輸電線路導、地線異物清理機上下線結構的研制與應用

甄鴻俊 唐小亮

摘 要：本文介紹了一種新型輸電線路帶電作業異物清理機以及該設備便捷、安全、快速上下線的結構，該設備能快速、及時清理危害輸電線跟安全運行的異物。

關鍵詞：輸電線路；帶電作業；清理機；巡線機

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

1問題提出

由于輸電線路長期在自然環境中運行，難免受到外部環境影響。如在沿海地區特定氣候下臺風把異物刮到輸電線路導、地線上；春秋季風把地膜、風箏線等異物刮落、纏繞在輸電線路上，直接威脅輸電線路的安全運行。若不及時清理將可能引起線路跳閘故障。為了迅速方便的去除搭在導、地線上的異物，就需要一種安全、方便上、下線的自動化設備來完成任務。

2 異物清理機及上、下線結構的構思

2.1清理機組成及材質選定

清理機組成主要包括：行走機構、異物夾持機構、上線脫繩機構、推進切割機構、下線機構及實時視頻傳輸系統（如圖1所示）。整套設備采用高強度鋁合金加工，表面處理采用拉絲陽極氧化處理。

2.2整體結構設計

設備總體由四部分組成：主機、WIFI視頻發射接收系統、遙控系統、后臺視頻接收監控系統。主機用于導、地上線行走、夾持異物、切除異物及視頻采集；WIFI視頻發射接收系統用于視頻的發射與接收；遙控系統用于遙控主機；后臺視頻接收監控系統用于巡線、異物切割動作監控及操作實時狀況反饋。

2.3設備上下線實現方式

設備上線，設備上線設計無需施工人員上塔操作，只需在塔下準備一根絕緣繩，絕緣繩的一端分成兩股，分別栓在主機兩側的上線繩固定柱上（圖2），另一端采用拋繩器將繩拋過導線，持續拉動上線繩，使設備不斷靠近導、地線，當設備導線托輪組接觸導、線后停止，持續給上繩施力保持設備不下滑。

遙控設備上蓋旋轉至關閉，直至設備上蓋將導、地線抱住，再遙控設備上線繩柱旋轉至朝上方向，此時輕拽設備上線繩，即可使設備上線繩設備脫離。

設備下線同樣無需操作人員上塔操作，遙控設備下線繩輪旋轉，下線繩輪上盤的下線繩會因為端頭的小鉛球重力作用而下墜，直至下垂至地面，地面工作人員將繩固定保持牽引力。

保持設備下線繩的牽引力并遙控設備上蓋旋轉打開，直至設備脫離導、地線，此時遙控設備下線繩輪盤持續轉動，設備會自動不斷下降至地面，再遙控設備下線繩輪盤反轉收線完成操作。

2.4清除異物操作

行走：當清理機上線后，按下遙控器的前進鍵，機器即可自動向前行駛，路途中遇見障礙物可以自動翻越，遇見坡度自動攀爬；當有需要要后退時，按下停止鍵，清理機即可停止前進，按下后退鍵，清理機即后退行駛。

清理：當清理機行進至異物所在的地方時，按下機械手臂夾持異物，再按下切割鍵，切割刀頭會自動前行進行切割，根據異物大小可能需要二次重復操作，一直循環下去，直至異物清理完畢。

推進和清理的按鍵，屬于并行序列，可以在行駛的過程中清理異物，也可以在清理異物的過程中讓清理機前進后退。

3異物清理特點

（1）設備解決了帶電作業，無需工作人員上下塔進入電場操作，與以往采用等電位帶電作業操作相比，工作效率明顯提高。同時減輕了帶電高空作業人員勞動強度。

（2）設備搭載了無線WIFI視頻傳輸系統，可實時監控整個操作過程，避免了高空盲操作帶來的線路傷害風險，視頻傳輸系統還可單獨作業巡線設備使用，實現了一機多用。同時該套系統還能擴展搭載其它設備持續擴展功能及應用場景。

（3）整套異物清理機的重量為12.2kg，設備操作僅需2名操作人員，因采用了拋繩上線的方法使得設備可在異物所在處隨上隨下，另外設備上線后上線繩與設備脫離，使得設備可以跨越河流樹林等障礙。

4實際應用效果

帶電作業人員在經過多次現場操作試用各實踐操作表明，使用該異物清理機可過到如下效果：

（1）該設備機械強度高、質量輕、功能豐富，可適用范圍廣泛，能及時有效清理35kV～220kV帶電輸電線路導、地線上的異物，提高了此類清除工作效率，提高了工作安全可靠性，進一步提高了輸電線路的供電可靠性。

（2）設備搭載的無線WIFI視頻傳輸系統可單獨作為線路安全巡線設備使用。

（3）設備可在異物所在處隨上隨下功能極大的提高工作效率，避免了能量損耗，提高了設備續航時間，設備工作時無需人員跟隨，可在樹林及河流中央自動工作，工作完成后自動退回至安全地方再下線，提高了產品適用范圍。

（4）該設備攜帶及使用方便，可替代傳統使用的絕緣軟梯、絕緣桿和屏蔽服等工器具，具有裝卸方便，操作簡單工作效率高等特點。

參考文獻

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