接触网侵限异物检测与挂网异物清除技术综述

随着高速铁路大规模成网运行,接触网分布范围日益扩大,异物挂网引发的安全事故逐渐增多,成为影响高速列车行车安全的重要因素之一。目前,针对接触网侵限异物的检测与挂网异物的清除方法研究颇少,而电力系统输电线路异物检测、清除的研究成果颇丰。详细综述了接触网侵限异物检测技术的原理、方法以及在铁路领域的应用,重点分析了不同方法的适用场景和优缺点。同时,借鉴电力系统领域异物清除技术研究,重点探讨了挂网异物清除技术的原理、特点,以及在接触网清异的可能性及局限性,结合接触网的特点和运维需求,从远距离实时检测、远距离快速清除以及检测清除装置的小型化与轻量化3个方面,探讨了接触网异物检测清除技术未来的发展方向。

10 kV配电线路异物清除装置的研制

1研制背景配电网线路点多面广,运行环境复杂,导线上缠绕异物、周边树木与导线安全距离不足等隐患较为多见。当导线异物绝缘降低及安全距离不足时,将造成线路相间短路,对人身和电网造成极大危害。传统清除方式主要有绝缘棒拉拽、绝缘斗臂车带电作业及停电处理等,这3种方式都存在各自的局限性。

激光清除输电线路异物的技术分析

输电线路是电力系统中重要的组成部分之一,但输电线路也经常受到各种外界因素的干扰,比如防尘网、风筝线、塑料布等。这些异物可能会导致输电线路跳闸、停电、火灾等事故发生,给社会造成重大损失。为了防止这些事故的发生,科研人员开始探索利用激光技术清除输电线路异物的方法。主要介绍了激光清除输电线路异物的工作原理、技术特点、技术难点以及发展前景。

一种可视化多功能电网异物清除设备的设计

对于缠绕在高压架空输电线上的异物,现有的异物清除方法主要有人工去除、激光装置清除和喷火无人机清除等方法,这些方法均存在明显的不足之处。文章提出一种模块化、多功能、可视化的清除设备设计方案,不仅可降低工作人员的作业风险,还能提升输电线路运维智能化水平和供电安全可靠性。

特高压输电线路新型激光除异物技术的应用

本文立足于电力系统的实际运营状况,对电力系统外部失效和外来物粘附两种问题的处理状况进行了深入分析。本项目面向嘉湖特高压电力走廊这一重点地区的运行管理难题,创新性地提出一种新型的激光除杂设备。它是一种将高科技和高精度机械控制相结合而成,具有独特的工艺特色。本项目以嘉湖特高压走廊为例,首次完成1000 kV特高压输电线路悬吊异物的顺利拆除,为特高压直流输电线路非接触远程带电作业技术的发展奠定了基础。本项目的研究成果将在保证操作人员人身安全的前提下,大幅提高清理工作效率和精度,为电网安全、稳定运行提供有力的技术支持。

激光异物清除器装置研究

目前清除架空输电线路上异物的方法主要是依靠人工方式或者借助无人机等遥控操作装置,这些操作耗时耗力且带电作业有一定的危险性,不能适应复杂的输电线路环境;随着激光技术的应用越来越广泛,利用激光清除电线异物已经成为现实;为了更好地实现切割效果,提高切割效率,文章结合数字图像处理技术,提出了一种基于转台伺服控制的激光除异物系统;通过架设在双自由度转台上相对固定的摄像头和激光发射装置达到识别跟踪并切除异物的效果,以图像解析结果为反馈,控制转台的转动方向和角度,从而确定激光发射的位置;为了有效确定切割目标,利用图像处理技术中的特征识别法进行异物识别与跟踪,并通过Hough直线检测识别出线缆,确定切割方向;实验表明,在转台满足精度指标的情况下可以有效清除规定范围内的目标异物,切割速度较快,适用范围较广。

输电线路异物清除装置研究

目前输电线路上的异物清除常依靠人工方式进行,但随着无人机应用广度和深度日益增加,无人作业规模日益扩大,无人机在电力行业中用于辅助进行输电线路巡检工作得到了不少成效。文章通过研究比对几种输电线路除异物装置,并结合旋翼无人机的应用搭载,研究出一种适合于现在输电线路无人机班组应用的线路异物清除装置,进行了专业的无人机除异物的技术手段分析。

远程电网异物激光清除器的研究与设计

采用激光技术对缠绕在高压输电线路上的异物进行清除具有极大的技术优势与操作优势,采用光纤激光器作为远程电网异物清除设备的激光介质对于降低能耗和使用成本具有广阔市场空间。为此,提出了一种集成化小型便携式激光清除器的设计方案。通过有效性和安全性实验,验证了采用光纤激光器作为远程电网异物清除设备的激光介质的可行性。

一种输电线路上的存在异物清除机器人装置

阐述了输电线路异物清除机器人在电力检修与维护中的重要性,通过分析比较国内外研究机构在输电线路异物清除机器人领域的研究成果与缺失,以此研究出一种输电线路上的存在异物清除机器人装置,以期达到更具实用价值性的目的。

架空线路异物激光清除技术研究

为了解决传统工具和方法难以经济、高效、安全地清除架空输电线路异物的问题,提出了陆基定向能红外激光远程切割清除架空线路异物的方法,并进行了理论分析、有限元仿真和实验验证。基于上述研究,研制了架空线路异物激光清除设备,并进行了模拟实验和现场工程应用。结果表明,清除异物所需最小功率密度为20W/cm2,该功率密度的激光对导线不会造成损伤。该设备可远程、快速、带电、安全地清除架空线路异物。

