±800kV直流输电线路绝缘子钢帽对低/零值 绝缘子检测装置悬浮放电研究

研发了一种在线检测零值绝缘子的装置,并介绍了该装置在绝缘子上的攀爬及其检测过程。靠近导线侧绝缘子钢帽上的电位较高,为了防止检测装置在钢帽上攀爬过程中钢帽对抓手悬浮放电引起控制电机的损坏,本文运用电磁暂态仿真软件ATP/EMTP搭建了悬浮放电的转移电流模型,并用Ansys软件求取转移电流模型中的参数。考虑了钢帽与抓手间距离d以及抓手自身电感L对转移电流的影响。研究结果表明:转移电流的幅值与距离d成反比,电位转移过程中释放的瞬态能量与间距d成反比;转移电流的幅值与抓手电感L成反比,电位转移过程中释放的瞬态能量W与抓手电感L无关。在研究结果的基础上,提出在抓手上增加弹簧垫片的方法抑制转移电流的幅值。     

500kV垂直紧凑型同塔双回带电检修方式分析

500kV同塔双回垂直排列型输电线路可有效提高自然输送功率、减小线路走廊宽度,从而降低线路综合造价,应用前景广阔。以5SCZ杆塔为例,当双回线路均带电时,从典型带电作业位置危险率和作业人员体表场强两个方面评价了带电作业可行性。结果表明,5SCZ2杆塔各典型带电作业位置危险率均小于1.0×10-5,作业人员可安全作业。等电位作业位置时,作业人员体表场强最大为383.69kV/m,为保证作业人员安全,等电位人员应穿40dB的屏蔽服。地电位作业位置时,作业人员体表场强最大为121.77kV/m,建议穿20dB的屏蔽服。当一回线路停运时,应在挂设接地线的基础上,增设个人保安线,才不会对作业人员的安全造成威胁。研究成果可为500kV垂直紧凑型同塔双回带电作业提供指导。     

基于移动机载平台的输电线绝缘子激光 除冰机构设计

为了解决冬季严寒时期对输电线路及其金具的除冰作业任务,综合分析现有的除冰技术,本文提出一 种基于激光技术的新型输电线路除冰方法,设计了能够在地面行走并搭载激光除冰器的激光除冰装备的基本构 型和虚拟样机模型,通过合理的作业运动规划,利用激光头的旋转和俯仰运动对输电覆冰处定点激光照射使覆 冰脱落,和常规除冰作业方式相比,该除冰装备移动平台采用四轮行走模式能够灵活移动,同时激光可以实现 无接触式的除冰作业,再配合激光头的多自由度运动对覆冰处实现无盲区除冰,其作业效率和作业可靠性得到 一定保证,该研究对于输电线路智能运维管理具有重要理论意义和实际应用价值。     

电力铁塔高效攀爬机器人机械系统设计 与物理样机开发

采用架空高压输电线路进行电力输送是远距离输送电力的重要方式,其安全稳定运行直接影响到电力供应质量。由于传统电力检修登塔时需借助敷设于铁塔主材上的金属轨道与钢绞线防坠落保护装置或者采用双安全带交替保护方式攀登铁塔至作业位置,存在效率低下、成本较高等问题。因此本文摒弃传统的工人防坠保护方法,创造性地引入智能机器人来辅助完成临时防坠装置的安装,实现对传统防坠方式的创新应用。本文提出了用于输电铁塔挂拆临时高空防坠保护装置用的智能机器系统,能够完成从地面携带防坠落装置沿铁塔主材攀爬至作业点位置并安装防坠绳挂拆装置,基于闭链连杆结构的运动学和作业空间仿真,验证了机械结构的可行性和有效性,开发了物理样机系统并进行了作业实验,在作业人员完成检修工作后拆除防坠绳装置并返回地面,完成防坠保护绳的挂拆操作,既可以保证工作人员的安全还能提高工作效率,对于电力企业来说具有巨大的经济效益。     

