CN111509647B - 一种输电导线直流融冰自动短接联控装置 - Google Patents

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Abstract

一种输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特点是，包括微型轨道、履带运动***、第一曲臂***、第二曲臂***、中性线的动触头、跳线上的静触头、电动推杆驱动电路和履带运动***正反转驱动电路，在耐张塔横担设置的微型轨道上倒挂履带运动***，履带运动***与第一曲臂***固接，第二曲臂***通过连杆与第一曲臂***连接，所述履带运动***、第一曲臂***和第二曲臂***均设置在机身壳体内，位于第二曲臂***伸出端的动触头设置在机身壳体外壁上，连接中性线的动触头与跳线上的静触头相接触，使任意两相线路相间短接实现线路融冰。具有结构合理，性能可靠，自动化程度高，作业效率高，融冰效果好等优点，能够保证输电线路稳定、安全运行。

Description

一种输电导线直流融冰自动短接联控装置
技术领域
本发明涉及输电线路运行维护领域，是一种输电导线直流融冰自动短接联控装置。
背景技术
线路覆冰可能诱发导线过载和导线舞动,引起的导线断线、甚至输电线路连续倒塌等事故，对电网产生重大损害。
现有的融冰方法分为三类：自然融冰法、机械融冰、热力融冰。自然融冰速度过慢。机械融冰的方法，主要分为带电和不带电，带电主要用直升机或者***来进行融冰，虽然操作简单但是效率很低，不带电主要通过人上塔融冰，这个有很大的危险性。热力融冰法需要断电操作会造成巨大的经济损失。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种结构合理，性能可靠，自动化程度高，作业效率高，融冰效果好，保证输电线路稳定、安全运行的输电导线直流融冰自动短接联控装置。
本发明目的是由以下技术方案来实现的：一种输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特等征在于，包括微型轨道、履带运动***、第一曲臂***、第二曲臂***、中性线的动触头、跳线上的静触头、电动推杆驱动电路和履带运动***正反转驱动电路，在耐张塔横担上设置微型轨道，在微型轨道上倒挂履带运动***，履带运动***与第一曲臂***固接，第二曲臂***通过连杆与第一曲臂***连接，所述履带运动***、第一曲臂***和第二曲臂***均设置在机身壳体内，位于第二曲臂***伸出端的动触头设置在机身壳体外壁上，连接中性线的动触头与横担另一端设置在跳线上的静触头相接触，使任意两相线路相间短接实现线路融冰。
所述第一曲臂***包括：支撑板、固定轴、转轴固定块、第一曲臂固定轴、双孔固定套环、固定U型套环、铰接的连接杆组、推杆控制头、电动推杆、连杆，两根电动推杆一端分别固接在支撑板上，另一端与固定轴固接，固定轴用转轴固定块固定，双孔固定套环连接固定轴和第一曲臂固定轴，固定U型套环安装在第一曲臂固定轴的两端，推杆控制头安装在两根电动推杆的端部，铰接的连接杆组一端固定在水平的第一曲臂固定杆两端，另一端固定在支撑板上。在第一曲臂固定轴水平的中间部分设有连杆，连杆直接延续到第二曲臂***。
所述第二曲臂***包括：连杆、第一承托板、U型固定板、推杆头、固定轴、U型固定套环、U型连接杆、转轴、U型转盘、第二曲臂杆、第二曲臂限位板、U型固定板转动限位轴、第二承托板，连杆的端部安装一个推杆头，固定轴贯穿推杆头设置在第一承托板上，第一承托板的两侧通过两块U型固定板与U型固定板转动限位轴连接，转轴贯穿两块U型固定板，U型转盘活动连接在转轴之上，第二曲臂杆底端固接U型转盘，第二曲臂限位板固接在第二承托板上，第二曲臂杆贯穿第二曲臂限位板，伸出端固接动触头。
所述中性线固定在机身壳体上、置于动触头的下方、且与动触头固连，另一端顺着机身壳体在横担上与线鼻子相连接，线鼻子连接中性线和电缆，耐张塔三个横担上分别沿主材敷设出电缆，T型电缆终端连接三根电缆分布在耐张塔与主材交接处；横担另一端的跳线上设有一悬垂绝缘子串，合流线夹与静触头固接位于悬垂绝缘子串两端。
