悬垂线夹高温承载性能试验系统研发

以耐热导线用铝合金悬垂线夹为研究对象,研发了悬垂线夹高温承载性能试验装置,为考核悬垂线夹高温承载性能提供了技术支撑,为保障架空输电线路的安全可靠运行提供了有效的技术手段。     

特高压间隔棒线夹的预夹紧非线性仿真及试验分析

线夹松动或脱落是间隔棒失效的重要因素之一,因此对线夹强度的研究至关重要。基于Ansys有限元分析软件,以某加强型间隔棒线夹为对象,采用Mooney-Rivlin橡胶本构模型,以预刚体位移模拟线夹对导线的预夹紧,施加顺线握力和扭握力矩载荷,模拟导线覆冰及风舞等不均匀载荷作用工况,进行非线性有限元仿真分析,并与试验结果对比。结果表明新型线夹强度及夹紧性能符合DL/T1098-2009判定要求,夹头橡胶垫对导线起到了减小磨损和保护作用,同时验证了间隔棒线夹有限元模型的正确性。为线夹结构改进提供了有益的参考,为进一步高压输电线路系统防风舞动仿真研究奠定了基础。     

碗头挂板的有限元分析与改进设计

在输电线路中,碗头挂板起到悬挂绝缘子串和悬垂线夹的作用,承受着较大的工作应力,其安全性能对输电线路至关重要,因此需要对碗头挂板各部件设计的合理性进行深入研究。以WS-530FB型碗头挂板为研究对象,以ABAQUS有限元软件为分析平台,对碗头挂板进行静力学分析,得到各部件的应力分布情况。为了验证有限元模型和计算结果的正确性,对碗头挂板外套进行了应力测试。在此基础上,提出碗头挂板的改进设计方案,以达到提高强度和节省材料的目的。     

架空输电线路引流接续金具发热隐患整治技术研究

在电网建设初期,导线截面为240 mm~2及以下的110 kV架空输电线路常采用螺栓型耐张线夹,引流线间的接续就成为线路设计时必须考虑的问题,因此螺栓式并沟线夹被大量运用于110 kV电压等级主网架空输电线路引流线的接续。如今螺栓式并沟线夹由于长时间运行,存在严重的安全隐患,威胁着线路安全、可靠供电,采用适合电网运行的引流接续金具迫在眉睫。鉴于此,打破了原有的模式,采用新型引流接续金具楔形弹力线夹来替代原本长期使用的螺栓式并沟线夹,以解决所存在的隐患问题。     

架空输电线路覆冰载荷检测算法研究

本文提出了架空输电线路覆冰载荷检测的算法。从架空线路的受力着手,通过分析得到导线的斜抛物线方程,并在此基础之上得到弧垂、线长、应力的计算方法。最后,由架空线路不同状态之间的关系得到其斜抛物线形式下的架空输电线路状态方程。根据架空输电线路的状态方程并结合相关数据,提出了架空输电线路覆冰载荷检测的算法。由实测的气候参数、导线参数以及坐标等数据,依据本文提出的算法可以得到架空输电线路的覆冰载荷。     

巡检机器人穿越的OPGW线路结构设计与分析

针对现有OPGW线路存在的悬垂、耐张等阻碍了巡检机器人行驶的问题,提出了一种将OPGW线路改造成可供巡检机器人行走的线路的设计。分析了自主巡检机器人的本体结构及现有OPGW地线的道路结构,研究了悬垂过桥与耐张过桥的理论轨迹,设计了组合悬垂过桥与耐张过桥的关键零部件。并对改进后的悬垂线夹的OPGW线夹挂板进行了静力学建模分析与模态分析,并在此基础上对OPGW线夹挂板做了拓扑优化。并通过现场试验,证明了改造的合理性、可行性与实用性。     

