用于架空輸電線路導(dǎo)線缺陷檢查的滑車裝置優(yōu)化

許海源 王振華 裴慧坤 房志文 楊興

摘 要：針對現(xiàn)有滑車裝置在對架空輸電線路導(dǎo)線缺陷檢查中存在耗時長、檢查效率較低的問題，開展對其優(yōu)化研究。通過滑車裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計、視頻傳輸存儲方式選擇、錄制器安裝，完成對滑車裝置優(yōu)化。并通過實驗進一步證明，優(yōu)化后的滑車裝置檢查耗時明顯縮短，有效提高檢查效率，確保架空輸電線路導(dǎo)線穩(wěn)定傳輸。

關(guān)鍵詞：架空;輸電線路;導(dǎo)線;缺陷檢查;

中圖分類號：TM84 文獻標識碼：A

引言

深圳現(xiàn)有110kV及以上架空輸電線路總長超3900km，110kV及以上架空輸電線路交叉跨越共有402處，主網(wǎng)線路總體呈現(xiàn)地形狹長、線路密集、輸電線路設(shè)備重要性等級高特點，導(dǎo)地線狀態(tài)是保障輸電線路安全運行的基礎(chǔ)，一旦導(dǎo)線受損將會引發(fā)斷線造成區(qū)域停電后果，特別是發(fā)生在交叉跨越區(qū)段時，很可能引發(fā)大區(qū)域停電的后果[1]。目前，定期的停電檢修是保障輸電線路狀態(tài)良好的重要措施，通過停電檢修，可對桿塔金具、絕緣子、導(dǎo)地線進行全面消缺。輸電管理所近年制定規(guī)范，在停電檢修時，對輸電設(shè)備重點部件——絕緣子、金具等進行拍攝圖片存檔，作為檢修驗收資料進行存檔，也作為對重點部件檢修后狀態(tài)的核查記錄[2]。而導(dǎo)地線由于長度長，拍攝導(dǎo)地線檢修圖片效率極低，需要研究一個新型裝置提升導(dǎo)線狀態(tài)視頻錄制存檔效率。基于現(xiàn)階段導(dǎo)地線缺陷管控以及導(dǎo)地線狀態(tài)資料存檔存在的問題，本文開展用于架空輸電線路導(dǎo)線缺陷檢查的滑車裝置優(yōu)化設(shè)計研究。

1架空輸電線路導(dǎo)線缺陷檢查的滑車裝置優(yōu)化設(shè)計

1.1滑車裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計

基于架空輸電線路導(dǎo)線缺陷檢查，本文引入兩種不同的滑車裝置結(jié)構(gòu)，其中第一種是簡易滑車結(jié)構(gòu)，直接掛在導(dǎo)地線上，將視頻錄制器固定在滑車上，滑車沿著導(dǎo)地線移動，視頻錄制器進行錄制。

第二種載人滑車結(jié)構(gòu)，將視頻錄制器固定在載人滑車底部，檢修人員操作載人滑車在導(dǎo)線上進行移動，視頻錄制器進行實時錄制。

載人滑車可用于110kV—500kV水平雙分裂、四分裂線路上帶電或停電沿導(dǎo)線乘騎，進行檢修間隔棒、線路附件，修補導(dǎo)線，處理缺陷等多項工作，也可用于線路架設(shè)時安裝間隔棒及線路附件[3]。載人滑車外形小巧美觀，車體穩(wěn)固，強度高、重量輕，操作簡便，爬坡能力強，過間隔棒快速、簡便、省力，使用安全可靠。

1.2視頻傳輸存儲方式選擇

在利用傳統(tǒng)滑車裝置對架空輸電線路導(dǎo)線缺陷問題進行檢測的過程中，實時傳輸會受到傳輸距離與信號的限制，儲存受到儲存空間的限制，因此本文在對滑車裝置的視頻傳輸和存儲方式進行優(yōu)化時，需要考慮到上述兩方面限制因素，同時還需要確保地面安全員可通過顯示器觀察視頻錄制器拍攝情況，該顯示器與視頻錄制器一一對應(yīng)，顯示器內(nèi)置有電源，具有存儲等功能。同時，在選擇視頻錄制器時需要確保其具備圖像傳輸?shù)墓δ埽孛姘踩珕T可通過顯示器實時觀察拍攝情況，及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)地線缺陷，并通知運維人員錄制器狀態(tài)[4]。利用視頻錄制器、圖像信號處理模塊、傳輸模塊和圖像信息接收與還原模塊，構(gòu)成傳輸結(jié)構(gòu)，由視頻錄制器進行圖像采集，利用藍牙等傳輸模式進行圖像傳輸，地面顯示器實時接收圖像信息并解碼復(fù)原。

