10kV配电线路带电抢修机器人实用化研究

发表时间:2020/8/12   来源:《工程管理前沿》2020年6卷11期   作者:任思佳 梅超
[导读] 为实现对10kV配电线路的带电抢修工作效率进行提升,使得满足人们日益增长用电需求。
        摘要:为实现对10kV配电线路的带电抢修工作效率进行提升,使得满足人们日益增长用电需求。本文主要分析带电抢修机器人的研究对象,分析其系统构成,在操作液压机械臂、控制系统,探讨10kV配电线路抢修的作业机器人,便于借鉴和参考。
        关键词:10kV配电线路;带电抢修;机器人实用化
        Abstract: in order to achieve the 10 kv distribution line charged to repair the work efficiency of ascension, made people meet the growing demand. The research object of this paper mainly analyzes the charged to repair robot, analyzes its system structure, the operating hydraulic manipulator, the control system, based on the implementation of 10 kv distribution line robot repair operations professional tool design, ease of reference.
        Keywords: 10 kv distribution line; Charged to repair; Robots practical
        前言:就传统10kV配电线路的抢修作业进行分析,不仅需要全线停电,还需人为的检查线路的故障,在对维修成本进行增加的过程中,还为地区人们生活造成很大不便。所以,把10kV配电线路带电抢修作业的机器人引入线路故障的处理,确保供电的持续性,全面提升线路抢修安全性、可靠性,主要方法如下:
1 带电抢修机器人系统的构成分析
        详细分析带电抢修机器人过程中,其中整体作业平台和折叠伸缩绝缘手臂以及其他常见的一些装置,然而整体作业平台的组成部分主要是有绝缘斗和机械绝缘子等等,在电路抢修中是不可缺少的一部份。通常在移动汽车底盘位置上安置了折叠伸缩绝缘手臂,可以有效的输送机器人操作平台到需要的位置,让移动汽车充分发挥了运输功能。另外,还要把它输送到其他故障地方进行抢修工作,其中控制装置分为了上下两个部分,通常机器人操作平台安置在上部控制装置上,其操作手柄能够进行全方位的操作,从而有利于绝缘斗内部操作更加流畅。然而下部控制装置主要位于回路塔的地方,需要安装控制装置切换按钮,从而能够有效切换上下两部的控制装置功能。
2详细分析主从操作液压机械手臂与控制系统
        10kv配电线路带电抢修机器人核心就是主从操作液压机械手臂,主要是分离工作人员和高压电场,便于抢修人员展开抢修作业,由此看出了具有的特点,比如说精度较高、稳定性好、自重小持重大等等。另外还要对部分构成进行阐述说明:第一,液压机械臂。一般液压机械臂自重大,因此动力性能比较好,在操作过程中也比较便捷,通过对主手臂的操控,有利于专用工具夹持功能的实现,从而便于带电工作能够顺利完成。第二,主手。其实主手拓扑结构和液压机械臂结构基本上是一样的,主要是实现对臂关节位置进行调整控制,但是因为主手的旋转电位计的精度相对要高一些,所以它的力矩电机精度也较高,从而保障了操作人员操作过程的舒适性。第三,液压供油单元。带电抢修机器人液压系统是离不开液压供油单元的支持的,从而让游损不会对其灵敏度产生影响,因此要对液压油进行过滤处理。第四,主从控制系统的重要性。实际液压机械臂实现抢修动作的关键就是主从控制系统,其中操作绝缘斗工作人员的左右双手对左右两主手分别操作,从而对各个关节的力矩和电机的阻力联动有所克服,然而电位计把各关节轴旋转角向电压信号转换,随后将其传送到微控制器中,微控制器利用光纤来传输信号,将其传送到左右液压伺服控制盒中,当伺服控制盒发挥它的功能后,旋转角度电压信号对左右机械臂的伺服阀进行有效的控制,驱动左右手臂各关节进行有效运动。