电力输电线路间隔棒多体非线性性能分析

以某加强型间隔棒为研究对象,基于通用有限元分析软件Ansys,以间隔棒承受水平拉压载荷和向心力载荷模拟导线覆冰工况和短路工况,考虑间隔棒的材料非线性和间隔棒多体系统的高级接触非线性,对间隔棒进行多体系统建模及有限元分析,得到间隔棒的静态力学特性,并与实验结果对比分析。结果表明,间隔棒线夹根部为整体结构最薄弱部位,关节橡胶垫能够减小构件间的碰撞并起到蓄能的作用,为间隔棒的设计、改进和使用提供了有益的参考,并为之后输电线路系统的精细化仿真分析奠定基础。     

一种新型三臂式巡线机器人设计

为了保证输电线路的安全稳定运行,需要定期对其进行巡检,针对具有防震锤、悬垂线夹、耐张线夹、带有转弯跳线杆塔的复杂的高压输电线路目前没有应用于实际线路的巡检机器人的问题,设计了一种新型的、具有多种方式越障的三臂机器人。该机器人由旋转副、移动副、行走刹车于一体的前臂与2个具有刹车功能和旋转副的异位随动后臂构成,通过前后臂的配合实现越障巡检的能力。然后针对具有防震锤、悬垂线夹等障碍的输电线路,详细设计了机器人的越障方法,最后建立了巡检机器人的仿真运动模型,通过仿真分析,验证其避障过程,结果表明该机器人机构设计合理、避障样式多样化及越障过程简洁化,因此该机器人具有很好的环境适应性,在保证速度的同时能够安全稳定运行。     

一种新型四臂巡检机器人的机械本体设计与越障仿真分析

针对500 k V超高压输电线路四分线的分布特点及巡检要求,介绍了一种新型的四臂巡检机器人的机械结构,利用ADAMS软件对其越障过程进行运动学仿真及运动分析,并通过现场模拟反复实验,验证该机器人不仅能稳定地跨越输电线路上四分裂间隔棒、悬垂线夹及防震锤等障碍,而且具有越障效率高、爬坡能力强等特点。     

气动式除冰机器人及其运动学分析

针对传统输电线路除冰方法效率低和安全性差的问题,提出了一种气动式输电线路除冰机器人。该机器人采用三臂对称结构,能够在输电线路上高效除冰并越障行走。在此基础上,采用齐次坐标变换法进行机器人的运动学分析,包括机器人运动学正、逆方向的求解,建立了机器人在越障过程中手臂位姿与各关节变量之间的关系,并在ADAMS环境下对机器人跨越悬垂线夹过程进行运动学仿真。仿真结果和线路运行试验验证了机器人越障的可行性。     

输电线路耐张线夹压接缺陷带电X射线无损检测方法

为提高输电线路耐张线夹压接缺陷检测的工作时效,提出了一种输电线路耐张线夹压接缺陷带电X射线无损检测方法。根据X射线无损检测技术原理对带电输电线路耐张线夹压接缺陷进行检测,获取缺陷检测图像,通过LVQ神经网络对缺陷图像边缘检测,通过划分图像像素点,获得目标边界图像,以此完成输电线路耐张线夹压接缺陷带电X射线无损检测。实验结果表明,此次研究方法不仅降低了缺陷检测误差,还缩短了缺陷检测时间,满足缺陷检测方法的设计需求。     

500kV输电线路地线线夹滑移分析及预防措施

±500kV超高压输电线路会经过多种地形,由于受诸多天气因素影响,线路在运行过程中会出现地线线夹滑移的状况。现以±500kV高肇直流线覆冰段为例,分析了地线线夹滑移的原因,同时从工程施工角度提出了相关防范措施。     

500 kV垂直排列双回紧凑型输电线路电磁感应计算

随着社会经济的飞速发展,输电线路走廊日益紧张,提高单位走廊输电线路的输送容量至关重要,采用500kV垂直排列双回紧凑型输电线路方案,线路走廊可较常规双回线路节约40%,可大幅降低沿线房屋拆迁费用及工程建设难度,但压缩导线相间距离及双回导线垂直布置后须对线路回路间电磁感应进行计算,确保线路设备及人身安全。计算结果表明,500kV垂直排列双回紧凑型线路长度为100km不换位时,其最大静电感应为36.8kV,电磁感应电流最大值为138.7A;线路长度为200km不换位时,其最大静电感应为37.1kV,电磁感应电流最大值为146A。在变电站端接地刀闸选型和线路施工、检修时应注意采取相应的保护措施。     

