高压带电作业机器人绝缘防护技术研究

介绍了高压带电作业机器人的工作原理 ,设计了能满足机器人作业需求又能保障机器人电器系统及作业人员安全的高压绝缘防护方案 ,试验证明其绝缘性能满足实际带电作业的安全要求     

10kV配电网带电作业机器人及其作业臂绝缘分析

随着我国电力系统的不断发展,用户对于用电的要求越来越高,配电网作为电力系统末端,必须保证其稳定可靠的运行.为实现不停电检修10kV配电网线路,满足各种复杂情况下的带电作业需求,本文设计一种可快速更换作业臂的带电作业机器人,介绍其整体结构设计,并详细描述带电作业机器人整体的绝缘设备,包括绝缘斗、无线传输台及作业臂.为验证机器人作业臂的绝缘性能,通过ATP-EMTP仿真软件,建立10kV配电网线路模型,仿真计算带电作业机器人在线路正常运行情况下,添加绝缘段与未添加绝缘段时作业臂上的电压与泄漏电流大小.结果表明,在未添加绝缘段时,作业臂上的电压及泄漏电流会对作业人员安全造成威胁;添加1cm尼龙材料绝缘段后,作业臂上电压为0.4μV,泄漏电流为0.4μA,远小于带电作业的安全规定限值.     

高压带电作业机器人绝缘轻型机械臂的研制

提出了高压带电作业机器人绝缘轻型机械臂的设计方法,解决了机械臂的高压绝缘问题,在满足机械臂持重要求的基础上大幅度降低了机械臂的重量,使得机器人活动空间能够满足复杂线路环境的要求。     

高压带电作业机器人的研制

介绍了我国自行开发的10kV高压带电作业机器人。该机器人是用于10kV及以下电压等级配电系统带电维护和抢修的专用设备，它由安装在升降机构末端的两个机械臂组成，升降机构固定在一辆可移动的汽车上。机器人控制采用两层计算机，上层用于机器人管理和路径规划，下层用于机器人的姿态和运动控制。经工业现场试验表明，它能满足10kV高压带电作业的绝缘要求，可以完成10kV带电作业的主要工作。     

配电带电作业绝缘遮蔽工具的设计和应用

带电作业绝缘遮蔽工具的使用,可有效保障作业人员的安全。针对传统方法中存在安全性低、制作成本高及原材料提取工艺复杂等问题,提出配电带电作业绝缘遮蔽工具的设计和应用进行研究。采用防潮防水的树脂、聚乙烯薄膜、天然乳胶等材料分别对绝缘遮蔽罩、绝缘服、绝缘手套、绝缘靴和绝缘毯等常用配电带电作业绝缘遮蔽工具进行设计分析。利用环氧树脂绝缘板对绝缘隔离挡板、跌落式熔断器的上侧和下侧引线绝缘支架等配电带电作业绝缘遮蔽工具进行优化。将实验结果与传统带电作业方法进行时,结果表明,文中设计的工具实用性更好,在作业过程中对配电无影响,具有很好的应用前景。     

带电作业用硬、软质绝缘材料特性试验研究

详细介绍了绝缘绳及绝缘杆的试验研究情况。经过试验, 得到了在±５００ ｋＶ 直流输电线路上进行带电作业时绝缘工具的最小有效安全长度以及湿度对带电作业绝缘工具直流绝缘特性的影响。为直流带电作业制订规程提供了依据。     

模糊PID在带电作业机器人液压系统中的研究

随着我国智能电网的快速发展，逐步采用带电作业机器人代替人工完成日常维护和事故检修任务。但带电作业机器人存在着控制精度低和抖动问题，影响作业任务的完成质量和效率。为了解决该问题，设计了模糊PID控制器实现带电作业机器人输出位移精确控制。首先，分析带电作业机器人的结构与液压系统原理，建立液压系统主要元部件的数学模型，并推导出系统的传递函数模型；其次，基于模糊规则设计带电作业机器人输出位移的闭环模糊PID控制器；最后，在Simulink环境中建立原系统、PID、模糊PID不同控制方案的仿真模型进行仿真分析，并对样机进行实验测试。仿真结果表明：相较于原系统和PID控制系统，模糊PID控制系统的调节时间相对缩短了81.3%和30.8%,超调量降低0.064,达到了无超调，并具有较好的位置跟踪能力；此外样机实验数据结果与仿真结果相一致，表明采用模糊PID控制器应用效果更好。     

110kV带电作业工作台及其漏电流监视系统

研制了一台110 kV带电作业工作台,它采用硅橡胶复合支柱绝缘子作为绝缘隔离主体,设计有绝缘泄漏电流适时监视及报警系统保证作业安全;采用液压框架式升降系统;遥控手控两套控制方式,可应用于变电站户外线路及线路带电作业,兼作一般升降工作台。     

500kV紧凑型输电线路耐张塔带电作业工具的研制

介绍了500kV紧凑型线路的运行现状及带电作业安全距离;阐述了带电作业工具的设计原则和具体的设计工作,即在工具组成及材料选择、设计条件、荷载计算值确定后,根据国家标准GB/T18037-2000设计锚固卡、绝缘拉杆、紧线装置、托瓶架、辅助工具等.所设计的紧凑型耐张塔带电作业工具已通过了有关部门组织的机械试验和电气试验.     

