輸電線防冰裝置及使用方法制造方法及圖紙

本發明專利技術為輸電線防冰裝置及使用方法，本裝置有驅動電機和行走輪，還配有涂料機構和除水機構。涂料瓶下接涂料管、涂料刷、半圓的涂料刷刷體環抱輸電線。固定于框體的2臺除水電機各接除水刷。裝置前后端還配有包括除冰電機和除冰麻花鉆的除冰機構。控制系統的接有溫濕度傳感器、紅外反射傳感器的微處理器經PWM分別連接各電機。流量控制閥與微處理器連接。本使用方法為，裝置安置在輸電線上，控制系統根據不同溫濕度啟動驅動電機,開啟流量控制閥為輸電線涂覆憎水涂料，或者啟動驅動電機和除水電機，在輸電線上往返除水，防止輸電線結冰；或者在有覆冰時啟動驅動電機、防水電機和除冰電機，在輸電線上往返除冰和除水。本發明專利技術自動運行，實用有效。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力輸電線的輔助設備技術，具體為一種。
技術介紹
電力系統的不斷發展和安全穩定運行給國民經濟和社會發展帶來了巨大的動力和效益。但是，輸電線路的覆冰和積雪現象時刻威脅著電力系統的安全運行。輸電線路一旦覆冰超過一定程度，將會引起的斷線、線路倒桿(塔)和絕緣子閃絡等重大事故，對電力系統的安全運行產生嚴重危害。我國不少地區冬季輸電線覆冰嚴重，線路冰災事故頻發。目前冰災地區的電網除冰的主要方法是人工除冰，該方法除冰效率低下，操作環境惡劣，而且對電力工人的生命安全造成了極大的威脅。現已有部分采用了加熱融冰法、機械除冰法、被動除冰法和機器人除冰等方法，各除冰方法的核心任務僅僅是如何除去輸電線的覆冰，除冰效果參差不齊。如果能從防冰角度著手，設計“防冰為先，防除兼備”裝置，將可減少輸電線覆冰量、進而避免發生線路冰災事故。但目前尚未見輸電線防冰的裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的是設計一種輸電線防冰裝置，其配有涂料機構和除水機構，本裝置在輸電線上行進時，涂料機構在輸電線涂覆憎水涂料，防止水珠粘附在輸電線上，除水機構可對輸電線除水除雪，保持輸電線干燥，減小線上結冰的可能；有效地防止輸電線上產生覆冰。本專利技術的另一目的是設計輸電線防冰裝置的使用方法，本專利技術的輸電線防冰裝置放置于輸電線上，自動根據不同溫濕度進行防冰作業，以有效防止輸電線產生覆冰。本專利技術設計的輸電線防冰裝置包括框體和驅動機構，驅動機構包括安裝在框體的驅動電機、傳動齒輪和行走輪，行走輪安裝于行走輪軸上，行走輪為槽輪，與輸電線相配合，行走輪的輪槽卡在輸電線上，驅動電機與驅動軸連接，驅動軸上的驅動齒輪和行走輪軸上的傳動齒輪嚙合，帶動行走輪轉動，電源模塊安裝于框體，與驅動電機連接、為之提供能量。本裝置沿輸電線行進；本裝置還配有涂料機構和除水機構。涂料機構包括涂料瓶、涂料管和涂料刷，涂料瓶瓶口向下固定于框體，瓶口下接涂料管，涂料管末端與處于涂料瓶下方的涂料刷連接，涂料瓶內放置憎水涂料，涂料管上安裝有流量控制閥。涂料刷的刷體為兩個半圓、左右環抱輸電線。涂料刷的刷體為可滲液體的泡沫塑料或纖維織物。除水機構包括除水電機和除水刷。