰喷气口37b在结冰的输电线及绝缘子表面，冰块遇热融化，从而达到除冰的目的，通过控制模块2通过控制移动装置1、升降装置4、伸缩装置5和清洗装置3独立工作，同时，通过控制行走驱动电机使移动装置1移动到目标位置；并且，通过控制升降装置4的升降电机45和伸缩装置5的液压油缸54来实现升降装置4的升降和伸缩装置3的伸缩将高空绝缘子除冰喷气口37b移动至绝缘子进行除冰工作。

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 (8)

1.一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，包括：移动装置（1）、控制模块（2）、除冰装置（3）、升降装置（4）和伸缩装置（5）；所述移动装置（1）与除冰装置（3）连接，所述除冰装置（3）与升降装置（4）连接，所述伸缩装置（5）与升降装置（4）连接，所述控制模块（2）和除冰装置（3）安装于移动装置（1）的下方；移动装置（1）、除冰装置（3）、升降装置（4）和伸缩装置（5）均与控制模块（2）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，所述移动装置（1）包括：移动支撑板（15）、驱动滚轮机构一（17a）、驱动滚轮机构二（17b）、从动滚轮机构一（14a）、从动滚轮机构二（14b）、传动轴（13）、侧板（18）、支撑杆（12）和行走驱动电机（16）；所述驱动滚轮机构一（17a）、驱动滚轮机构二（17b）、从动滚轮机构一（14a）、从动滚轮机构二（14b）对称布置并与侧板（18）连接，侧板（18）有2片，平行布置，四根支撑杆（12）对称布置与侧板（18）连接；所述驱动滚轮机构和从动滚轮机构均由绝缘滚轮和支撑侧板组成，所述驱动滚轮机构一（17a）、驱动滚轮机构二（17b）、从动滚轮机构一（14a）、从动滚轮机构二（14b）均安装于平行设置的两片移动支撑板（15）之间，并固定于侧板（18）上；所述行走驱动电机（16）的输出轴与所述驱动滚轮机构一（17a）连接，所述驱动滚轮机构一（17a）与驱动滚轮机构二（17b）的绝缘滚轮通过传动轴（13）连接，所述从动滚轮机构一（14a）与从动滚轮机构二（14b）的绝缘滚轮通过传动轴（13）连接，所述支撑杆（12）对称分布于侧板（18）的四个角并与两块侧板（18）连接。

3.根据权利要求2所述的一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，所述驱动滚轮机构一（17a）、驱动滚轮机构二（17b）、从动滚轮机构一（14a）、从动滚轮机构二（14b）均设置有压紧装置，所述压紧装置包括曲柄滑块机构和压紧滚轮，所述压紧滚轮安装在曲柄滑块机构滑块末端，压紧滚轮与行走驱动电机（16）带动的传动轴（13）上的滚轮共同压紧在高压电线（11）上。

4.根据权利要求1所述的一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，所述控制模块（2）安装于支撑底板（19）上，所述控制模块通过无线通信单元与地面站通信接收地面站发送的控制指令，并把运行速度、电源模块当前电压、配网导线倾角等检测数据发送回地面站。

5.根据权利要求1所述的一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，所述除冰装置（3）包括：进气口（31）、蓄电池（32）、安全阀（33）、电热丝（34）、温度传感器（35）、气泵（36）、输电线除冰喷气口（37a）、气体输送管（38）、高空绝缘子除冰喷气口（37b）和密封罐（39）；所述蓄电池（32）、密封罐（39）固定于支撑底板（19）上，所述密封罐（39）一端连接进气口（31），另一端连接气泵（36），所述密封罐（39）的内部安装有电热丝（34），所述密封罐上设置有安全阀（33）和温度传感器（35），所述温度传感器（35）置于密封罐（39）的出气口，所述气泵（36）的另一端连接气体输送管（38），所述气体输送管（38）分两路喷气口，一路通向伸缩装置（5）的末端，一路通向高压电线（11）。

6.根据权利要求5所述的一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，所述气体输送管（38）采用波纹软管。

7.根据权利要求1所述的一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，所述升降装置（4）包括：升降电机（45）、电机固定架（46）、丝杠（44）、滑架（41）、限位板（42）和丝杠螺母（43）；所述升降电机（45）通过电机固定架（46）固定于滑架（41）底部，所述升降电机（45）的输出轴与丝杠（44）的底部连接，所述丝杠（44）顶部与限位板（42）连接，所述限位板（42）与滑架（41）连接，所述丝杠螺母（43）与丝杠（44）螺纹连接，所述丝杠螺母（43）的一端与滑架（41）配合，另一端与伸缩装置（5）连接。

8.根据权利要求1所述的一种输电线及高空绝缘子的除冰装置，其特征在于，所述伸缩装置（5）包括：第一套管（51）、定滑轮一（52a）、牵引绳一（53a）、液压油缸（54）、牵引绳固定装置（55）、第二套管（56）、第三套管（57）、牵引绳二（53b）、定滑轮二（52b）、牵引绳三（53c）、牵引绳四（53d）、定滑轮三（52c）和定滑轮四（52d）；所述第二套管（56）设置在第一套管（51）中，所述液压油缸（54）一端铰接在所述第一套管（51）底部，另一端与所述第二套管（56）相连，所述第三套管（57）设置在第二套管（56）中；所述第二套管（56）底部沿中心对称设置有定滑轮一（52a）和定滑轮二（52b），所述液压油缸（54）的另一端的顶部设置有定滑轮三（52c）和定滑轮四（52d）；所述牵引绳一（53a）、牵引绳四（53d）的一端固定在第一套管（51）的顶部，所述牵引绳一（53a）、牵引绳四（53d）的另一端分别经过定滑轮一（52a）、定滑轮二（52b）并对称固定于第三套管（57）的底部，所述牵引绳二（53b）、牵引绳三（53c）的一端对称固定于第一套管（51）的底部，所述牵引绳二（53b）、牵引绳三（53c）的另一端分别经过定滑轮三（52c）、定滑轮四（52d）并对称固定于第三套管（57）的底部，各牵引绳通过牵引绳固定装置（55）与各套管连接。

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