1.3錄制器安裝

在進行架空輸電線路導(dǎo)線缺陷檢查的過程中，滑車裝置的視頻錄制功能需要確保采集到的視頻和圖像無死角，因此本文結(jié)合滑車上選擇合適的位置需要，以及連接工藝要求，以保證錄制器的轉(zhuǎn)動角度不會出現(xiàn)死角為目的，對錄制器安裝進行設(shè)計。基于上述需要，本文選擇JA-Q1H2540型號1080P高清全景攝像頭作為本文滑車裝置中的錄制器。采用頂裝方式將錄制器安裝在滑車底部，對錄制器背后支架距離進行測量并在滑車底部鉆孔，將塑料塞插入到滑車底部空隙當(dāng)中固定膨脹，將錄制器通過塑料塞連接并鎖在滑車底部[5]。在實際應(yīng)用中，先為錄制器通電，并通過移動終端將該型號錄制器對應(yīng)的APP軟件下載，通過APP軟件，操作人員可以通過遠程控制的方式實現(xiàn)對各個位置視頻圖像的采集。除此之外，為方便操作，視頻錄制器應(yīng)配備獨立電源，由電池供電，電池可拆裝，檢修人員隨身攜帶電池，視頻錄制器電量不足時可及時更換，確保視頻錄制工作正常進行。

2實驗與分析

為進一步驗證優(yōu)化后的滑車裝置是否能夠解決現(xiàn)有滑車裝置在實際應(yīng)用中存在的問題，開展如下對比實驗。將優(yōu)化前和優(yōu)化后的滑車裝置分別應(yīng)用到相同架空輸電線路導(dǎo)線上，分別完成對缺陷問題的檢查。在實驗過程中，將兩種滑車裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)進行記錄，并繪制成如表1所示的實驗結(jié)果對比表。

從表1中實驗結(jié)果可以看出，優(yōu)化后的滑車裝置比優(yōu)化前的檢查耗時相比明顯縮短，因此通過實驗證明優(yōu)化后的滑車裝置能夠有效提高架空輸電線路導(dǎo)線缺陷檢查效率。

3結(jié)束語

輸電線路導(dǎo)地線缺陷檢查滑車能夠檢查導(dǎo)線狀態(tài)，可顯著提升能源電力保障能力，對于城市建設(shè)起重要作用，并且能使電力檢修工作的降本增效成果走在前列。針對現(xiàn)有滑車采用的模式為檢修人員佩戴攝像頭，錄制視頻完成后統(tǒng)一觀看，缺乏時效性;過程中無法確認攝像頭狀態(tài)，缺乏可靠性;滑車采用人力滑動，效率低下，缺乏智能性等問題，本文對滑車裝置進行優(yōu)化研究。將本文優(yōu)化后的滑車裝置應(yīng)用于實際，可以有效提高導(dǎo)線缺陷檢查效率，在節(jié)約人工成本的同時，增加了安全性。

參考文獻

[1]王海濤，鄭雷，李健，等.500 kV瓷絕緣子串的分體式低/零值檢測機器人優(yōu)化設(shè)計與實測[J].高電壓技術(shù)，2020（9）：3035-3043.

[2]白小燕.高架空輸電線路覆冰導(dǎo)線舞動非線性動力學(xué)特性研究[J].科技通報，2019，35（10）：97-100+104.

[3]王怡爽、苑朝、翟永杰.一種新型架空輸電線路巡檢機器人的機構(gòu)設(shè)計[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2020，38（5）：194-200.

[4]蔡彥楓，黃增浩，吳新橋，等.基于測風(fēng)激光雷達的沿海架空輸電線路臺風(fēng)觀測方法[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2020，14（4）：23-29+90.

[5]胡劍，熊小伏，王建.基于熱網(wǎng)絡(luò)模型的架空輸電線路徑向和周向溫度計算方法[J].電工技術(shù)學(xué)報，2019，34（1）：139-152.