遙控旋轉(zhuǎn)升降絕緣平臺(tái)研究與實(shí)踐

吳兆彬+縣國成+趙志海+林江+馮亢亢

摘 要：配電網(wǎng)帶電作業(yè)需求日益顯著，為克服絕緣斗臂車等大型工具無法達(dá)到作業(yè)現(xiàn)場的難題，研制一種絕緣平臺(tái)，其主要功能特點(diǎn)無線電動(dòng)遙控，可圍繞電桿180°水平旋轉(zhuǎn)，同時(shí)可沿電桿垂直方向升降。通過試驗(yàn)和現(xiàn)場驗(yàn)證，遙控旋轉(zhuǎn)升降絕緣平臺(tái)技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)，方便推廣使用。

關(guān)鍵詞：絕緣平臺(tái) 旋轉(zhuǎn) 升降 無線遙控

中圖分類號：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0025-02

1 研究背景

隨著人們生活水平的不斷提高，用電需求越來越大，配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，線路檢修、消缺、故障工作也日益增多。為提高用戶用電可靠性，配電網(wǎng)檢修帶電作業(yè)的需求越來越高。

以往帶電作業(yè)時(shí)用到的主要支撐工具包括絕緣斗臂車，絕緣高架車等大型工具，針對鄉(xiāng)間小路、山區(qū)等特殊區(qū)域難以適應(yīng)。針對絕緣斗臂車臂展絕對高度達(dá)不到要求的現(xiàn)場，一般采用傳統(tǒng)的絕緣梯等工具。傳統(tǒng)絕緣梯的特點(diǎn)是機(jī)械化和智能化不足，作業(yè)時(shí)無法進(jìn)行組合操作，現(xiàn)場操作要多次移動(dòng)絕緣梯，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，安全性也不夠。

為保障絕緣平臺(tái)的機(jī)械化、智能化，同時(shí)提高帶電檢修作業(yè)的安全性，設(shè)計(jì)一套遙控旋轉(zhuǎn)升降絕緣平臺(tái)。遙控旋轉(zhuǎn)升降絕緣平臺(tái)可方便拆缷，組裝后以抱箍的形式固定在電桿上，可圍繞電桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，也可進(jìn)行一定程度的升降。同時(shí)，遙控旋轉(zhuǎn)升降絕緣平臺(tái)采用無線遙控設(shè)計(jì)，桿上作業(yè)人員和地面監(jiān)護(hù)人員可對絕緣平臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)升降控制。

2 平臺(tái)結(jié)構(gòu)

遙控旋轉(zhuǎn)升降絕緣平臺(tái)整體架構(gòu)滿足拆缷，分段攜帶，需要使用時(shí)再進(jìn)行組裝，使用材料符合電氣性能指標(biāo)，以滿足絕緣要求。

絕緣平臺(tái)為主要承力結(jié)構(gòu)，平臺(tái)上下兩端分別增加兩條支撐桿，與平臺(tái)形成三角形結(jié)構(gòu)，一方面為平臺(tái)增大承重范圍；另一方面防止檢修人員從平臺(tái)兩端墜落。電桿上安裝固定附件，附件上增加滑輪裝置，牽引繩通過滑輪分別連接絕緣平臺(tái)和牽引電機(jī)，以滿足絕緣平臺(tái)的升降操作。固定絕緣平臺(tái)的抱箍為特制齒輪抱箍，齒輪連接電機(jī)傳動(dòng)部件，以滿足絕緣平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)操作。

3 功能特性及參數(shù)

3.1 絕緣性能

配電線路檢修作業(yè)時(shí)，人體與帶電設(shè)備之間的最小安全距離為0.4 m。平臺(tái)選取的材料為環(huán)氧樹脂絕緣材料，在滿足絕緣電氣性能指標(biāo)的同時(shí)，在平臺(tái)上增加絕緣豎梯結(jié)構(gòu)，可上下移動(dòng)0.4 m，達(dá)到絕緣距離的靈活性。絕緣平臺(tái)材料選擇，滿足以下電氣性能指標(biāo)（見表1）。