无人机清除高压线异物路径自动规划研究

国内多家电力公司采用多旋翼无人机携带喷火装置,清除附着在高压线上的纤维类异物,但旋翼无人机航时、航程、携带载荷重量有限,为尽量缩短无人机清除异物前的飞行时间,节约无人机能源,提升无人机工作效率,研究了多旋翼无人机从地面起飞到清除高压线异物过程中的最优飞行路径规划问题。首先,确定多旋翼无人机地面停放位置与高压线异物的大致空间相对位置,测量地面风速、风向;而后,多旋翼无人机根据垂直起飞并水平靠近异物,直至设定的空中停留点;最后,根据图像识别、自动测距技术及喷火装置不同风速下的火焰长度,自动调整无人机空中驻留位置,启动喷火装置快速喷火消除高压线异物。

一种异物清除作业机器人机构的优化设计

针对输电线路的作业环境和异物清除的作业特点,提出一种适用于输电线路异物清除作业的机器人机构优化设计。该机器人机构包括机器人移动本体和作业工具,作业工具包括电热清除工具及电锯清除工具,可实现对输电线路上的可燃性和可切割性异物的清除作业。建立机器人的运动学模型,仿真分析电锯清除作业和电热清除作业的过程,对机器人样机系统进行优化设计。相关实验结果验证了该机器人系统具备在输电线路上清除可燃性或可切割性异物的功能。

电网异物激光清除器对导线的安全性研究

对激光辐照线路导线的安全影响进行了多物理场有限元仿真和实验研究。仿真结果表明清异激光引起的温度升高不会造成钢芯涂镀层、铝线、钢芯线损坏;激光辐照架空线路铝导线实验结果表明,清异激光对铝导线体表无微观和宏观可见损伤,对铝导线电学和抗拉强度性能几乎没有影响。

激光标准技术在电网异物清除方面应用研讨

国网江苏电力应用输电线路异物远程激光快速清除仪清除特高压线路异物被央视等媒体报道,在线路专业引起很大反响。为全面了解该项技术,本文对电网异物激光清除技术应用进行了专题研讨。

便携式输电线路异物清除装置的研制

该文介绍了一种便携式输电线路异物清除装置,该装置能通过无线遥控的方式在输电导线上行走,并能通过机械剪除或电加热的方式清除缠绕在导线的异物,且处理异物效率较高,提升了作业效率,具有较好的实用价值和操作性。

架空线路无人机异物清除喷火装置的研制

高压架空输电线路在大风等季候性天气条件下,经常会悬挂或缠绕一些塑料薄膜、风筝线等,由于雨雪天气的影响,时常会导致发生线路相间短路或接地故障。鉴于此,文章研制出一款高效、稳定的异物清除喷火装置;将其搭载于多旋翼无人机下,可在线路带电情况下高速、有效地清除异物,极大地降低了人力物力的消耗,确保了输电线路的安全稳定运行。

激光技术应用于清除超高压架空输电线路异物的探讨

随着我国电网的不断发展建设,线路运维的压力随之增加,在造成超高压架空输电线路跳闸的各项因素中,异物占比最高,因此,运用高科技手段清除异物,减轻人员负担、提升电网水平是新技术研究应用的大方向。目前,基于激光技术的各类电网异物远程清除器已经在生产工作中得到广泛应用,本文将结合工程实例,对实际应用中表现出的优缺点进行分析,讨论尚需解决完善的问题,提出改进方向。

无人机高压输电线路异物清除装置

针对高压输电线路上各种可燃异物的清理问题,研制了一种无人机高压输电线路异物清除装置,即利用六旋翼无人机携带喷火装置,采用燃烧的方法清除异物。使用该装置的工作人员无需靠近输电线路,通过远程遥控即可在带电情况下快速清除塑料薄膜、风筝线等异物,既可保障工作人员的生命安全,又为企业节省大量的人力物力。

高压电力塔涉鸟异物自动清除方法及系统设计

目前,输电线路及高压电力塔上的异物清除主要依靠人工方式进行,高空作业危险系数高,且易受到高温、霜冻等天气影响导致无法作业。本文提出了一种基于无人机的高压电力塔涉鸟异物自动清除方法及系统。在无人机飞行过程中,涉鸟异物距离传感器进行异物扫描,实时获取涉鸟异物与无人机的距离以及与机翼水平方向的偏移角度。根据获取的距离及偏移角度调节伸缩杆和机械手方向及长度,同时根据飞行平衡算法保持无人机飞行平衡,通过机械手对涉鸟异物进行清理,实现对高压电力塔涉鸟异物的自动清除。试验证明,本设计方案可实现对高压电力塔及高压线路涉鸟异物的清除,具有安全可靠、环境适应力强且操作方便的特点。

使用智能终端控制激光异物清除设备

对于架空高压输电线上的异物,利用激光清除已成为一种主流的手段。分析了异物清除作业的过程及其对控制系统的需求,提出了一种将执行机构控制和运算分离,使用与执行设备无线连接的便携智能完成控制计算的系统设计,并详述了这一控制系统的硬件实现和软件流程。相较传统一体化控制系统,这样的设计成本低,使用灵活,维护简便且易于功能扩展。实验表明,此系统能够准确可靠地控制激光异物清除设备完成清除操作。