吴兆彬+县国成+赵志海+林江+冯亢亢
摘 要:配电网带电作业需求日益显著,为克服绝缘斗臂车等大型工具无法达到作业现场的难题,研制一种绝缘平台,其主要功能特点无线电动遥控,可围绕电杆180°水平旋转,同时可沿电杆垂直方向升降。通过试验和现场验证,遥控旋转升降绝缘平台技术先进、实用性强,方便推广使用。
关键词:绝缘平台 旋转 升降 无线遥控
中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)07(a)-0025-02
1 研究背景
随着人们生活水平的不断提高,用电需求越来越大,配电网规模不断扩大,线路检修、消缺、故障工作也日益增多。为提高用户用电可靠性,配电网检修带电作业的需求越来越高。
以往带电作业时用到的主要支撑工具包括绝缘斗臂车,绝缘高架车等大型工具,针对乡间小路、山区等特殊区域难以适应。针对绝缘斗臂车臂展绝对高度达不到要求的现场,一般采用传统的绝缘梯等工具。传统绝缘梯的特点是机械化和智能化不足,作业时无法进行组合操作,现场操作要多次移动绝缘梯,费时费力,安全性也不够。
为保障绝缘平台的机械化、智能化,同时提高带电检修作业的安全性,设计一套遥控旋转升降绝缘平台。遥控旋转升降绝缘平台可方便拆缷,组装后以抱箍的形式固定在电杆上,可围绕电杆进行旋转,也可进行一定程度的升降。同时,遥控旋转升降绝缘平台采用无线遥控设计,杆上作业人员和地面监护人员可对绝缘平台进行旋转升降控制。
2 平台结构
遥控旋转升降绝缘平台整体架构满足拆缷,分段携带,需要使用时再进行组装,使用材料符合电气性能指标,以满足绝缘要求。
绝缘平台为主要承力结构,平台上下两端分别增加两条支撑杆,与平台形成三角形结构,一方面为平台增大承重范围;另一方面防止检修人员从平台两端坠落。电杆上安装固定附件,附件上增加滑轮装置,牵引绳通过滑轮分别连接绝缘平台和牵引电机,以满足绝缘平台的升降操作。固定绝缘平台的抱箍为特制齿轮抱箍,齿轮连接电机传动部件,以满足绝缘平台的旋转操作。
3 功能特性及参数
3.1 绝缘性能
配电线路检修作业时,人体与带电设备之间的最小安全距离为0.4 m。平台选取的材料为环氧树脂绝缘材料,在满足绝缘电气性能指标的同时,在平台上增加绝缘竖梯结构,可上下移动0.4 m,达到绝缘距离的灵活性。绝缘平台材料选择,满足以下电气性能指标(见表1)。
3.2 旋转功能
为实现绝缘平台的水平旋转功能,设计齿轮抱箍、电机、传动机构等部件。齿轮抱箍由两组半圆形齿轮组装而成,安装前为打开状态,安装时将两组齿轮固定在电杆上,为绝缘平台提供重力支撑。
电机参数DC24V/250 W,电机将动力传到减速装置,速度变比为30/1,再由减速装置的齿轮将动力传到齿轮抱箍上,实现平台的水平旋转功能。
3.3 升降功能
升降系统的组件包括牵引电机、滑轮、牵引绳、升降导轨和预锁紧装置。
牵引电机为升降系统提供动力,牵引绳的两端通过固定在电杆上的滑轮分别连接电机和绝缘平台,通过无线控制器控制电机的正反转,实现绝缘平台沿升降导轨进行上下动作。
升降导轨由两条相距0.2 m、长2 m的绝缘杆组合而成,为绝缘平台提供上下1.8 m的升降范围。绝缘杆两端为锁死状态,防止电机失控导致绝缘平台滑离导轨区域。同时,一旦连接导轨的预锁紧装置在绝缘平台以不正常的速度上下移动时,也可迅速锁紧,防止绝缘平台急上急下,为人员安全提供保障。
3.4 遥控功能
无线遥控控制功能为先进点,整体组成部件包括电机、继电器和无线控制器。
无线控制器包括发射器和接收器,通过在发射器将信号发至无线接收器,接收器通过对信号的处理,控制相应继电器的开闭状态,以控制电机的正反转,完成升降和旋转功能。
考虑到高压线路周围磁场对无线信号的影响,采用高频锁码技术,并且将重要的元器件进行电磁屏蔽,达到防干扰和防误操作的要求。
此外,无线控制功能设置权限,平台人员和地面监督人员均可进行操作,但两者权限不同。平台人员如需操作平台,需通过无线控制器发送请求操作,地面监督人员根据现场情况判断此操作是否安全,确认后可点击允许按钮,平台人员方可进行。
4 实践验证
遥控旋转升降平台已研制完成并通过实践验证。
使用过程中,首先应仔细检查工具有无裂痕、各组件是否齐全、现场安装是否牢固可靠登,同时在登梯前对旋转、升降、承重各项功能进行试验。另外,建议采取双重安全措施,平台人员使用安全帶和平台进行连接,绝缘平台用安全绳连接电杆上的固件。
总的来说,平台具有很强的适用性,不受地形和交通的影响,可代替绝缘斗臂车等大形绝缘平台进入现场完成带电检修作业,显著提高检修人员在进行带电作业时的安全性和工作效率,提高供电企业的经济效益。
参考文献
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