一种机械手分流控制线装置研制

一种机械手分流控制线装置研制

熊俊锋陈征智

国网荆州供电公司湖北省荆州市434000

摘要：输电线路运行时会发热，设备连接处极易产生过热危急缺陷。使用机械手式高压带电作业分流线，将连接点发热处两端进行分流，是缓解高压线路因严重过热而被迫停电抢修的有效措施。

关键词：机械手分流，过热，带电处理

引言：当今社会，特别是一级用户、公共场所，重要会议，防汛排涝等保电任务时期，连续可靠供电显得尤为迫切和重要，它直接关系到供电部门的形象和企业的经济效益。但当前线路过热危急缺陷将导致设备不得不停电处理，研制机械手式高压带电作业分流线，对于缓解设备过热危急缺陷，保障持续安全稳定供电的临时措施是很有必要的。

1.输电线路过热缺陷处理现状

长期以来国内对于带电作业处理电力输电线路联接处、跳线连接处、线夹处、刀闸与线路活母线连接处接触电阻变大、严重发热等问题抢修的方法是大多采用停电检修的方式，这样的方式不仅会造成电量损失，还会造成不良的社会影响，另外一种方式采用等电位操作，这种操作方法工作量大，工作时间长，具一定安全风险。公司的线路过热缺陷处理一般采用线路先停电再检修然后送电的方式。一次缺陷处理平均耗时约4.5小时，损失大量的供电负荷，降低电网的安全稳定运行裕度，降低企业的经济效益，给社会生产和人民生活带来巨大的不便利，同时也不利于公司的社会形象。基于上述问题促使我们研制机械手式带电作业分流线装置。

2.机械手分流控制线装置原理说明

如图一所示，当起动遥控器发射按扭1时，遥控接收电路收到相应指令后，通过电机驱动电路控制对应减速电机正时针带动丝杆转动，即控制相对聚拢一对钳臂，完成钳口的聚合。当起动遥控器发射按扭2时，遥控接收电路收到相应指令后，通过电机驱动电路控制对应减速电机反时针带动丝杆转动，即控制相对打开一对钳臂，完成钳口的打开。钳口的咬合力度由电机扭距控制电路完成，当电机工作电流达到设定电流时，电机电源自动停止供电，完成钳口的咬合力度控制，保证钳口咬住导线不损伤导线，又能保持接触良好。当机械手分流线并接于发热点两端进行分流时，取样电路检测到微小电流，经过放大电路处理，然后经过分流测量电路控制相应LED指示灯，指示多种电流等级。当机械手分流线长时间停留在线路上电池耗尽时，由外接电源接口进行供电，完成机械手与线路的分离。

选择使用A58SW型涡轮涡杆减速直流电机该减速电机大扭矩并带自锁功能，在机械钳口咬住导线自动断电后，仍然能保持钳口的咬合力度控制，不消耗电能，节能环保。H桥/双路推挽电路驱动减速电机正时针或反时针带动丝杆转动，很好的实现了减速电机正反转动力控制。使用4路点动型遥控电路完成了一对机械钳口开与合的控制，通过电机工作电流很好的实现了电机扭矩自动化控制，实现了机械钳口的咬合力度控制，既能保证机械钳口可靠接触导线，又不损伤导线，电流取样传感器使用铁氧体磁环，绕制10匝线圈，通过运算电路处理，实现了100比1的电流采样，该传感器体积小重量轻，非常适合手持式工具使用。

为适应不同的场合的需要，研究机械手的大小，形状呈现多结构，应适应于电网设备连接点两端的作业面，1、一端为平面花纹结构，另一端为半圆形结构型（适应不同规格的导线使用），适应设备如开关、刀闸、互感器、平面母线与导线之间作业面的紧固；2、两端均为半圆形结构型，适合导线与导线之间、导线与管母线之间作业面的紧固。机械手紧固为遥控电机正转，机械手自动停止的判据是由电机扭距电流来判据，电机扭距力度大时，工作电流也大，当电机工作电流达到设定电流时（不同导线截面设定不同电流），电机电源自动停止供电，完成机械手紧固咬合力度控制，保证机械手紧固导线不损伤导线，又能保持接触良好。达到过热处分流，降低发热点温度目的。机械手退出为遥控电机反转；机械手退出是遥控电机反转，并有限位装置判据电机自动停止。机械手分流装置并接于发热点两端进行分流的确认判断，在分流线上安装取样电路检测分流线的电流，经过放大电路处理，然后经过分流测量电路进行A/D转换，在通过WLAN方式传输到手机时实测量分流线工作电流值来判断分流成功。

4.结论

本分流装置经过现场应用实践，基本上解决了线路只要过热危急缺陷必停电处缺的现状，对电网的安全稳定运行和对居民持续可靠的供电提供了有力的技术支撑。

作者简介：熊俊锋，电力工程师，研究方向电力系统；

陈征智，电力工程师，研究方向电力系统