架空裸导线绝缘涂覆机器人带电作业技术及应用电力技术讲座课件.pptx

1、研发背景研发背景技术研究技术研究应用情况应用情况目录3/4101020304总结总结/共30页0 01 1研发研发背景背景1、中低压线下难以砍伐的超高、速生树 木2、线路附近难以尽快处理的违章建筑3、线路经过城乡结合部、建筑密集区、跨过鱼塘、水库及人口密集区域这些社会 人身安全风险较高区域解决10-35kV架空裸导线 运行中安全隐患点/共30页0 01 1研发研发背景背景4、变电站10kV出线防止台风、外物 引起的近区短路，保证变压器等重 要设备安全运行。/共30页0 01 1研发研发背景背景反事故措施5/41/共30页研发背景研发背景技术研究技术研究应用情况应用情况目录01020304总结总

2、结6/41/共30页0 02 2技术技术研研究究目前，低压架空线路导线绝缘化改造主要有两种 方式：一、裸导线更换为绝缘导线；二、现场对裸导 线进行绝缘化。现场对裸导线进行绝缘化的需求非常迫切，目前 从技术上已初步具备条件，国外公司已有利用RTV涂 料和涂覆机器人进行10kV裸导线现场绝缘化的多起 成功案例。但由于RTV涂料成本高昂，现场绝缘化改 造成本甚至高于更换绝缘导线，不具备全面推广条件。因此，有必要开展施工机器人研制，实现现场导线绝 缘化改造。匀速行走姿态控制远程控制施工方案、规范涂料挤出方式轻量化、模块化电源管理状态监控行走控制机械设计机器人技术要求现场实施/共30页技术路线0 02

3、2技术技术研究研究行走机构行走机构考虑到整套装置在线路上开展喷涂作业时，一般需完成一档甚至几档导线的绝缘喷涂工作，因此需合理设计系统的供电单元来满足装置的长时间作业。储能电池储能电池根据线路特点，合理研究确定机器人的结构组成及在导线上行走的传动方式，利用运动学原 理精确控制机器人的运动方式，保证机器人本体在架空线路上有足够动力沿着导线平稳行走，行走速度均匀可调，并具备一定的爬坡能力。涂料挤压机构涂料挤压机构确保机器人本体沿导线行走时涂料供应系统能够提供均匀可调的涂料，喷涂完成后能够在导线圆 周上均匀覆盖一定厚度满足要求的绝缘涂层，且能够在不同线径上使用，机构结构简单，喷头方便更换。选用合适的轻

4、质材料制造绝缘喷涂机构，确保整套喷涂机构载满涂料后重量在线路允许 的承重范围内。材料成型机构材料成型机构研究地面控制系统与机器人本体控制单元之间的通信配合方式，确保作业人员能够在线路下方远距离 精准遥控机器人作业，同时要求机器人本体在线路上作业时能够不受外界环境干扰，可安全可靠完成 导线喷涂任务。/共30页0 02 2技术技术研研究究配网裸导线绝缘化喷涂机器人装置主要包含机器人移动机构（机器人本体结构，电机驱动模 块）、无线通信控制模块（地面遥控模块，机器人本体控制单元）、绝缘喷涂机构（涂料供应系 统）、系统供电单元（高性能电池）及图像视频传输单元（可见光传感器）等。装置模块架构如 下图：装置

5、模块架构示意图/共30页0 02 2技术技术研究研究指标：在导线上以3m/min 速度匀速行进，并于导线线径周围均匀涂覆2.3mm厚度绝缘材料，智能机器人:行走模块 涂 覆模块 控制 系统 图像监 控实现一次成型。/共30页高性能轻质 绝缘材料0 02 2技术技术研研究究（一）（一）高性能的轻质绝缘高性能的轻质绝缘材材料料（GN803）产品特点产品特点1、工频耐压可达 19.7kV2、快速室温固化，施工后30 min表干，12 h 实干。施 工后，线路可马上投运。3、施工方便，快捷。直接线上施工，一次成型，涂层 厚度2.3-2.5mm。4、密度小于1g/cm3，对35-240 导线，经设计院受

