DE60024823T2

DE60024823T2 - Gerät zur automatischen überprüfung von verbindungen an elektrischen hochspannungsleitungen

Info

Publication number: DE60024823T2
Application number: DE60024823T
Authority: DE
Inventors: Jonas ÖRMIN
Original assignee: Vattenfall AB
Current assignee: Vattenfall AB
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 2000-07-08
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2020-07-09
Also published as: US20040075440A9; US20020057090A1; EP1194786B1; SE9902664L; WO2001004651A1; DK1194786T3; CA2377562A1; SE521821C2; EP1194786A1; US6879163B2; ATE313084T1; SE9902664D0; DE60024823D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Überprüfung von Verbindungen an elektrischen Hochspannungsleitungen, mit einem ersten Träger, einem ersten Rad, das dazu vorgesehen ist, auf einer Leitung zu liegen, einer Antriebseinrichtung zum Antreiben des ersten Rades, mindestens einem zweiten Rad, das dazu vorgesehen ist, auf der Leitung zu liegen und einer Messeinrichtung, die in Kontakt mit Mitteln zum Messen von physikalischen Daten an der Verbindung steht und mindestens ein spitzes Element zur elektrischen Kontaktierung mit der Leitung aufweist.
Eine solche Vorrichtung ist zum Beispiel aus der internationalen Patentanmeldung PCT/SE93/00666 (=WO94/04936) bekannt, wobei die Vorrichtung dazu vorgesehen ist, mit einem Kran oder einem Helikopter auf eine elektrische Hochspannungsleitung aufgesetzt zu werden. Die Vorrichtung umfasst eine Anzahl von Mitteln zum ferngesteuerten automatischen Messen von physikalischen Daten an einer Verbindung in der Leitung. Diese Vorrichtung ist jedoch mit einigen Einschränkungen hinsichtlich der Messverfahren behaftet, da für die elektrischen Messungen nur spitz zulaufende Elemente vorgesehen sind. Es besteht somit ein Bedarf für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit der in stärkerem Maße aktive Messverfahren realisiert werden können. Gemäß der Erfindung ist eine solche Vorrichtung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rad vorgesehen ist, das elektrisch mit der Messeinrichtung verbunden ist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind mindestens zwei Räder vorgesehen, die elektrisch mit der Messeinrichtung verbunden sind, wobei ein Mittel zum Führen von Strom vorgesehen ist, um einen elektrischen Strom von dem ersten Rad durch die Leitung zu dem zweiten Rad zu führen. Bei einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Mittel zum Messen von physikalischen Daten in Form von mindestens einem spitzen Element (7, 8, 9) auch mindestens ein Rad (2, 3). Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese einen Halter, der an dem Träger Zapfen-gelagert und dazu vorgesehen ist, nach oben unter die Leitung geschwenkt zu werden, um den Druck des Rades gegen die Leitung zu erhöhen.
Der Erfindung soll im folgenden mit Bezug auf drei Figuren im Detail beschrieben werden, wobei:
1 schematisch eine Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt,
2 ein Teil eines Rades zeigt, das mit einem gleitenden Kontakt versehen ist, und
3 schematisch eine Ansicht eines Teils der Vorrichtung zeigt, das mit einem schwenkbaren Halter versehen ist.
In 1 ist ein schematisch dargestellter Träger mit 1, ein erstes Rad mit 2, ein zweites Rad mit 3 und eine Leitung, an der diese Räder anliegen, mit 4 bezeichnet. Mindestens eines dieser Räder ist mit einer Antriebseinrichtung versehen, die jedoch nicht gezeigt ist. Die Leitung 4 weist eine Verbindung 5 auf. Beide Räder sind gemäß 2 mit einem gleitenden Kontakt 6 versehen. Die Räder sind hinsichtlich des äußeren Durchmessers D, des inneren Durchmessers d, der äußeren Breite b, der inneren freien Breite e, des Rundungs-Radius r und des Öffnungswinkels α so bemessen, dass sowohl die mechanischen als auch die elektrischen Anforderungen erfüllt werden. Die schrägen inneren Seiten der Rad-Flansche sind in geeigneter Weise mit strukturierten Oberflächen zum Beispiel in Form von Rillen oder einer anderen Oberflächenform versehen, um einen guten elektrischen Kontakt mit der Leitung zu gewährleisten, wenn die Räder zum Führen von Strom verwendet werden, und auch wenn sie in der gleichen Weise wie das erste, zweite und dritte spitze Element, die mit 7, 8 und 9 bezeichnet sind, arbeiten. Sie sind mit Federn in der Weise vorgespannt, dass sie mit gutem elektrischen Kontakt an der Leitung 4 und der Verbindung 5 anliegen. Zum Messen der Stromstärke in der Leitung 4 ist ein Paar von Mess-Zangen (Zungen) 10 vorgesehen. Die Räder sind über gleitende Kontakte, ebenso wie die spitzen Elemente und das Paar von Mess-Zangen, mit einer elektrischen Messeinrichtung 11 verbunden, die auch mit einer elektrischen Strom-Zuführungseinheit 12 verbunden ist. Die Messeinrichtung 11 kann gemäß der Darstellung in 1 über eine optische Faser, eine elektrische Leitung oder drahtlos über eine Antenne 14 mit einer Kontroll- oder