3.2 旋轉(zhuǎn)功能

為實(shí)現(xiàn)絕緣平臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)功能，設(shè)計(jì)齒輪抱箍、電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件。齒輪抱箍由兩組半圓形齒輪組裝而成，安裝前為打開狀態(tài)，安裝時(shí)將兩組齒輪固定在電桿上，為絕緣平臺(tái)提供重力支撐。

電機(jī)參數(shù)DC24V/250 W，電機(jī)將動(dòng)力傳到減速裝置，速度變比為30/1，再由減速裝置的齒輪將動(dòng)力傳到齒輪抱箍上，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)功能。

3.3 升降功能

升降系統(tǒng)的組件包括牽引電機(jī)、滑輪、牽引繩、升降導(dǎo)軌和預(yù)鎖緊裝置。

牽引電機(jī)為升降系統(tǒng)提供動(dòng)力，牽引繩的兩端通過固定在電桿上的滑輪分別連接電機(jī)和絕緣平臺(tái)，通過無線控制器控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)絕緣平臺(tái)沿升降導(dǎo)軌進(jìn)行上下動(dòng)作。

升降導(dǎo)軌由兩條相距0.2 m、長2 m的絕緣桿組合而成，為絕緣平臺(tái)提供上下1.8 m的升降范圍。絕緣桿兩端為鎖死狀態(tài)，防止電機(jī)失控導(dǎo)致絕緣平臺(tái)滑離導(dǎo)軌區(qū)域。同時(shí)，一旦連接導(dǎo)軌的預(yù)鎖緊裝置在絕緣平臺(tái)以不正常的速度上下移動(dòng)時(shí)，也可迅速鎖緊，防止絕緣平臺(tái)急上急下，為人員安全提供保障。

3.4 遙控功能

無線遙控控制功能為先進(jìn)點(diǎn)，整體組成部件包括電機(jī)、繼電器和無線控制器。

無線控制器包括發(fā)射器和接收器，通過在發(fā)射器將信號發(fā)至無線接收器，接收器通過對信號的處理，控制相應(yīng)繼電器的開閉狀態(tài)，以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，完成升降和旋轉(zhuǎn)功能。

考慮到高壓線路周圍磁場對無線信號的影響，采用高頻鎖碼技術(shù)，并且將重要的元器件進(jìn)行電磁屏蔽，達(dá)到防干擾和防誤操作的要求。

此外，無線控制功能設(shè)置權(quán)限，平臺(tái)人員和地面監(jiān)督人員均可進(jìn)行操作，但兩者權(quán)限不同。平臺(tái)人員如需操作平臺(tái)，需通過無線控制器發(fā)送請求操作，地面監(jiān)督人員根據(jù)現(xiàn)場情況判斷此操作是否安全，確認(rèn)后可點(diǎn)擊允許按鈕，平臺(tái)人員方可進(jìn)行。

4 實(shí)踐驗(yàn)證

遙控旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)已研制完成并通過實(shí)踐驗(yàn)證。

使用過程中，首先應(yīng)仔細(xì)檢查工具有無裂痕、各組件是否齊全、現(xiàn)場安裝是否牢固可靠登，同時(shí)在登梯前對旋轉(zhuǎn)、升降、承重各項(xiàng)功能進(jìn)行試驗(yàn)。另外，建議采取雙重安全措施，平臺(tái)人員使用安全帶和平臺(tái)進(jìn)行連接，絕緣平臺(tái)用安全繩連接電桿上的固件。

總的來說，平臺(tái)具有很強(qiáng)的適用性，不受地形和交通的影響，可代替絕緣斗臂車等大形絕緣平臺(tái)進(jìn)入現(xiàn)場完成帶電檢修作業(yè)，顯著提高檢修人員在進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)的安全性和工作效率，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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