3 10kV配电线路的抢修作业机器人专用作业工具
3.1 自动化剥皮工具
        由于10kv架空导线是长期裸露在外界环境中,长时间受到风吹日晒,因此就很难直接剥出外界绝缘层,所以也会使抢修线路的难度有所增大,尤其是以人工操作为主的线路绝缘线的抢修要差一些,不仅抢修工作效率较低,而且安全方面也较差,因此在10kv配电线路的抢修中设计带电抢修机器人,不仅具有自动剥皮功能,它的结构相对简单,使用的安全性也较高,整个抢修效率也比较高。带电抢修机器人的设计主要运用了直流减速电机、摇喊、曲柄等,从而组成一个剥皮工具,在实验过程中,可以合理的搭设导线,进行自动剥皮功能的模拟实验,这种带电抢修机器人的自动剥皮工具能够加强压线的牢固性,而且整个操作也是比较简便快捷的,从而有利于自动化剥皮功能得以实现。
3.2电动扳手的自动化
        在10kv配电线路带电抢修过程中会使用到电动扳手,它不仅可以紧固螺丝,而且还可以夹紧线夹。通常电动扳手分为两种,一种是安全离合器式的,另外一种是冲击式的。安全离合器式的就是当一种手臂达到力矩的时候,能够安全脱扣的离合器结构,从而对螺纹件装拆工作能够更好的操作。然而冲击式的电动扳手利用冲击力力矩对螺纹件的装卸进行操作,在科技的进步中,在带电作业机器人中逐渐引用了自动化电动扳手,从而操作更加便利。在改造过程后,能够在标准螺栓中应用,还可以对其进行遥控操作。另外还要选择具有柔性的导向板套,让开口形状配合固定螺栓头的尼龙导向柱,尤其是在螺栓紧固的过程中,对准竖直方向六角螺栓头的位置,从而有利于操作精度的提高。
3.3 自动化破螺母和电动断线钳
        对于10kV的高压线路中已经出现生锈或是不能拆卸螺母,按照电动螺母进行操作,由电动机、电源开关、电池、手柄等组成的。电动的破螺母可以把高能量电池 作为关键动力的来源,有着重量轻和使用便利的特点,便于调节破螺母的大小,以360°可旋转工作头支持机器人的不同螺母作业的运转。在电动断线钳,通常是因为电动机、手柄、工作头、外科所组成的,电动断线钳的使用主要是以夹持操作的便利性为主,在断线钳的工具中,涉及出专业的机械手持夹持机构,控制盒放在电动断线钳的传统部位尾部,实现远程遥控断线钳。
3.4 绝缘防护措施
        绝缘防护主要是确保机器人能够正常的作用,在绝大部分的情况下,应用多级绝缘防护系统,能够确保机器人和操作人员自身的安全。在一级防护作用下,平台主要是由缠有环氧玻璃布的绝缘钢结构支架焊接而成的,在底部占有绝缘环氧玻璃板,把绝缘套实现外包,以避免产生相间短路的情况。在二级防护作用下,机器人的带电作业通常是按照绝缘斗臂车,为操作人员提供有效的防护措施,确保操作人员自身安全。在带电抢修机器人进行作业的时候,10kV的配电线路进行了多次上线运行、下线测试的工作,在现场进行多次测试和优化系统后,作业机器人各功能可以得到有效改善,该电力公司带电作业的多次应用了带电机器人,对省内的10kV高压电线路抢修的作业,较好的完成剥皮、加盖遮蔽罩、接线、断线的工作。
结束语:
        总的来说,本文经过分析带电抢修机器人系统的构成,并且对带电抢修的作业机器人液压机械臂构成及其控制系统的原理进行说明,分别就自动化剥离、自动化电动扳手、自动破螺母和电动断线钳、绝缘防护等方法,对10kV配电线路的抢修作业机器人专用的作业工具进行系统的探究,经过合理的研究表面得知,10kV配电线路的抢修作业机器人可以更好的实现10kV配电线路各优化作业,有着良好的使用价值和推广价值。
参考文献:
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