履带运动***包括：电动机，主传动轴、若干副传动轴、圆锥齿轮、左、右曲齿、若干小齿轮、若干大齿轮、若干圆柱齿轮、履带，电动机设置在主传动轴上，主传动轴另一端与圆锥齿轮固接，圆锥齿轮左右两端为左右两个曲齿相互啮合；其中一个曲齿的一侧连接副传动轴，副传动轴连接的小齿轮与下方的大齿轮啮合；大齿轮通过另一副传动轴连接至少两个圆柱齿轮，履带缠绕在两个啮合的圆柱齿轮组上；另一曲齿一侧的结构与之呈径向对称；电动机由电动推杆驱动电路控制履带的初始启动。
电动推杆驱动电路包括：双刀单掷开关QF1、延时继电器KT1、延时继电器常闭触点KT1-2、第二接触器KM2、第二接触器主触点KM2-4、第三接触器KM3、第三接触器主触点KM3-4、电动机M1、电阻R1、R2、按钮SB1、按钮SB2、第一接触器KM1、第一接触器辅助常开触点KM1-1、第一接触器自锁触点KM1-3、第一接触器主触点KM1-4、延时继电器KT2、延时继电器常闭触点KT2-2电连接。
履带运动***正反转驱动电路包括：双刀单掷电源开关QF2、延时继电器KT3、延时继电器常闭触点KT3-2、第四接触器KM4、第四接触器辅助常开触点KM4-1、第四接触器辅助常闭触点KM4-2、第四接触器自锁触头KM4-3、第四接触器主触点KM4-4、第五接触器KM5、第五接触器辅助常开触点KM5-1、第五接触器辅助常闭触点KM5-2、第五接触器自锁触头KM5-3、第五接触器主触点KM5-4、第四接触器联锁主触点KM4-5、第五接触器联锁主触点KM5-5、第六接触器KM6、第六接触器主触点KM6-4、电动机M2、按钮SB3、按钮SB4、按钮SB5电连接。
本发明的一种输电导线直流融冰自动短接联控装置的工作过程为：履带运动***初始设置在横担靠近耐张塔塔身的一端。当接到地面人工遥控信号后电源接通，自动启动电动推杆驱动电路和履带运动***正反转驱动电路同时接电，使短接联控装置装置能够完成前进或者后退的动作。当该装置缓慢地运动到横担的另一端，第一曲臂***通过电推杆的伸出连杆带动第二曲臂***，第二曲臂伸出动触头和杆塔跳线上的静触头相接触，因为动触头通过中性线和电缆相连接，当任意两个履带运动***运动使动静触头相接触时，任意两相线路产生短路，任意两相线路导体表面产生高热满足短路融冰的要求。
本发明的一种输电导线直流融冰自动短接联控装置是集电气自动化、机电一体化之结合，与现有融冰***相比的技术优势体现在： 1 .能够多个输电塔同时开始工作； 2.多个横担同时开始工作，工作效率高； 3.电子控制，融冰的速率高于现有的融冰方法； 4.自动化程度高，融冰***自动开机，自动动静触头接触； 5.此装置避免了导线的疲劳加速，提高了导线寿命； 6.此装置耗能小，能够达到耗能大的装置同样的融冰效果； 7 .微型运动融冰装置体积小，不会给输电塔带来额外的负担； 8.结构合理，性能可靠； 9.减轻运维人员的工作负担，确保线路的安全、平稳运行。
附图说明
图1为一种输电导线直流融冰自动短接联控装置置于杆塔***上示意图；
图2为图1的平面图；
图3为一种输电导线直流融冰自动短接联控装置履带运动***图；
图4为一种输电导线直流融冰自动短接联控装置第一曲臂***图；
图5为一种输电导线直流融冰自动短接联控装置第二曲臂***图；
图6为一种输电导线直流融冰自动短接联控装置电动推杆驱动电路图；
图7为一种适用于各个地区输电线路的融冰装置履带运动***正反转驱动电路图。
图中：2履带运动***、3第一曲臂***、4第二曲臂***、9合流线夹、10悬垂绝缘子串、11引出线、12微型轨道、17T型电缆终端、18线鼻子、19中性线、20静触头、21动触头、22中性线线夹、23绝缘橡胶垫层、24电动机、25主传动轴、26圆锥齿轮、27曲齿、28曲齿、29副传动轴、30副传动轴、31小齿轮、32小齿轮、33大齿轮、34大齿轮、35副传动轴、36副传动轴、37圆柱齿轮、38圆柱齿轮、39圆柱齿轮、40圆柱齿轮、41履带、42履带、44支撑板、46转轴固定块、47固定轴、48第一曲臂固定轴、49双孔固定套环、50固定U型套环、51第一连接杆、52第二连接杆、53第三连接杆、54第四连接杆、56电动推杆、57电动推杆、59连杆、60承托板、61U型固定板、62U型固定板、63推杆头、64固定轴、65U型固定套环、66U型固定套环、67U型连接杆、68U型连接杆、69转轴、70U型转盘、71第二曲臂杆、72第二曲臂限位板、74U型固定板转动限位轴、76承托板、119耐张塔、120第一导线、124跳线、125横担、126主材。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明作更详细的描述。
