高壓線自動除冰器

摘要：目前高壓線的除冰工作大多采用人工進行。寒冷的天氣，高空作業給人工除冰帶來很大的安全隱患和施工難度，為解決高壓電線的覆冰問題，給人民生活生產正常提供有力保障；為減輕人工除冰的危險性，提高除冰效率，提出本設計理念。本設計研究的基本思路是確定模塊式高壓電線除冰器的整體設計方案。整個機構能完成在電線上自行行走，機械除冰。

關鍵詞：除冰器 高壓輸電線 除冰

1. 引言

我國南方很多省市每年冬季都會降雪，部分電纜因積雪和冰塊太重的緣故而被壓斷，致使電網癱瘓，給我國造成了極大的經濟損失。我國有很多地方在初冬或冬末春初時節常出現凍雨現象。“凍雨”落在樹枝、電線或者地面上，就會在這些物體上凍結成外表光滑、晶瑩透明的一層冰殼，嚴重的情況下，會壓斷樹木、電線，使通訊、供電中止。因此，研制安全有效的除冰機械以代替人進行導線除冰具有較好的應用前景和實用意義。文章提出的除冰器即為一種既安全又有效的除冰裝置。

2. 高壓線自動除冰器設計方案

除冰器主要有三部分組成：驅動機構、除冰機構、無線遙控模塊。

（1）整體機構機架的設計

機構采用懸掛方式設計，平面采用門框式結構，中間有向下用掛載電源的掛載機構，這樣的設計由于電源的重量，可以讓整個機構更好的獲得平衡效果，而且美觀有效。在機構設計時，不僅要考慮材料的性能能夠適應機構的工作條件，使機構經久難用，而且還要求材料有較好的加工工藝性和經濟性。只有滿足這三方面的要求時所選擇的材料才為合理的材料。

（2）驅動機構的設計

（3）驅動電機的選型

電機作為后輪驅動的唯一動力來源，首先力矩需要滿足整個機構的動力需求，其次體積和重量不能過大，所需電壓不能太高，因此選擇12V渦輪永磁直流減速電機。該馬達系微型帶渦輪蝸桿減速直流馬達，是由一塊或多塊永磁體建立磁場的直流電動機，其性能與恒定勵磁電流的他勵直流電動機相似，可以由改變電樞電壓來方便地調速。與他勵式直流電動機相比，具有體積小、效率高、結構簡單、用銅量少等優點，是小功率直流電動機的主要類型。

（4）除冰機構設計

（5）電源的選型

采用一個12伏蓄電池對兩個電機進行供電。電源掛載機構的最下方，這樣整個機構的重心位于機構的下方，有利于機構爬行除冰的穩定性提高。電池具有可充電性，電池電量用完后，可以取下充電電池進行充電，不僅方便，而且能夠起到環保的目的。

3. 結束語

該機構結構簡單，安裝方便，制作成本也比較低廉，且攜帶方便，可廣泛應用于高壓電纜等不易人工直接除冰雪的地方，可以除去電纜上的塵垢、積雪、冰渣等常見污染物，保護電纜能夠安全穩定的供電。此外，還可以對此裝置做出一些改進，如在電纜除雪器上安裝微型攝像頭，以便隨時能夠檢測電纜的狀況，以及周邊地形狀況，使得有關人員能及時做出反應，檢修電路。

參考文獻：

[1] 張運楚，梁自澤，譚民.架空電力線路巡線機器人的研究綜述[J].機器人，2004 ，26 （5） ：4672473.

[2] 吳俊飛，王新智，姜生元，等. 高壓線檢測機器人吊臂式越障機構的研制[J].機器人技術，2006 （11） ：35236.

[3] 張愛玲，李嵐，梅麗鳳.電力拖動與控制.北京：機械工業出版社，2003，5.

[4] 齊樂華，楊方，王俊勃.工程材料與機械制造基礎.北京：高等教育出版社，2006.4.