2臺除水電機各固定于框體底部，位于輸電線兩側，2臺除水電機的軸上各安裝有除水刷，2個除水刷刷體為圓柱外形的毛刷，刷體的中心線與輸電線平行，2個除水刷刷體的圓柱外表面與輸電線中心相切。除水電機與電源模塊連接。本裝置配有控制系統，安裝于框體，以控制驅動機構的啟停和換向，選擇涂料機構和除水機構的運行。控制系統包括微處理器及與之連接的溫濕度傳感器、紅外反射傳感器。微處理器的輸出連接脈寬調制控制器，驅動電機和除水電機經脈寬調制控制器的多路輸出連接電源模塊。涂料管上的流量控制閥為電磁控制閥，流量控制閥與微處理器連接。微處理器連接電源模塊。微處理器還連接鍵盤，可經鍵盤輸入指令，設置微處理器的控制程序，微處理器還連接顯示器，以便于控制程序的輸入和修改。為了能夠人為干涉、控制裝置的運行，微處理器連接有無線收發模塊，并有與之相配合的無線遙控器，當需要另行改變裝置的運行方式，可用無線遙控器發出指令，控制本裝置的驅動機構和涂料、除水機構，也防止傳感器失靈而導致裝置失控，以保障裝置的行走和防冰功能的正常運行。為了在惡劣氣候條件防冰不成功時及時清除輸電線上的覆冰，本輸電線防冰裝置還配有除冰機構，除冰機構包括除冰電機、聯軸器和除冰麻花鉆。在框體的前端和后端各固定2臺除冰電機、位于輸電線兩側，各臺除冰電機的軸上經聯軸器安裝有除冰麻花鉆，每端的2個除冰麻花鉆相對輸電線對稱布置。除冰麻花鉆的中心線與輸電線成20 40度角，除冰麻花鉆鉆尖與輸電線的距離為5 20mm。除冰麻花鉆直徑為5 8mm，總長度為10 16_。除冰麻花鉆伸出聯軸器的長度可調節、或者除冰電機在框體上的位置可調節，以調整除冰麻花鉆鉆尖與輸電線的距離以適用于不同規格的輸電線，也可以使之適應于不同程度的輸電線覆冰。各除冰電機經控 制系統的脈寬調制控制器與電源模塊連接。為了除冰效果更好，所述除冰機構還有鏟冰刀組件，鏟冰刀組件分為左右對稱的兩部分，各包括鏟冰刀和鏟冰刀底座，鏟冰刀為圓弧環，其圓心角為170° 190°，環的內緣為刀刃。鏟冰刀固定于鏟冰刀底座，左右鏟冰刀底座位于輸電線左右固定于框體，左右鏟冰刀內環與輸電線的最小間距為O 3mm。當本裝置在輸電線上行走，鏟冰刀刮除輸電線上的覆冰。為了提高鏟冰效率，鏟冰刀內徑邊緣向前伸出形成刀尖，尖端向外側傾斜成圓錐面、與環面相接，圓錐面與鏟冰刀主體環面的交角為40° 50°，即鏟冰刀主體圓弧環的截面為矩形，其前方連接的刀尖的截面為三角形，該三角形是2個銳角為40° 50°的直角三角形，該直角三角形的一個直角邊與鏟冰刀主體圓弧環的橫截面矩形的一邊重合，為鏟冰刀的內徑面的截面。本專利技術設計的輸電線防冰裝置的使用方法如下:輸電線防冰裝置安置在輸電線上，當溫度為8 V 15°C、濕度小于40%，即秋季的干燥季節，本裝置控制系統的微處理器經脈寬調制控制器啟動驅動電機，本裝置在輸電線上行走，同時微處理器開啟涂料機構的流量控制閥，憎水涂料沿著涂料管流到涂料刷上滲出，隨裝置的行進、涂抹在輸電線。當本裝置行至靠近輸電線塔處，紅外反射傳感器發出信號，送至微處理器，微處理器經脈寬調制控制器使驅動電機反向轉動，本裝置自動換向行走，同時涂料刷第二次在輸電線涂覆憎水涂料，裝置回到起點的輸電線塔處，微處理器根據紅外反射傳感器的信號，斷開驅動電機的電源，同時關閉流量控制閥。