[发明专利]变电站带电作业机器人绝缘防护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种带电作业绝缘防护系统，尤其涉及220kV作业环境需要的变电站带电作业机器人绝缘防护系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展及人民生活的不端提高，保证电网安全稳定运行变得越来越重要。但由于电网大范围互联、电力市场化、大量分布式电源接入等，也给电力系统的可靠性带来了新的挑战。特别是，近年来发生的冰雪、地震等严重自然灾害，更是对电网形成了严峻的考验，因此，如何构建电力系统安全防御框架、应对各种挑战，如何有效避免或减小各种自然灾害对电力系统安全稳定运行的影响，成为亟待解决的问题。

变电站设备由于置身户外，弥漫于空气中的工业污秽和自然污秽易沉积在设备表面形成污秽层，这些污秽物受雾、小雨等侵害，极易引发污闪事故。操作人员手工带电完成设备套管清扫与清洗、设备RTV防污闪材料的喷涂、互感器瓷柱清扫等带电作业等工作，劳动强度极大，效率低，自动化水平低。人工带电作业有其困难与局限性，因此利用具有更强的安全性和适应性的高压带电作业机器人代替人工进行高危环境带电作业是非常必要，是符合电力发展要求的。

由于变电站设备处于高压电磁场环境内，不管是人工手动作业还是机器人作业，只要是进行带电作业，绝缘安全防护都是非常严格，稍不注意就会出现短路电流，造成机毁人亡的重大安全事故。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述现有技术不足，解决现有变电站人工带电作业劳动强度大、作业效率及自动化水平低，绝缘防护差等问题，提供一种新型变电站带电作业机器人绝缘防护系统，以提高作业人员的操作安全性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种变电站带电作业机器人绝缘防护系统，它包括工作机和与之配合的、并与高压设备电场完全隔离的遥控指挥车；在工作机上设有回转平台，回转平台上设有升降用的多节绝缘臂，各绝缘臂作为对地绝缘装置，在各节绝缘臂上设有相应的液压驱动机构，最前端的绝缘臂与机器人绝缘作业平台连接；机器人绝缘作业平台设有进行操作的机械手爪装置，两者上还设有设备及线路相间绝缘装置；机械手爪装置的液压伺服驱动控制箱设有防止电磁干扰的系统配套布置绝缘装置；遥控指挥车作为人身绝缘安全装置，与工作机上的控制装置无线通信，控制装置控制工作机的行走，并通过液压驱动机构控制各绝缘臂的动作，控制装置还通过伺服控制元件控制机械手爪装置的动作；遮蔽工具绝缘防护装置设置在绝缘臂操作区附近可能在作业中碰到的线路或设备上；对地绝缘装置、人身绝缘安全装置、设备及线路相间绝缘装置作为主体绝缘部分，遮蔽工具绝缘防护装置、系统配套布置绝缘装置作为辅助绝缘部分。

所述绝缘臂采用三节臂，分别为大臂、连接臂、前臂；其中大臂铰接到回转平台上，连接臂铰接于大臂上，前臂铰接于连接臂上，机器人绝缘作业平台铰接到前臂上；大臂的驱动油缸、连接臂的驱动油缸、前臂的驱动油缸以及平衡油缸分别铰接于大臂、连接臂、前臂和机器人绝缘作业平台上，各油缸由控制装置控制并采用绝缘油缸。

所述遥控指挥车设有绝缘外壳，操作者处于驾驶室中，在驾驶室设有操控主手和控制手柄以及图像显示屏；操控主手和控制手柄通过无线通信方式控制工作机的控制装置和机械手爪装置的伺服控制元件。

所述机械手爪装置包括硬铝合金制造的机械臂，机械臂前端为手爪，机械臂进行多个自由度运动；在手爪后端安装立体摄像机；液压伺服驱动控制箱置于机械臂本体腰部回转部位，通过支承绝缘子安装于机器人绝缘作业平台底架上面，机械臂本体采用与机械臂尺寸相符的橡胶绝缘护套，防止作业过程中发生相间短路；机器人绝缘作业平台前端安装跟踪摄像机，机器人绝缘作业平台为钢结构焊接而成，钢型材裸露表面均用环氧玻璃布缠绕，底架采用环氧绝缘板外包，防止平台作业时接触两相高压导线造成短路。

所述遮蔽工具绝缘防护装置为绝缘毯和/或遮蔽罩。

所述系统配套布置绝缘装置是为防止高压磁场对元器件电磁干扰，所有辅助配套设备都采用电磁屏蔽效果良好的铝合金材料作屏蔽体，置于液压伺服驱动控制箱内的伺服控制元件（包括主控电源、主手电源的开关、充电接头、低电压显示、亏电显示等）和总线控制装置内的各元器件合理布局，均采用导电衬垫进行密封，并对屏蔽体进行良好的接地。

所述工作机还设有液压支腿。