CN215198561U - 一种用于铁路小型绝缘子水冲洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，由供水系统模块、冲洗系统模块和控制系统模块构成；供水系统模块包括水箱、主机进水管、电机和高压水泵；冲洗系统模块包括手持水枪、高压软管控制系统模块，包括压力传感器、变频器、PLC控制单元、智能PID调节器；压力传感器设置于高压水泵出口端并与PLC控制单元信号联接，PLC控制单元通过智能PID调节器调节变频器并控制驱动高压水泵。本实用新型冲洗系统采用闭环控制，通过水箱及电机高压水泵组对冲洗系统及手持水枪进行恒压提供冲洗用水，通过变频器控制电机始终工作在变频调速状态；通过加长杆可以对高压喷水进行整流；还可以延长喷出水柱的有效射程，累加冲洗距离后可使最大有效射程达8m。

Description

一种用于铁路小型绝缘子水冲洗设备

技术领域

本实用新型涉及轨道交通接触网节能环保清洁技术领域，作为铁路综合检修工程作业车载的一种小型绝缘子水冲洗设备，应用于电气化铁路接触网绝缘子水冲洗清洁行业。

背景技术

随着国内经济高速发展，各种产业规模持续扩大，铁路沿线的燃煤发电厂、水泥厂、冶金厂等化工企业增多，煤尘、粉尘、废气排放严重，沿线绝缘子表面污秽沉积物较多，发生闪络的可能性增大，当遇到雾霾、大雾等恶劣天气时，绝缘子表面闪络可能性较大，由污闪导致的电气化铁路供电发生跳闸故障增多，给铁路供电安全带来极大隐患，造成的损失难以计量，因此定期对供变电设施上的绝缘子进行清污工作，是各供电段必不可少的基本工作。

我国电气化铁路接触网污闪事故在电网事故总次数中占第2位，仅次于雷害事故，但造成的损失却是雷害事故的10倍，因为污闪的发生往往是区域性事故，涉及多条线路和变电所，极易造成电网崩溃，引起区域性停电。21世纪以来，国内环境污染加剧，导致污闪事故明显增加。

这些事故都具有波及范围广、持续时间长、后果危害大的特点，对铁路运输造成了巨大的损失，也给予我们警醒，如果发生大面积污闪事故，不仅会扰乱正常的社会秩序，更会对工农业生产和运输带来巨大安全隐患和负面影响。

目前而言，我国最常用的电力设备外绝缘维护方法还是常规的“爬、涂、扫”三种。“爬”指调节爬电距离，通过结构调整或其他的一些方式增加电力设备外绝缘爬电距离，使得设备具有更高的耐污能力；“涂”主要指在电力设备的表面涂抹硅油、硅脂或有机涂料RTV等耐污材料，以增加污秽的粘附难度，减少设备污染；“扫”是指通过清扫的方式去除污秽，包括停电清扫和带电清扫，其中带电清扫主要有带电水冲洗、带电气吹清扫、带电机械干清扫，以及近些年发展起来的带电化学清洗等。由于污闪事故主要是由于绝缘子表面积污后引起的，而“爬”和“涂”的方式只是被动的防御，所以，在“爬”和“涂”的基础上，进行定期的清扫依然十分必要。

停电清扫是通过人工擦拭的方法来清洗绝缘子外表面，操作简单易行，但只能清除表面污秽，对盐度的影响却很小。停电清扫后绝缘子表面盐密度只有10％～30％的降低，泄漏电流也仅仅降低了20％。这种方法不仅清扫效果无法保证，还需要消耗大量的人力，工作强度很大，并且断电也会给企业造成一定的损失。随着经济的不断发展，电网的电压等级也在相应提高、系统负荷不断增加，留给设备停电检修的机会越来越少、时间越来越短，依靠停电清扫来完成对设备的清洗维护逐渐变成一种难以实现的方式，特别是对超高压系统的设备而言。

常见的带电清扫方法有带电气吹清洗、带电机械干清洗、带电绝缘清洗剂清洗和带电水冲洗几种。带电气吹清洗是将空气压缩后直接打击到绝缘子表面进行清洗，通过压缩空气携带的动能完成清洗，但是压缩空气具有较高的温度，会对带电操作的安全性造成影响。带电机械干清洗是使用高速运动的毛刷进行清洗，但是由于绝缘子的特殊结构以及毛刷的尺寸，该方法会存在一定的清洗死角，而且清洗速度慢，效率低，清洗过程中的灰尘易造成再次污染，影响清洗的效果，同时还会有较大的安全风险。带电绝缘清洗剂清洗能高效的去除污染物，清洗效果好，但是清洗剂对环境污染大。