参照图1，本发明的一种输电导线直流融冰自动短接联控装置安装在500kV四***导线的耐张塔119上，用合流线夹9合流四***线的电流，并且把合流线夹9焊接到跳线124上，在跳线124的另一端连接一段引出线11，静触头20焊接到引出线11上。微型轨道12用螺栓倒挂在横担125的角钢上，微型轨道12上有凹槽固定履带运动***2，实现短接联控装置倒挂在横担上。铜编织线作为中性线19固定在机身壳体上，一端和动触头21相连，另一端顺着短接联控壳体落在横担125上、与线鼻子18相连接，线鼻子18的作用是连接电缆和中性线19，电缆沿着横担125顺到耐张塔119的主材126上，利用T型电缆终端17连接电缆，电缆沿着主材126向上一直敷设到上横担125上，电缆沿着主材126敷设到横担125上，利用电缆使耐张塔119三相横担125相互连接。悬垂绝缘子串10固定在跳线124上，减少跳线124在大风作用下的风偏角度。
参照图2，中性线线夹22安装在第二曲臂***2的下方，用于固定中性线19，绝缘橡胶垫层23涂在机身壳体上，防止工作时的电流破坏机身壳体。
参照图3，电动机24安装在主传动轴25上，传动轴25另一端和圆锥齿轮26焊接，圆锥齿轮26的左右两端分别与曲齿27、曲齿28相互啮合，利用圆锥齿轮26、曲齿27、曲齿传动28。曲齿27的左侧连接副传动轴29，曲齿28的右侧连接副传动轴30，副传动轴29、副传动轴30的另一端分别连接小齿轮31和小齿轮32，小齿轮31和小齿轮32的下方与大齿轮33、大齿轮34分别啮合，小齿轮31和大齿轮33以及小齿轮32和大齿轮34都采用外啮合齿传动。大齿轮33的左侧连接副传动轴35，大齿轮34的右侧连接副传动轴36，副传动轴35和副传动轴36的另外一端连接圆柱齿轮37和圆柱齿轮38，圆柱齿轮37和圆柱齿轮39啮合，圆柱齿轮38和圆柱齿轮39啮合，履带41缠绕在圆柱齿轮37和圆柱齿轮39上，履带42缠绕在圆柱齿轮38和圆柱齿轮40上，履带运动***2正好卡在微型轨道12上，实现履带运动***2倒挂在横担125上。当电动机24，即电动机M2开始顺时针转动的时候通过上述的连接方式能够实现履带运动***2向后倒退的运动趋势，当电动机24开始逆时针转动的时候，履带运动***2能够产生向前运动的趋势，能够实现动触头21和静触头20连接和分开的要求。
参照图4，电动推杆56和电动推杆57分别安装在支撑板44的左右两侧，电动推杆驱动电路控制电动推杆的驱动电动机，即电动机M1启动，电动推杆56和电动推杆57分别安装在水平放置的固定轴47的两端，固定轴47用转轴固定块46固定，使固定轴47在一定的范围内随着电动推杆56和电动推杆57上下运动，双孔固定套环49用于连接固定轴47和第一曲臂固定轴48，固定U型套环50安装在第一曲臂固定轴48的两端，防止第一曲臂固定轴48产生横向的位移。电动推杆56和电动推杆57推动固定轴47的时候不产生滑动，只产生水平向上的推力。第一连接杆51和第二连接杆52分别固定在水平的第一曲臂固定杆48的左右两端，第一连接杆51和第二连接杆52的另一端分别与第三连接杆53和第四连接杆54铰接相连。连接杆53的另一端焊接到支撑板44上。在第一曲臂固定轴48水平的中间部分连接连杆59，连杆59直接延续到第二曲臂***4，第一曲臂***3和第二曲臂***4相互连接。