高性能PBO纤维表面改性及抗紫外光性能研究

采用多聚磷酸(PPA)的乙酸溶液和PPA的乙醇溶液对对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO纤维)进行表面改性,研究了PPA对PBO纤维表面改性的影响;采用添加紫外光吸收剂的脂环族环氧树脂涂料对PPA表面改性后的PBO纤维进行涂覆处理,采用环境扫描电镜(SEM)以及力学性能测试等表征手段探讨紫外光吸收剂对PBO纤维抗紫外性能的影响。研究结果表明,PPA溶液对PBO纤维表面的溶胀与刻蚀作用随着溶液中PPA质量分数增加而增加,PBO纤维的拉伸强度随PPA质量分数增加不断减小。PBO纤维经含有紫外光吸收剂UV-328的脂环族环氧树脂的涂料涂覆处理后,UV-328和脂环族环氧树脂的协同作用使PBO纤维的抗紫外光性能有显著的提高,PBO纤维拉伸强度的下降速度随着涂料中UV-328的质量分数的增加而减慢。当脂环族环氧树脂的涂料中UV-328的质量分数为5%时,PBO纤维在400h的加速老化后其拉伸强度保留率可提高至60.3%。     

±800 kV特高压直流输电线路引流板发热带电处置方法

为了消除±800 kV宜宾—金华线0585号极I前侧4号子导线引流板温升异常缺陷,通过对线路带电作业进行安全性分析,制定了带电作业方案,采用软梯法进入强电场,圆满完成消缺作业,实现了我国特高压直流输电线路等电位带电作业零的突破。     

基于Android端的电力GIS巡检机器人控制系统设计

Android系统是现在使用最多的移动操作系统,能够弥补传统基于PC端的工业控制的诸多缺陷,基于此, 本文面向电力系统GIS设备检修任务提出一种基于Android端的GIS巡检机器人新型控制系统,设计机器人的硬件控 制系统,开发Android软件人机交互平台,在Android移动设备上实现机器人的远程控制。同时,对所设计的GIS巡 检机器人控制系统进行调试与结果分析。实验测试结果验证了基于Android端的机器人控制系统能够满足电力系统 GIS设备的巡检作业需求。最后,通过硬件系统、软件系统、机械系统集成设计开发出电力GIS巡检机器人物理样 机,相比传统的基于PC端的机器人控制系统,基于Android端的机器人控制系统工程实用性更强、通用性更好,便 于二次开发,具有较强的推广和应用价值。     

运用于外导通钢绞线的登杆防坠装置设计

针对在防雷外导通中采用钢绞线和水泥杆登杆时没有保护措施,设计采用外导通钢绞线作为导轨的登杆防坠落保护装置,它具有差速闭锁功能可有效防止作业者在登杆时坠落,降低人员登杆作业的风险。     

两用电动走线装置的设计和应用

针对目前走线装置适用范围单一和人力驱动的现状,提出一种简单、易变结构,以用于单导线和双分裂导线的电动走线装置。该装置采用可变速电机驱动,可有效降低人员劳动强度,适用于110～220 kV线路维护。     

±800kV特高压直流输电线路带电作业人体体表电场分布特性

±800kV特高压直流输电线路较500kV交流输电线路电压等级更高、电场强度更大,为保证带电作业的顺利开展,亟需对带电作业安全防护进行研究。结合±800kV输电线路典型直线塔和耐张塔的工程实际,采用有限元法建立2种作业人员进入等电位方式的仿真模型,分析塔型、人体姿势和进入等电位方式对人员体表场强分布的影响,并运用ATP软件计算人体离导线0.5m处手抓导线的转移电流。根据计算结果以及屏蔽效率的计算公式,得出作业人员进入等电位的最优方式,并校核不同工况典型作业点应采取的安全防护措施。研究成果可以为带电作业的安全防护工作提供理论参考,具有一定的工程实用价值。