[发明专利]高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置

说明书

技术领域

本发明涉及一般电力工业和矿山、石油、化工等企业自备变电站内高压电力设备的带电清洁绝缘护理技术领域。具体涉及一种高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置。

背景技术

变电站高压电力设备的安全生产运行关系到千家万户和社会经济的发展稳定。我国的电力工业已经进入大电网、大机组、高电压、高自动化的阶段，但由于社会经济在发展之初基本上都较为重经济增长、轻环境保护，所以，近几十年由于环境污染造成外场高压电力设备、电力电容、变压器等电力设备表面沾污现象严重，所导致的电网污闪、电力设备绝缘破坏等事故频发、影响波及面大，既给人民生活带来诸多不便，又给国民经济造成严重经济损失。

为防治污闪事故的发生，工业供电部门每年都按一定时间间隔对高压电力设备等变电站电力设备进行带电清洁绝缘护理。在一些重污区则是每季都要清洁绝缘护理或是每月清洁绝缘护理，采用的是人工清洗方式，人员劳动强度较大，此外，通常的人工手持清洁绝缘护理液压力喷枪的工作方式，由于清洁绝缘护理液质量、天气状况等因素和人员技术素质差别，易发生人员触电伤害事故。

在中国专利申请号为201310358986.5的专利文献中公开了一种变电站绝缘子干冰清洗车，包括伸缩悬臂装置、干冰清洗装置和行走式移动平台，该行走式移动平台上设置有支撑立柱，并说明其安全高效、可对变电站进行带电清洗，但该清洗车并没有说明其主支撑立柱是否是绝缘式结构。

在中国专利申请号为201410459015.4的专利文献中公开了一种变电站刀闸带电自动清洗装置，包括升降平台、绝缘平台、用于清洗变电站刀闸触头的清洗，并说明绝缘平台为绝缘体，不会发生导电，进而可以带电操作，实现带电清洗功。但该清洗装置也没有说明其主升降平台是否是绝缘式结构。

现有的高压电力设备清洗机器人技术，由于采用金属结构的升降支撑机构和动力控制的有线连接控制方式，在机器人行走、升高工作发生侧倾意外时候，极易发生爬电短路的严重事故。

在中国专利申请号为01126817.4的专利文献中公开了一种超高压带电清扫机器人，包括液压自动水平调节系统、移动车、回转平台、绝缘升降机构、清扫刷子、清扫臂、云台、绝缘平台、绝缘平台数据采集系统、中央控制系统、遥操作终端，其连接方式为：清扫刷子通过活动关节连接在清扫臂的伸缩臂上，清扫臂的固定部分与绝缘平台直接固定在绝缘升降机构上，绝缘升降机构固定在回转平台上，回转平台固定在移动车上，移动车上设有液压自动水平调节系统，遥操作终端通过无线通信与中央控制系统进行数据交换。该发明自动化程度高，多自由度的机械人系统具有灵活的工作空间，解决了野外作业的运输问题，消除了不平地面引起的定位误差。该文献在说明书附图中公开了绝缘升降机构为支架式升降机构，这种升降结构需要非常大的驱动力，而且容易晃动造成不稳定的现象，容易出现侧翻的现象，安全性能低。

发明内容

为了提高支承的稳定性，减小升降机构的驱动力，有效的避免爬电短路的现象，为了能自动调整升降机构的平衡度，减小侧倾和侧翻的现象，提高安全性能，本发明提供了一种高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置。

为达到上述目的，高压电力设备带电清洁绝缘护理机器人装置，包括行走机构、升降机构和清洁绝缘护理机械臂；所述的升降机构包括马达联动驱动电路、马达、平衡监测装置和二根以上的气动绝缘升降杆；马达联动驱动电路与马达信号连接，平衡监测装置与马达联动电路信号连接，气动绝缘升降杆的材料为环氧树脂或玻璃纤维钢，气动绝缘升降杆安装在行走机构上，清洁绝缘护理机械臂设在升降机构上。

气动绝缘升降杆是采用气源为升降动力，且全部由绝缘材料组成。本发明用气源作为动力就是以压缩气体为工作介质进行能量和信号传递，实现气动绝缘升降杆的自动化升降过程，它包含气压传动与气动控制。采用气源作为动力的优点是：（1）工作介质容易获取，且工作压力较低，用过的空气可就地排放，无需回收管道。（2）空气粘度小，长距离传输动力损失小，（3）升降力量和气压过压控制更易于实现，不会破坏施工的工件。（4）气动绝缘升降杆内的气压大小决定气动绝缘升降杆自由升降高度，控制是通过比例－积分－微分控制（PID）原理和参数整定方法得到，要突破6米的升降高度瓶颈，气源动力更易于实现。