参照图5，连杆59从第一曲臂***3一直延续到第二曲臂***4，连杆59的端部安装推杆头63，推杆头63的作用是防止在推动的时候打滑。连杆59，推杆头63和固定轴64安装在承托板60上，在承托板60的两侧分别安装U型固定板61，U型固定板61和U型固定板62通过U型固定板62转动限位轴74连接，U型固定板61和U型固定板62两者呈一定的角度，能够起到保护里头的各个元件的作用，限位轴74的作用是限定U型固定板61和U型固定板62的转动角度，使它们在一定的范围进行角度变换。两块U型固定板61和两块U型固定板62通过转轴69连接在一起，转轴中间有一个凹槽能够卡住U型转盘70，U型转盘70上连接第二曲臂杆71，能够随着U型转盘70的转动而转动，第二曲臂限位板72和第二曲臂杆71相连，防止其因为重力的缘故自动产生转动。限位板72通过螺栓连接在承托板76上。转轴69安装U型连接杆67 ,U型 连接杆68，两者通过固定轴47连接，推杆头63正好顶住固定轴64。第一曲臂***3给履带运 动***2产生一个向上的运动推力，向上的推力传递到第二曲臂***4上，拉动U型连接杆67 和U型连接杆68使转轴69转动，带动U型转盘70以及第二曲臂杆71转动。实现了第一和第二 曲臂***伸出手臂的动作和收回手臂的动作。
参照图6，合上双刀单掷开关QF1，延时继电器 KT1线圈得电后延时继电器常闭触点KT1-2打开，第二接触器主触点KM2-4和第三接触器主触点KM3-4断开；然后遥控按下按钮SB1，第一接触器KM1线圈得电，导致第一接触器自锁触点KM1-3和第一接触器主触点KM1-4闭合，而后电动机M1串入电阻R1和R2启动；延时继电器KT2线圈得电导致延时继电器常闭触点KT2-2瞬时打开，同时第一接触器辅助常开触点KM1-1断开导致延时继电器KT1线圈失去电流，经过延时继电器KT1整定时间后，延时继电器常闭触点KT1-2闭合，第二接触器KM2线圈得电，第二接触器主触点KM2-4主触点闭合短接电阻R1，电动机M1继续串联R2继续启动；在电阻R1被短接的同时，延时继电器KT2线圈也会被短路，经过延时继电器KT2整定时间，延时继电器常闭触点KT2-2恢复闭合，导致第三接触器KM3线圈得电，第三接触器主触点KM3-4闭合而短接电阻R2，电动机M1便能够进入正常工作状态。电动机M1为电动推杆56和57提供驱动力矩，如果需要电动推杆56和57停止工作，遥控按下按钮SB2电动机M1即可停止转动。
参照图7，合上双刀单掷电源开关QF2接通电源，延时继电器KT3线圈得电，导致延时继电器KT3常闭触点KT3-2瞬时打开，第六接触器主触点KM6-4处于断开状态，保证电动机M2串联电阻R3，然后遥控按下按钮SB3或SB4，导致第四接触器KM4线圈或KM5线圈得电，与此同时，导致第四接触器自锁触头KM4-3或第五接触器KM5-3自锁触头闭合自锁；同时第四接触器主触点KM4-4或第五接触器KM5-4主触点闭合；同时第四接触器辅助常开触点KM4-1或第五接触器KM5-1闭合，为第六接触器KM6得电做准备；同时还导致电动机M2串接电阻R3正转或者反转；随后第四接触器联锁主触点KM4-5或第五接触器联锁主触点KM5-5，同时第四接触器辅助常闭触点KM4-2或第五接触器KM5-2分断；随后延时继电器KT3线圈得电，经过延时继电器KT3整定时间后，延时继电器常闭触点KT3-2延时闭合，随后第六接触器KM6线圈得电，第六接触器主触点KM6-4短接电阻R3，电动机M2进入正常运转，电动机M2，即电动机24驱动履带运动***2实现前进和后退的运动，遥控按下按钮SB5即可结束工作。
本发明的一种输电导线直流融冰自动短接联控装置所用机械或者电元器件均为市售产品，容易实施。
本发明一种输电导线直流融冰自动短接联控装置的样机经在东北电力大学输变电运行中心试运行，运行效果良好，实现了发明目的和达到了所述的效果。
本发明的特定实施例已对本发明的内容作出了详尽的说明，但不局限本实施例，本领域技术人员根据本发明的启示所做的任何显而易见的改动，都属于本发明权利保护的范围。

Claims (6)