當控制系統的溫濕度傳感器檢測到空氣溫度在0°C 3°C且空氣濕度彡60%,即接近結冰條件時，微處理器根據溫濕度傳感器的信號發出指令，經脈寬調制控制器啟動驅動電機和除水機構的除水電機，本裝置在輸電線上行走，同時除水電機轉動并帶動除水刷轉動刷除輸電線上的覆水；微處理器根據紅外反射傳感器的信號，使驅動電機換向，本防冰裝置在輸電線上往返、不斷地進行除水作業。當溫濕度改變后或接收到無線遙控指令時停止運行。當溫濕度傳感器檢測到空氣溫度在0°C以下且空氣濕度彡30%,即達到結冰條件時，微處理器根據溫濕度傳感器的信號發出指令，同時啟動驅動電機和防水電機，并啟動在行進方向前端的除冰電機，本裝置在輸電線上行走，同時除冰電機轉動，并帶動處于最前方的除冰麻花鉆轉動，削剝輸電線上的覆冰；與此同時防水電機也轉動、帶動除冰麻花鉆后方的除水刷轉動去除輸電線上的水。微處理器根據紅外反射傳感器的信號，使驅動電機換向，換向的同時將原在前方換向之后成為后方的除冰電機電源斷開，而啟動原在后方換向之后處于前方的除冰電機，本防冰裝置在輸電線上往返、不斷地進行除冰和除水。當溫濕度改變后或接收到無線遙控指令時停止運行。與現有技術相比，本專利技術的優點為:1、本裝置的涂料機構可為輸電線涂刷憎水涂料，防止水珠粘附在輸電線上，除水機構可將粘附在輸電線上的水珠自動清除，保持輸電線干燥，從而在氣溫下降之前防止結冰；2、本裝置也有除冰機構，當超低溫高濕度環境下防冰不能奏效時，可去除輸電線上的覆冰；3、配有控制系統，根據溫濕度傳感器的信號自動選擇防冰或除冰。附圖說明圖1為本輸電線防冰裝置實施例整體結構示意圖；圖2為本輸電線防冰裝置實施例俯視圖；圖3為本輸電線防冰裝 置實施例側視圖；圖4為圖1中涂料本文檔來自技高網...

【技術保護點】
輸電線防冰裝置，包括框體和驅動機構，驅動機構包括安裝在框體的驅動電機、傳動齒輪和行走輪，行走輪安裝于行走輪軸上，行走輪為槽輪，與輸電線相配合，行走輪的輪槽卡在輸電線上，驅動電機與驅動軸連接，驅動軸經傳動齒輪與行走輪軸連接，電源模塊安裝于框體，與驅動電機連接，其特征在于：還配有涂料機構（9）和除水機構（3）；所述涂料機構包括涂料瓶（91）、涂料管（92）和涂料刷（94），涂料瓶（91）瓶口向下固定于框體，瓶口下接涂料管（92），涂料管（92）末端與處于涂料瓶（91）下方的涂料刷（94）連接，涂料刷（94）的刷體為兩個半圓、左右環抱輸電線（0），涂料刷（94）的刷體為可滲液體的泡沫塑料或纖維織物；涂料瓶（91）內放置憎水涂料，涂料管（92）上安裝有流量控制閥（93）；所述除水機構（3）包括除水電機（31）和除水刷（32），2臺除水電機（31）各固定于框體底部，位于輸電線（0）兩側，2臺除水電機（31）的軸上各安裝有除水刷（32），2個除水刷（32）刷體為圓柱外形的毛刷，刷體的中心線與輸電線（0）平行，2個除水刷（32）刷體的圓柱外表面與輸電線（0）中心相切；除水電機（31）與電源模塊連接。

【技術特征摘要】