配电带电作业机器人的发展与展望

采用带电作业机器人代替人工作业,可有效避免高电压、强电场伤害,大幅提高作业工效。与发达国家相比,国内在该领域研究起步较晚,因此借鉴国外经验,探讨和加快中国带电作业机器人的研发与应用,有着重要而现实的意义。文章概述了配电带电作业机器人的基本结构及主要功效,介绍了国内外带电作业机器人的发展历程、研发与应用情况,提出了中国下阶段配电带电作业机器人的研发与应用的重点方向。     

便携式电缆局部放电检测系统的研制

局部放电是造成XLPE电缆绝缘劣化的主要原因。检测局部放电信号能判断电缆绝缘状态,减少电力绝缘击穿事故发生。研制了一套新型便携式电缆局部放电带电检测系统,阐述了工作原理与硬件设计。系统基于高频电流法、特高频法和超声法,对电缆的绝缘状态进行评估,通过结合三种检测方法的数据分析,大幅提高了系统抗干扰能力和检测结果的可靠性。     

特高压带电作业绝缘工器具试验电压优化及安全裕度

针对1 000 kV特高压交流输电线路带电作业绝缘工器具的试验电压偏严格,造成工器具非正常损坏的问题,深入分析了1 000 kV交流输电线路带电作业工况下的工频及操作过电压水平,同时开展了1 000 kV特高压带电作业绝缘工器具试验的电压选取及其安全裕度研究。综合分析后提出了较为合理的试验电压以及安全裕度范围,并对提出的修订值进行了工频耐压验证试验、绝缘材料电气性能验证试验以及带电作业安全性试验验证等,充分分析并证明了其合理性。     

高压带电作业机器人的开发背景及展望

针对当前高压带电作业机器人的发展,论述了带电作业机器人的研发背景及国内外关于带电作业机器人的研究现状,概述了带电作业机器人的技术特点及技术动向,并对未来带电作业机器人的发展前景做了展望.     

1000 kV级交流输电线路带电作业的试验研究

在国内首次系统地开展了交流1 000 kV输电线路带电作业研究。在对1 000 kV交流特高压输电线路的过电压水平计算分析的基础上;通过试验确定了不同过电压倍数下带电作业最小安全距离和最小组合间隙;确定了绝缘工具的最小有效绝缘长度;研制出了能满足1 000 kV带电作业安全性要求的屏蔽服装;进行了安全防护试验;提出了不同作业方式时的人体安全防护措施。研究结果可为1 000 kV输电线路的工程设计和带电作业提供技术依据。     

1000kV输电线路带电作业保护间隙的研究

为研究1000kV交流输电线路带电作业的保护间隙,确定了它的设计原则和电极结构,根据该保护间隙工频击穿、工频耐压、操作冲击放电试验的结果得出了不同海拔高度下1000kV输电线路带电作业保护间隙间隙距离的最大允许值;在11塔窗中模拟带电作业各实际工况,采用升降法对保护间隙与作业间隙的绝缘配合进行了操作冲击放电试验,验证了保护间隙对带电作业间隙的保护性能,并计算了1000kV带保护间隙带电作业的危险率。最后证明加装保护间隙不仅可提高作业的安全性,而且能有效地减小塔头尺寸。     

输电线路绝缘子串检测机器人设计与应用

设计一种绝缘子串带电检测机器人。该机器人可以沿着绝缘子串自由攀爬,集绝缘检测、外观检测于一体,可以有效判别绝缘子低、零值和表面裂纹等缺陷。详细介绍绝缘子串检测机器人的整体结构、工作原理及现场应用,该机器人的应用能够减轻人工检测的劳动强度,降低输电线路运行维护成本。     

特高压交流输电线路带电作业现场应用试验

为了验证1000kV交流输电线路带电作业技术研究成果,并为1000kV试验示范工程开展带电作业提供实践经验,在1000kV交流特高压试验基地试验线段上进行了带电作业现场应用试验。试验对1000kV带电作业最小安全距离、最小组合间隙、绝缘工具最小有效绝缘长度、安全防护、电位转移等技术要求进行了现场应用试验研究。结果表明1000kV特高压交流输电线路开展带电作业是安全、可行的,1000kV交流输电线路带电作业技术的研究成果能有效指导带电作业的安全开展。     

配电网架空线路绝缘包覆机器人设计

配电网架空线路高度低,导线表面和绞线缝隙间易积聚污垢杂物,容易引发意外跳闸等事故。为提高安全性,对配电网架空线路进行绝缘化改造势在必行。对配电网架空线路绝缘包覆技术进行研究,设计了一种架空线路绝缘包覆机器人。构建基于地面站系统的图传遥操作控制模型,实现对架空线路裸导线自主、均匀包覆功能。对绝缘包覆机器人整体结构和控制系统的设计进行介绍,并通过试验证明,针对8~24 mm导线线径,机器人以3 m/min速度实施包覆作业,绝缘涂层厚度可稳定在2.5~3 mm之间,能够均匀包覆导线,且未出现流挂现象。架空线路绝缘包覆机器人可为配电网架空线路的绝缘化提供可靠的解决方案。