1.一种输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特征在于，包括微型轨道、履带运动***、第一曲臂***、第二曲臂***、中性线的动触头、跳线上的静触头、电动推杆驱动电路和履带运动***正反转驱动电路，在耐张塔横担上设置微型轨道，在微型轨道上倒挂履带运动***，履带运动***与第一曲臂***固接，第二曲臂***通过连杆与第一曲臂***连接，所述履带运动***、第一曲臂***和第二曲臂***均设置在机身壳体内，位于第二曲臂***伸出端的动触头设置在机身壳体外壁上，连接中性线的动触头与横担另一端设置在跳线上的静触头相接触，使任意两相线路相间短接实现线路融冰，所述履带运动***包括：电动机，主传动轴、若干副传动轴、圆锥齿轮、左、右曲齿、若干小齿轮、若干大齿轮、若干圆柱齿轮、履带，电动机设置在主传动轴上，主传动轴另一端与圆锥齿轮固接，圆锥齿轮左右两端分别设有与之相啮合的曲齿，其中一个曲齿的一侧连接副传动轴，副传动轴连接的小齿轮与下方的大齿轮啮合；大齿轮通过另一副传动轴连接至少两个圆柱齿轮，履带缠绕在两个啮合的圆柱齿轮组上；另一曲齿一侧的结构与之呈径向对称；电动机由自动启动控制线路电路和正反转控制线路电路来控制履带的初始启动和运动方向。
2.如权利要求1所述的输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特征在于：所述第一曲臂***包括：支撑板、固定轴、转轴固定块、第一曲臂固定轴、双孔固定套环、固定U型套环、铰接的连接杆组、推杆控制头、电动推杆、连杆，两根电动推杆一端分别固接在支撑板上，另一端与固定轴固接，固定轴用转轴固定块固定，双孔固定套环连接固定轴和第一曲臂固定轴，固定U型套环安装在第一曲臂固定轴的两端，推杆控制头安装在两根电动推杆的端部，铰接的连接杆组一端固定在水平的第一曲臂固定杆两端，另一端固定在支撑板上，在第一曲臂固定轴水平的中间部分设有连杆，连杆直接延续到第二曲臂***。
3.如权利要求1或2所述的输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特征在于：所述第二曲臂***包括：连杆、第一承托板、U型固定板、推杆头、固定轴、U型固定套环、U型连接杆、转轴、U型转盘、第二曲臂杆、第二曲臂限位板、U型固定板转动限位轴、第二承托板，连杆的端部安装一个推杆头，固定轴贯穿推杆头设置在第一承托板上，第一承托板的两侧通过两块U型固定板与U型固定板转动限位轴连接，转轴贯穿两块U型固定板，U型转盘活动连接在转轴之上，第二曲臂杆底端固接U型转盘，第二曲臂限位板固接在第二承托板上，第二曲臂杆贯穿第二曲臂限位板，伸出端固接动触头。
4.如权利要求1所述的输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特征在于：所述中性线固定在机身壳体上、置于动触头的下方、且与动触头固连，另一端顺着机身壳体在横担上与线鼻子相连接，线鼻子连接中性线和电缆，耐张塔三个横担上分别沿主材敷设出电缆， T型电缆终端连接三根电缆分布在耐张塔与主材交接处；横担另一端的跳线上设有一悬垂绝缘子串，合流线夹与静触头固接位于悬垂绝缘子串两端。
5.如权利要求1或2所述的输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特征在于：所述电动推杆驱动电路包括：双刀单掷开关QF1、延时继电器KT1、延时继电器常闭触点KT1-2、第二接触器KM2、第二接触器主触点KM2-4、第三接触器KM3、 第三接触器主触点KM3-4、电动机M1、电阻R1、R2、按钮SB1、按钮SB2、第一接触器KM1、第一接触器辅助常开触点KM1-1、第一接触器自锁触点KM1-3、第一接触器主触点KM1-4、 延时继电器KT2、延时继电器常闭触点KT2-2电连接。
6.如权利要求1所述的输电导线直流融冰自动短接联控装置，其特征在于：所述履带运动***正反转驱动电路包括：双刀单掷电源开关QF2、延时继电器KT3、延时继电器常闭触点KT3-2、第四接触器KM4、第四接触器辅助常开触点KM4-1、第四接触器辅助常闭触点KM4-2、第四接触器自锁触头KM4-3、第四接触器主触点KM4-4、第五接触器KM5、第五接触器辅助常开触点KM5-1、第五接触器辅助常闭触点KM5-2、第五接触器自锁触头KM5-3、第五接触器主触点KM5-4、第四接触器联锁主触点KM4-5、第五接触器联锁主触点KM5-5、第六接触器KM6、第六接触器主触点KM6-4、电动机M2、按钮SB3、按钮SB4、按钮SB5电连接。
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