[发明专利]一种基于输电线路线缆除冰机器人的除冰方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种除冰方法，具体地说是一种适用于输电线路机器人除冰的方法。

背景技术

输电线路上的覆冰和积雪，常引起线路跳闸、断线，倒杆、绝缘子闪络等事故。在2008年，我国南方地区发生了极端冰雪灾害，共造成超过36000条10kV及以上输电线、2000多座35kV及以上变电站的停运，对我国电网和国民经济造成了极大的损失。

自20世纪50年代以来，世界各国持续对输电线路覆冰进行研究，探索覆冰机理、覆冰形成条件、覆冰灾害的防御方法等。目前的除冰方法主要分为热力除冰方式和机械除冰方式，其中机械除冰方法以机器人除冰方法发展为代表，有着成本低，操作简单，耗能少，效率高的特点。

哈尔滨工程大学在2012年发明的输电线路线缆除冰机器人，其采用主体越障装置、除冰小车、伸缩臂，除冰小车和伸缩臂均有两个，两个伸缩臂分别安装在主体越障装置的两端，两个除冰小车分别安装在两个伸缩臂上。主体越障装置和两伸缩臂以及伸缩臂上除冰小车相互配合从而能够实现3根线缆同时除冰，可应用于35kV、66kV、110kV等高压线路上2根线缆水平布置的线路上进行自动除冰作业，能实现一个机器人一次同时对3根线缆进行除冰，不仅可以跨越线缆上的障碍，而且可以越过杆塔，实现多档线路上的连续作业，避免了线路工人每到一个杆塔就需要反复登杆、塔安装和卸载机器人。

但是在该线路机器人除冰的研究中，还未注意到线路机器人除冰所带来的负效应。在对2008年覆冰灾害中倒塔线路的分析中，发现杆塔两端的不平衡力引起杆塔直接倒塔以及牵引倒塔是导致大范围倒塔的重要原因。在覆冰比较严重时，杆塔两侧的不平衡力会超过其设计强度，导致倒塔故障。在采用线路机器人除冰时，即使输电线路覆冰不是很严重，杆塔上也可能出现超过其设计强度的不平衡力，这将导致机械除冰的负效应。因此，为了保证线路机器人除冰的有效应用，需要对该线路机器人除冰的方法进行研究。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种安全除冰、减小除冰过程中杆塔不平衡张力的基于输电线路线缆除冰机器人的除冰方法，为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种基于输电线路线缆除冰机器人的除冰方法，除冰时除冰机器人在输电线路线缆上移动除冰，包括以下步骤：

A、对输电线路上各档的线缆水平张力进行计算，得出覆冰时各档水平张力值，包括步骤：A1、现场获取导线型号，查表得导线型号对应的弹性系数E、截面积A、单位长度质量q，各档档距l_i0，各档高差、高差角β_i0，各基直线塔上悬垂绝缘子串的长度λ_i(m)及由悬垂绝缘子串型号查表得垂向荷载G_i(N)，现场温度计测量得到除冰时的温度t、导线覆冰厚度b，架线时温度t_o，架线气温下各档水平应力σ₀；

A2、步骤1、列出档距变化与电线应力间的关系：