降低防振锤滑移率的研究及防松件的安装

如果没有防振措施,输电导线在线夹出口处会有较大的动弯应变值,容易导致导线出现疲劳断股。目前我国广泛采用安装防振锤等方式来限制输电线路的微风振动,而在实际应用中防振锤出现滑移的情况时常出现,不但对输电线路的防振没有效果,还会对导线造成磨损。现设计一种应用于防振锤的新型防松螺栓,使得防振锤安装后不再出现螺栓松动,大大降低了防振锤的滑移率。实际应用效果表明,这种新型防松螺栓具有较大的推广意义。     

高压巡线机器人的设计与实现

针对110 kV输电线路具有防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线、转弯等诸多障碍,线路与障碍物的相对位姿和形态不是非常固定的特点,首先设计出了一种全新的巡线机器人的机械结构,并对该结构的各个组成部分进行了详细的说明;然后,对巡线机器人的控制系统进行了设计。本体控制系统采用两级分布式计算机控制结构,规划级用于机器人管理和路径规划,直接控制级用于机器人的姿态和运动控制。实验线路上的运行表明,机器人较好地实现了自主越障,能够完成规定的巡检任务。     

浅谈碳纤维复合芯导线在苏州110kV输电线路增容改造工程中的应用

主要阐述了碳纤维复合芯导线的基本特性及其在苏州110kV寒马1166线向阳支线1群～9弹输电线路增容改造工程中的应用。对该导线运行期间的载流性能及高温状态下的低弧垂特性等方面数据的监测分析,说明碳纤维复合芯导线在输电线路增容改造工程中有显著的应用优势。     

输电线路铁塔导线耦合振动动力特性研究

将输电塔和导线分别视为柔性悬臂梁和弦线,建立输电线路一塔两线的连续体简化力学模型.采用模态综合法研究分析塔横向振动与线面外振动耦合时的动力特性,给出铁塔与导线振动频率和振型的近似理论算法.针对典型线路的塔线耦合振动,分别采用理论算法和有限元方法对其动力特性做了计算.结果表明,两种方法获得的耦合系统的振动特性基本一致.     

输电线路分裂导线吸引、粘连故障分析

对220kV输电线路垂直排列的相分裂子导线相互吸引、粘连故障现象及原因进行了分析,并讨论了此类故障的危害,提出了对应此类故障的可行性措施和建议。     

高压输电线路除冰机器人障碍物识别方法研究

障碍物检测识别是高压输电线路自主除冰机器人的关键技术之一.针对220 kV输电线路特殊的机器人工作环境,提出一种基于视觉的障碍物识别方法.首先对拍摄的障碍物图像进行中值滤波、膨胀腐蚀等预处理,经OTSU阈值优化计算后,用小波模极大值算法提取图像边缘.然后计算障碍物边缘图像的联合不变矩特征,再把矩特征输入小波神经网络进行障碍物图像的分类识别.并选取防震锤、悬垂线夹、耐张线夹三类障碍物做识别试验,还把小波神经网络与普通BP神经网络识别性能进行了比较,实验表明:以联合不变矩作为障碍物识别特征具有良好的可靠性和稳定性;小波神经网络识别分类的性能良好,比普通BP神经网络具有更快的收敛速度和更高的识别精度.     

单回线路垂直排列电气不平衡度及换位研究

单回路采用三相导线垂直排列可较倒三角布置的紧凑型单回路进一步压缩输电线路走廊,利用ATP-EMTP和MATLAB对500kV垂直排列单回线路电气不平衡度进行研究,计算结果表明:当线路长度超过84.8km时,负序电压不平衡度超过限值要求,需对线路进行换位;当线路长度超过175km时采用1基换位不满足要求,需采用循环换位以改善线路的电气不平衡。