1.電線防冰裝置，包括框體和驅動機構，驅動機構包括安裝在框體的驅動電機、傳動齒輪和行走輪，行走輪安裝于行走輪軸上，行走輪為槽輪，與輸電線相配合，行走輪的輪槽卡在輸電線上，驅動電機與驅動軸連接，驅動軸經傳動齒輪與行走輪軸連接，電源模塊安裝于框體，與驅動電機連接，其特征在于: 還配有涂料機構(9 )和除水機構(3 ); 所述涂料機構包括涂料瓶(91)、涂料管(92 )和涂料刷(94 )，涂料瓶(91)瓶口向下固定于框體，瓶口下接涂料管(92 )，涂料管(92 )末端與處于涂料瓶(91)下方的涂料刷(94)連接，涂料刷(94)的刷體為兩個半圓、左右環抱輸電線(0)，涂料刷(94)的刷體為可滲液體的泡沫塑料或纖維織物；涂料瓶(91)內放置憎水涂料，涂料管(92)上安裝有流量控制閥(93)； 所述除水機構(3)包括除水電機(31)和除水刷(32)，2臺除水電機(31)各固定于框體底部，位于輸電線(O)兩側，2臺除水電機(31)的軸上各安裝有除水刷(32)，2個除水刷(32)刷體為圓柱外形的毛刷，刷體的中心線與輸電線(O)平行，2個除水刷(32)刷體的圓柱外表面與輸電線(O)中心相切；除水電機(31)與電源模塊連接。2.根據權利要求1所述的輸電線防冰裝置，其特征在于: 配有控制系統(6)，安裝于框體，包括微處理器及與之連接的溫濕度傳感器、紅外反射傳感器；微處理器與電源模塊連接；微處理器的輸出連接脈寬調制控制器，驅動電機(4)和除水電機(31)經脈寬調制控制器的多路輸出連接電源模塊；涂料管(92)上的流量控制閥(93 )為電磁控制閥，流量控制閥(93 )與微處理器連接。3.根據權利要求2所述的輸電線防冰裝置，其特征在于: 還配有除冰機構(2)，除冰機構(2)包括除冰電機(24)、聯軸器(22)和除冰麻花鉆 (21)，在框體的前端和后端各固定2臺除冰電機(24)、位于輸電線(O)兩側；各臺除冰電機(24)的軸上經聯軸器(22)安裝有除冰麻花鉆(21)，每一端的2個除冰麻花鉆(21)相對輸電線(O)對稱布置；除冰麻花鉆(21)的中心線與輸電線(O)成20 40度角，除冰麻花鉆(21)鉆尖與輸電線(O)的距離為5 20mm，除冰麻花鉆(21)直徑為5 8mm，總長度為10 16mm ;所述除冰電機(24)經控制系統(6)的脈寬調制控制器與電源模塊連接。4.根據權利要求2所述的輸電線防冰裝置，其特征在于: 所述微處理器還連接鍵盤和顯示器。5.根據權利要求2所述的輸電線防冰裝置，其特征在于: 所述微處理器還連接無線收發模塊，配有無線遙控器。6.根據權利要求3所述的輸電線防冰裝置，其特征在于: 所述除冰機構(2)還有鏟冰刀組件(23);鏟冰刀組件(23)分為左右對稱的兩部分，各包括鏟冰刀(232)和鏟冰刀底座(231)，鏟冰刀(232)為圓弧環，其圓心角為170° 190°，環的內緣為刀刃；鏟冰刀(232)固定于鏟冰刀底座(231)，左右鏟冰刀底座(231)固定于框體、位于輸電線(O)左右，左右鏟冰(232)內環與輸電線(O)的最小間距為O 3mm。7.根據權利要求6所述的輸電線防冰裝置，其特征在于: 所述鏟冰刀(232)內徑邊緣向前伸出形成刀尖(2321)，尖端向外側傾斜成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉建偉，魏德強，周婭，梁惠萍，黃祖欽，廖燕軍，呂寧，李錦源，
申請(專利權)人：桂林電子科技大學，
類型：發明
國別省市：