高壓電力巡檢障礙清除策略研究

楊東澤 邵江明 李德玖 賈萱 溫裕鴻 徐靜

摘要：在大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)等天氣條件下，輸電線路難免受到各類未綁扎牢固的漂浮異物（例如風(fēng)箏、遮陽網(wǎng)、廣告布條等） 纏掛導(dǎo)線，進(jìn)而引發(fā)電力事故。風(fēng)力作用下，異物會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)或下垂至地面的現(xiàn)象，且該現(xiàn)象易引發(fā)輸電線路對(duì)地短路、相間短路等事故，嚴(yán)重影響電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，甚至導(dǎo)致大規(guī)模停電的惡性事故。輸電線路異物故障常年發(fā)生，以往帶電作業(yè)、電動(dòng)清障機(jī)器人、機(jī)械清障刀等各有特點(diǎn)，但操作均需要上塔，且多人配合，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。研制具有清障功能的電路巡檢裝置，通過噴火清障功能實(shí)現(xiàn)障礙物清除，研究障礙物清楚控制策略保障電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1. 巡檢裝置搭載清障模塊結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目組基于豐富的輸電線路清障經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，為巡檢裝置搭載清障模塊。該清障模塊具有噴火清障功能，可實(shí)現(xiàn)快速、有效、靈活、方便的輸電線路異物清障。清障裝置機(jī)構(gòu)如圖1所示。

清障裝置由12V萬能脈沖點(diǎn)火器、點(diǎn)火針、輸油管道、油箱等結(jié)構(gòu)組成。將點(diǎn)火裝置與巡檢裝置相結(jié)合。清障時(shí)，噴油系統(tǒng)運(yùn)用液環(huán)式真空泵通過前端輸油通道將油從噴嘴噴出，經(jīng)過防靜電擋火罩前的脈沖點(diǎn)火器，噴出火焰，成功將異物燃燒。

2. 巡檢裝置清障策略研究

工業(yè)相機(jī)讀入圖像，圖像預(yù)處理后，進(jìn)行特征提取，識(shí)別障礙物類型，與工業(yè)PC機(jī)中障礙物數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，從而判斷電線障礙物。

確認(rèn)障礙物后，通過真空泵將燃油，通過噴嘴噴射，同時(shí)點(diǎn)火器點(diǎn)火，通過火焰將障礙物清除。具體如圖3所示。

小結(jié)：研制具有清障功能的電路巡檢裝置，通過噴火清障功能實(shí)現(xiàn)障礙物清除，研究障礙物清楚控制策略保障電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 游亦強(qiáng)， 曾璧環(huán)， 潘益?zhèn)ィ? 一種管道清障巡檢裝置：， CN111536370A[P]. 2020.

[2] 黃智明. 輸電線路帶電作業(yè)巡檢清障機(jī)器人的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電信息， 2017， 27（No.525）：25-26.

[3] 陳锜， 林火煅， 沈?yàn)I. 電力無人機(jī)清障項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理研究[J]. 科學(xué)與信息化， 2016， 000（029）：102-103，105.

[4] 吳功平. 電力作業(yè)巡線機(jī)器人的研究與開發(fā)[J]. 中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì)， 2008.

[5] 吳功平. 電力作業(yè)巡線機(jī)器人的研究與開發(fā)[J]. 中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì)， 2008（05）：21.

[6] 陳如申， 黎勇躍. 一種清障巡檢機(jī)器人及其清障方法：， CN109494617A[P]. 2019.

[7] 趙新衛(wèi)， 吳國(guó)松， 魏樂，等. 一種電纜預(yù)埋管線巡檢清障機(jī)器人：， CN208810758U[P]. 2019.

[8] 劉江南， 蔡璐璐， 祝天培，等. 一種可清障的電纜巡檢裝置：， CN111509618A[P]. 2020.

[9] 劉旭， 王頌， 肖易易，等. 一種輸電線路巡檢機(jī)器人及其作業(yè)控制方法： 中國(guó)電力出版社.

經(jīng)費(fèi)支持：衢州學(xué)院2020年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（202011488028）

衢州學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院 浙江衢州 324000