Prüfstation 13 verbunden sein. Die spitzen Elemente sind, wie bereits erwähnt wurde, zur elektrischen Kontaktierung mit der Leitung bzw. der Verbindung vorgesehen. Sie dienen auch zur Messung der Temperatur und zur Übertragung von Temperatur-Daten zu der Messeinrichtung 11. Die Räder können sowohl als spitze Elemente als auch zur Strom-Zuführung verwendet werden. In 3 ist ein relativ zu dem Träger 1 schwenkbarer Halter gezeigt, der dazu vorgesehen ist, von unten gegen das Rad zu drücken, wenn das Rad an der Leitung 4 anliegt, um einen elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Der Halter kann auch dazu verwendet werden, zusammen mit dem Rad 2 Strom zu der Leitung und der Verbindung 4, 5 zu führen, um eine bessere Stromverteilung zwischen beiden zu erzielen.
Die Vorrichtung wird auf die betreffende Leitung angehoben und dann zunächst positioniert. Zur Positionierung der Vorrichtung einschließlich der Verbindung, die gemessen werden soll, sowie zum Messen des Durchmessers der Leitung bzw. der Verbindung werden Positionsgeber in Form von Abstandsmessern, die vorzugsweise mit Laserlicht arbeiten, verwendet. In 1 sind diese mit 16 und 17 bezeichnet. Weiterhin wird ein hier nicht gezeigter Rotationsgeber verwendet, der zum Messen der Drehung des Antriebsrades oder der Antriebsräder, das heißt der auf der Leitung zurückgelegten Länge dient. Prinzipiell wird die Positionierung in der Weise durchgeführt, dass eine Bedienperson die Vorrichtung auf der Leitung nach vorne zu der betreffenden Verbindung fährt. Wenn die Vorrichtung in der Darstellung der 1 nach rechts gefahren wird, dient der Positionsgeber 17 zur Anzeige des Erreichens der linken Begrenzung der Verbindung. Die Vorrichtung wird dann zurückgesetzt, und die zurückgelegte Länge wird durch den Rotationsgeber angezeigt. Der Positionsgeber 16 zeigt das Erreichen der rechten Begrenzung an. Mit Hilfe der angezeigten Daten wird die Vorrichtung so verfahren, dass die Verbindung zentral in der Vorrichtung zu liegen kommt.
Die Vorrichtung kann nun nach der Positionierung auf der Hochspannungsleitung, deren Verbindung geprüft werden soll, gemäß folgender Erläuterung in verschiedener Weise benutzt werden:
Alternative A:
Die Messeinrichtung 11, das Rad 2, die Leitung 4 mit der Verbindung 5 und das Rad 3 bilden einen Stromkreis, in dem man einen Strom mit bekannter Stromstärke fließen lässt. Der Spannungsabfall zwischen mindestens zwei Messpunkten, dem Rad 2, den spitzen Elementen 7, 8, 9 und dem Rad 3 wird, ebenso wie die Temperatur an den spitzen Elementen 7, 8 und 9 gemessen.
Alternative B:
Es wird der gleiche Stromkreis wie bei der Alternative A gebildet, und man lässt einen Strom mit nicht bekannter Stromstärke in dem Stromkreis fließen. Die Strom stärke in der Leitung 4 wird mit dem Paar von Messzangen 10 gemessen. Darüberhinaus werden die gleichen Messungen wie bei der Alternative A durchgeführt.
Alternative C:
In diesem Fall wird die Leitung 4 mit einem Strom mit bekannter Stromstärke gespeist. Der Spannungsabfall wird zwischen mindestens zwei der Messpunkte gemessen, die durch die zwei Räder über ihre gleitenden Kontakte und die spitzen Elemente 7, 8 und 9 gebildet sind. Darüberhinaus werden die gleichen Messungen wie bei der Alternative A durchgeführt.
Alternative D:
Die Leitung 4 wird in diesem Fall mit einem Strom mit nicht bekannter Stromstärke gespeist. Diese wird mit dem Paar von Messzangen 10 gemessen. Darüberhinaus werden die Messungen gemäß der Alternative C durchgeführt.
Alternative E:
In diesem Fall wird die Leitung 4 mit einem Strom mit nicht bekannter Stromstärke gespeist. Diese wird mit dem Paar von Messzangen 10 gemessen. Der Spannungsabfall zwischen einem Rad über seinen gleitenden Kontakt und den spitzen Elementen 7, 8 und 9 wird gemessen. Weiterhin wird die Temperatur an den spitzen Elementen 7, 8 und 9 gemessen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf mehrere verschiedene Weisen ausgeführt sein. Somit müssen zum Beispiel die Symmetrieebenen der Räder parallel zu der Leitung 4 nicht in der gleichen Ebene liegen. Die Mittel für die physikalische Messung können auch solche umfassen, die zur dreidimensionalen Messung der Position relativ zu der Leitung und der Verbindung dienen. Die spitzen Elemente können über, an der Seite oder unter der Leitung 4 und auch außerhalb des Rades positioniert werden. Die spitzen Elemente können so angeordnet sein, dass sie eine Messung der Form der Verbindung bzw. deren Krümmung ermöglichen. Deren Druck gegen die Leitung 4 wird, wie oben erwähnt wurde, in geeigneter Weise mittels Federn angepasst. Die Vorrichtung kann natürlich mit mehreren verschiedenen, hier nicht dargestellten Sensoren versehen und auch je nach Anforderungen für eine Fernsteuerung oder eine in stärkerem Maße direkte Steuerung ausgerüstet sein. Das Paar von Messzangen kann optional innerhalb oder außerhalb der Räder angeordnet sein.

