[发明专利]绝缘子沿面闪络痕迹清理装置及方法

说明书

本发明公开了一种绝缘子沿面闪络痕迹清理装置及方法，所述装置包括SF₆气室、图像传感器、控制终端和机械臂，SF₆气室用于提供SF₆气体环境和实验电压，图像传感器实时采集绝缘子试样图像，并将绝缘子试样图像发送给控制终端，控制终端用于根据接收到的所述绝缘子试样图像和预先存储的绝缘子三维模型，确定待清理区域和闪痕烧蚀程度，以生成任务轨迹和清理操作指示发送给机械臂，机械臂在接收所述控制终端发送的所述任务轨迹时，移动到距所述待清理区域预设第一范围内的位置，并根据清理操作指示，对绝缘子试样的待清理区域进行清理，其能提供一种绝缘子沿面闪络痕迹的自动清理装置，提高绝缘子沿面闪络痕迹清理效率，进而提高沿面闪络实验效率。

技术领域

本发明涉及绝缘子表面处理技术领域，尤其涉及一种绝缘子沿面闪络痕迹清理装置及方法。

背景技术

SF6气体绝缘金属封闭开关设备(Gas-insulated metal-enclosedswitchgear,GIS)、气体绝缘输电线路(Gas insulated transmission line，GIL)具有占地面积小、受自然环境影响小、运行安全可靠、检修和维护周期长、无电老化等优点，在国内外电力系统中得到了广泛应用。GIS和GIL设备故障的主要原因之一是内部绝缘子的沿面闪络，因此提高沿面闪络电压有助于提升GIS/GIL设备的绝缘性能。研究人员一般通过调整绝缘子的材料配方、结构、表面处理工艺等方法，然后实验测量绝缘子的沿面闪络电压，以验证优化方法的有效性。

与气体绝缘不同，沿面闪络是不可恢复绝缘，一次闪络之后电弧会烧蚀气固界面，留下碳痕改变表面电阻等参数，下一次实验需要更换试样或对实验表面进行清理。现有的清理方法需要对罐体中的SF6气体进行回收、然后拆卸绝缘子试样对其表面进行打磨清理，之后再安装绝缘子试样及工装，经过抽真空、充气、静置之后才可进行下一次实验。可见绝缘子试样的拆卸、清理、安装、抽真空、充气、静置花费数小时，只能获得一个数据点。然而，获得一个有效闪络电压数据需要至少30个数据点，进而根据其统计分布计算50％概率或1％等低概率的闪络电压，传统的实验方法测试效率非常低。因此，有必要优化实验流程，对实验方法尤其是闪络之后表面闪络痕迹清理方法进行优化改进，以提高实验效率和经济性。

发明内容

本发明提供一种绝缘子沿面闪络痕迹清理装置及方法，其能解决现有技术的绝缘子沿面闪络痕迹清除效率低，进而导致绝缘子沿面闪络实验效率低的技术问题。

本发明第一方面提供一种绝缘子沿面闪络痕迹清理装置，包括：

SF₆气室，用于提供SF₆气体环境和实验电压；

图像传感器，用于实时采集绝缘子试样图像，并将所述绝缘子试样图像发送给控制终端；

控制终端，用于接收所述图像传感器采集的所述绝缘子试样图像，并根据所述绝缘子试样图像和预先存储的绝缘子三维模型，确定绝缘子试样的待清理区域和闪痕烧蚀程度，并根据所述待清理区域和所述闪痕烧蚀程度，生成任务轨迹和清理操作指示，并将所述任务轨迹和所述清理操作指示发送给机械臂；

机械臂，用于接收所述控制终端发送的所述任务轨迹，根据所述任务轨迹，移动到距所述待清理区域预设第一范围内的位置，并根据所述清理操作指示，对绝缘子试样的待清理区域进行清理。

作为上述方案的改进，所述机械臂包括机械臂底座、第一旋转关节、第一连接件、第二旋转关节、第二连接件、第三旋转关节、第三连接件和清理装置，所述机械臂底座与所述第一旋转关节连接，所述第一旋转关节和所述第二旋转关节通过所述第一连接件连接，所述第二旋转关节和所述第三旋转关节通过所述第二连接件连接，所述第三旋转关节和所述清理装置通过所述第三连接件连接；其中，所述第一旋转关节能被驱动绕x轴旋转；所述第二旋转关节能被驱动绕y轴和z轴进行旋转，所述第三旋转关节能被驱动绕y轴和z轴进行旋转；