发明内容

本实用新型目的是提供一种清洗能力强、成本低、工作效率高和清洁度、可靠性高的一种用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，以满足电气化铁路接触网绝缘子的多元化水冲洗清洁作业。

本实用新型提供以下技术方案实现：

用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，其特征在于：由供水系统模块、冲洗系统模块和控制系统模块构成；

供水系统模块，包括水箱、主机进水管、电机和高压水泵；水箱通过主机进水管与高压水泵的进水管联接；

冲洗系统模块，包括手持水枪、高压软管；手持水枪通过高压软管与高压水泵的出水管联接；

控制系统模块，包括压力传感器、变频器、PLC控制单元、智能PID调节器；压力传感器设置于高压水泵出口端并与PLC控制单元信号联接，PLC控制单元通过智能PID调节器调节变频器并控制驱动高压水泵。

所述手持水枪设置多组并通过高压软管与高压水泵出水管并联联接。

所述手持水枪为具有快换接头的可拆卸水枪，水枪喷口采用1.2～2m加长杆结构。

所述各组手持水枪联接的高压软管通过圆盘式卷管器卷收或释放。

本实用新型变频器、PLC控制单元、智能PID调节器集成设置于控制箱中，控制箱上还设置用于手动控制冲洗的启动按钮、停止按钮和急停按钮。

本实用新型还可以将控制柜设置于远端并通过控制线缆联接。

本实用新型提供了一种新型绝缘子水冲洗设备，通过控制高压水泵及水枪使喷出一定动压的水柱，对接触网绝缘子进行冲洗，具有处理突发事故能力强、成本低、工作效率高和清洁度、可靠性高的特点，具体表现在：

(1)节能降耗。冲洗系统工作压力为10MPa，并在3～16MPa范围内可调，系统采用变频启动及调速，有利于减小发电机组的装机功率，可以对压力和流量同时进行调节，减小系统能耗。

(2)应用范围广。在达到安全作业的要求后，各种电压等级下的不同接触网或变电设备的绝缘子都可以进行水冲洗作业。

(3)操作简单。设备使用维护方便，并且具有较高冲洗效率，作业时间远远少于其他清洗方式。

(4)冲洗效果好。冲洗干净彻底，由携带大量动能的射流水柱直接冲击到绝缘子表面，水柱的能量都转化为对污秽的打击力，能快速剥离绝缘子表面的各种污秽。并且可轻松调整冲洗角度和距离，通过多枪之间互相配合，有效防止冲洗死角的存在，对绝缘子进行全方位的冲洗，可获得最好的清洗效果。

(5)冲洗射程远。采用了加长杆结构的手持水枪。一是通过加长杆可以对高压喷水进行整流；二是通过加长杆可以延长喷出水柱的有效射程，从而扩大了绝缘子清洗作业范围。

(6)人性智能化。远端控制柜上装有人性化、智能化操作控制屏，方便作业人员进行绝缘子清洗作业操作及在线监控。

(7)主机双控。主机控制箱的面板上安装有启动按钮、停止按钮及急停按钮，配合远端控制柜用于对主机启停进行双重控制，同时方便车下作业人员操作及应急控制。

(8)节能。本实用新型冲洗设备待机时，冲洗系统处于卸荷状态，可大大降低能耗；作业时，根据工况需要，可实现自动调压功能，从而达到节能降耗、减轻作业人员劳动强度的目的。

附图说明

图1是一种小型绝缘子水冲洗设备示意图；

图中，1.水箱，2.进水管，3.主机，4.控制线缆，5.远端控制柜，6.高压软管，7.卷管器，8.手持水枪，9.主电源线；

图2是水冲洗主机示意图；

图中，3.1.进水管接口，3.2.过滤器，3.3电机和高压水泵，3.4控制箱，3.5启动按钮，3.6.停止按钮，3.7.急停按钮，3.8.压力传感器，3.9.出水管，3.10.机械调压旋钮，3.11主机架。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于铁路小型绝缘子水冲洗设备。应用于轨道交通电气化铁路接触网绝缘子的水冲洗清洁作业。设备由水箱1、进水管2、主机3、控制线缆4、远端控制柜5、高压软管6、卷管器7、手持水枪8、主电源线9等部件构成。