Claims

Vorrichtung zur automatischen Überprüfung von Verbindungen (5) an elektrischen Hochspannungsleitungen, mit einem ersten Träger (1), einem ersten Rad (2), das dazu vorgesehen ist, auf einer Leitung (4) zu liegen, einer Antriebseinrichtung zum Antreiben des ersten Rades (2), mindestens einem zweiten Rad (3), das dazu vorgesehen ist, auf der Leitung (4) zu liegen, einer Messeinrichtung (11), die in Kontakt mit Mitteln zum Messen von physikalischen Daten an der Verbindung steht, mit mindestens einem spitzen Element (7, 8, 9) zur elektrischen Kontaktierung mit der Leitung (4), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rad (2, 3) vorgesehen ist, das elektrisch mit der Messeinrichtung (11) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Räder (2, 3) elektrisch mit der Messeinrichtung (11) verbunden sind, wobei ein Mittel zum Führen von Strom vorgesehen ist, um einen elektrischen Strom von dem ersten Rad (2) durch die Leitung (4) zu dem zweiten Rad (3) zu führen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Messen von physikalischen Daten in Form von mindestens einem spitzen Element (7, 8, 9) auch mindestens ein Rad (2, 3) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Halter (15) aufweist, der an dem Träger (1) Zapfen-gelagert und dazu vorgesehen ist, nach oben unter die Leitung (4) geschwenkt zu werden, um den Druck des Rades (2, 3) gegen die Leitung zu erhöhen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Positionsmessgeber (16, 17) vorzugsweise in Form von Laser-Abstandsmessern zum Messen der Position der Vorrichtung relativ zu der aktuellen Verbindung (5) vorgesehen sind.