摘要：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。

摘要：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。

摘要：传统架空输电线路异物清除作业无人机易受环境影响,作业困难且存在较多扰动等问题。基于此本文设计一种高空作业无人机挂线行走控制机构解决该问题。首先,根据输电线路环境与无人机作业模式,设计挂线行走机构,减弱高空作业时对无人机所受飞行作业扰动的影响;其次,针对清障机器人双行走轮转速同步存在误差问题,提出一种基于反向传播–比例积分微分(back propagation-proportional-integral-differential,BP-PID)主从融合偏差耦合的电机同步控制策略。通过仿真与实物实验验证表明,本文提出的挂线作业无人机双行走轮同步控制算法可有效解决电机因负载导致的转速不稳定以及高空作业无人机受环境扰动的问题。

摘要：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。

摘要：高压电网长距离传输线路经常飘落缠绕风筝塑料等异物需要及时清理,而人工异物清除方法存在较大安全隐患。激光具有发散角小、方向性高、高亮度的特点,是远距离非接触式电网异物清除的有效手段。为此在实验室搭建激光毁伤测试系统,测量典型电网异物清除阈值,依据测量结果设计了一种适用于户外使用的固定焦距光束发射系统,系统由3片分离式球面镜片组成,成像质量达到衍射极限,结构简单紧凑,长度仅有272 mm,重量小于48 g。根据设计结果,通过优化设计光源到透镜的距离,可实现系统在20~200 m工作距离调整。最终,采用物理光学传播功能模拟系统实际的使用情况,系统在发射基模高斯光束时,在各工作距离下光斑直径均小于9 mm,达到异物清除阈值,可实现对各类电网异物的有效清除。

摘要：结合输电线路运行实际情况,介绍了输电线路外破和异物清除技术现状。针对嘉湖特高压重要输电廊道的运维难点,设计研发了新型激光除异物装置,并详细阐述了该装置的特点。研究成果在嘉湖特高压输电廊道试点应用,首次成功消除了1 000 kV特高压线路异物。结果表明:该装置可以实现远程、非接触式带电作业,能够安全、高效、快速消除悬挂在输电线路上的异物,确保了电网的安全运行。

摘要：高压及特高压电网是电力系统中进行远距离大规模电能输送的重要物理传导网络。输电线路暴露在自然环境中,常被塑料等非金属异物缠绕,易造成重大供电安全事故,故须清除异物。为安全、快捷的清除高压输电线上的异物,本文分析研究了激光清除聚合物的原理,设计了高压输电线异物激光清除系统,搭建了实验装置,并对七种常见输电线异物进行了清除实验研究。实验结果表明,本文设计的激光清除设备可对高压输电线上常见的异物进行有效清除,结构简单,安装调试容易,便于操作,易于实现远距离、完全非接触清除,对光缆实现了完全无损,且具有高效、快捷、安全性高等优点,对大部分异物的清除仅需不到3 s时间。