本实用新型采用水箱1通过进水管2为主机3供水；远端控制柜5通过控制线缆4对主机3进行变频调速控制；主机3再通过高压软管6为两把手持水枪8进行恒压提供冲洗用水；卷管器7可根据作业范围的距离远近对手持水枪8的连接软管进行收放；主电源线9与供电发电机组进行连接，为绝缘子水冲洗设备提供供电电源。

本实用新型两把手持水枪8采用了加长杆1.2～2m结构的手持水枪8。通过加长杆可以对高压喷水进行整流，通过加长杆可以延长喷出水柱的有效射程，本实用新型累加冲洗距离最大有效射程达8m，扩大了绝缘子清洗作业范围。

本实用新型远端控制柜上装有人性化、智能化的操作控制屏，触摸屏上通过操作控制软件可以随意调取作业参数及在线监控；同时，通过触摸屏上的操作按键，作业人员可方便地进行绝缘子清洗作业的操作。

如图2所示，本实用新型主机3则由进水管接口3.1、过滤器3.2、电机高压水泵组3.3、控制箱3.4、启动按钮3.5、停止按钮3.6、急停按钮3.7、压力传感器3.8、出水管3.9、机械调压旋钮3.10、主机架3.11等部件构成。

本实用新型主机3是在主机架3.11上安装有进水管接口3.1、过滤器3.2、电机和高压水泵3.3、控制箱3.4、压力传感器3.8、出水管3.9、机械调压旋钮3.10等主要部件。

本实用新型控制箱3.4的面板上安装有启动按钮3.5、停止按钮3.6及急停按钮3.7，配合远端控制柜用于对主机的启停进行双重控制，同时方便车下作业人员操作及应急控制。

本实用新型通过控制箱3.4内的变频器控制电机高压水泵组3.3始终工作在变频调速状态。待机时，冲洗系统处于卸荷状态，可大大降低能耗；工作时，可根据实际工况选择通过机械调压旋钮3.10设定出水口恒压值，控制箱3.4内的变频器根据实际水压的变化,不断地调整水泵转速,通过调节流量达到恒定水压的目的。

本实用新型电机和高压水泵3.3是输出环节，转速由控制箱3.4内的变频器控制，PLC控制器综合给定信号后，经过PID调节，向控制箱3.4内的变频器输出运转频率指令。压力传感器3.8检测管路系统出水口压力，并向其转变为PLC控制器可接受的模拟信号，进行水压自适应调节。具体说，就是当流量降低时，PLC控制器将检测到压力升高信号，此时，PLC控制器将向变频器发出一个信号，使其降低输出(较低频率)直至压力回到要求水平(恒压设定点)。反之，当流量再次升高时，控制器将检测到压力降低，控制器将向变频器发出一个信号，使其提高输出(较高频率)直至压力回到要求水平(恒压设定点)。

Claims (6)

1.一种用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，其特征在于：由供水系统模块、冲洗系统模块和控制系统模块构成；

供水系统模块，包括水箱、主机进水管、电机和高压水泵；水箱通过主机进水管与高压水泵的进水管联接；

冲洗系统模块，包括手持水枪、高压软管；手持水枪通过高压软管与高压水泵的出水管联接；

控制系统模块，包括压力传感器、变频器、PLC控制单元、智能PID调节器；压力传感器设置于高压水泵出口端并与PLC控制单元信号联接，PLC控制单元通过智能PID调节器调节变频器并控制驱动高压水泵。

2.根据权利要求1所述的用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，其特征在于：所述手持水枪设置多组并通过高压软管与高压水泵出水管并联联接。

3.根据权利要求2所述的用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，其特征在于：所述手持水枪为具有快换接头的可拆卸水枪，水枪喷口采用1.2～2m加长杆结构。

4.根据权利要求3所述的用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，其特征在于：所述各组手持水枪联接的高压软管通过圆盘式卷管器卷收或释放。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，其特征在于：所述变频器、PLC控制单元、智能PID调节器集成设置于控制箱中，控制箱上还设置用于手动控制冲洗的启动按钮、停止按钮和急停按钮。

6.根据权利要求5所述的用于铁路小型绝缘子水冲洗设备，其特征在于：所述控制系统模块包括通过控制线缆联接的远端控制柜。

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