6、力 分析计算，不影响线路运行。5、经1008h 耐候性试验，使用寿命长达15年以上。6、良好的耐紫外线性能、机械耐磨性能以及良好的耐 热性 能，/共30页0 02 2技术技术研研究究/共30页高分子轻质绝缘材料高分子轻质绝缘材料（GN803）耐压试验耐压试验检验方法：参照GB/T14049-2008中7.7.3条款的规定，将被试样品浸入水中不少于1h，两端导体露出水面，然后对样品绝缘施加工频电压，电压应缓慢增加，直至样品被击穿，记录击穿电压值。绝缘老化试验绝缘老化试验绝缘耐候试验绝缘耐候试验项项目目PE普通型普通型（3.4mm）PE轻薄型轻薄型（2.5mm）高分子轻质绝缘材高分子轻质绝缘材料料

7、（2.3mm）4h交流耐压试验/kV181219.7绝缘老化绝缘老化（135，7d）老化前老化后抗张强度/Mpa2.72.5断裂伸长率/%350420人工气候老化人工气候老化人工气候老化试验（0-1008h）后人工气候老化试验（504-1008h）后-抗张强度变化率-26-3-断裂伸长率变化率-15-5EPRIS/共30页0 02 2技术技术研究研究检测报告0 02 2技术技术研究研究1、小型化、结构紧凑:380（长）*350（宽）*380（高）（mm）保证足够电气净距（400mm以上）2、重量轻，自重小于25kg,不会对影响中线路造成影响；3、机械手臂可控制分合，具备防脱落装置、可视化装置4

8、、适用于35-240截面的导线5、确保涂覆均匀程度（二）机器人（二）机器人/共30页0 02 2技术技术研研究究机器人尺机器人尺寸寸、重量的设计参数分析、重量的设计参数分析组成部分重(Kg)尺寸(mm)数量(件)备注整机42.7KG800 x370 x4801遥控器2.5KG400 x300 x2501在无干扰、无遮挡的情 况下通讯距离1公里喷头1.7KG146x140 x1171/共30页行走电机顶料电机锂电池备注额定功率200W200W-电压24V24V满电25-29V额定电流1A15A-工作电流0.6A1.2A3.2A4A-行走速度3m/min0 02 2技术技术研研究究（三）实现带电作

9、三）实现带电作业业，处理线路安全隐患更及，处理线路安全隐患更及时时设备调试及装料设备吊装设备链接自动涂覆停电基本作业流程停电基本作业流程/共30页设备拆卸0 02 2技术技术研究研究绝缘斗臂车自动上线带电涂覆机器人1、自主上线，精准挂线2、远程操控，远离带电体3、绝缘外壳/共30页0 02 2技术技术研研究究（四（四）自主技术，国内领先水自主技术，国内领先水平平序 号类型专利号专利名称授 权 情 况1发明专 利2018108718511机器人自动涂覆绝缘材料 的方法已授权2实用新 型专利2014204796947一种涂料输送装置车专利 证书已授权3实用新 型专利2014205270074一种封

10、堵装置专利证书已授权4实用新 型专利2014205268854一种涂料分配装置专利书已授权5实用新型专利2018209403976一种可反复使用的涂料罐已授权6实用新 型专利2018209403980一种导线喷涂机械人用的 新型涂料罐已授权7实用新 型专利2018204774541一种喷头可调的导线喷涂 装置用喷涂结构已授权8发明专 利2018103023874一种稳定的挤压型架高裸 导线绝缘涂覆机器人实 质 审 查中9实用新 型专利2018204774490一种稳定的挤压型架高裸 导线绝缘涂覆机器人已授权10发明 专 利2018107017891用于涂覆在架空祼导线上 的新型绝缘材料及其制

11、备 方法实 质 审查中11发明专 利2018111804809一种高压电路用的机械人 带电作业平台实 质 审 查中12实用新 型专利2018216431824一种高压电路用的机械人 带电作业平台已授权13发明专 利2018112175147一种绝缘涂料喷涂机器人 用的喷头实 质 审 查中14实用新 型专利2018216926507一种绝缘涂料喷涂机器人 用的喷头已授权15实用新 型专利2018204774537一种导线喷涂装置用的丝 杆挤压涂料罐已授权从总体工艺业方法、绝缘材料、机器人、带电作业技术共15项专利，已授权11项/共30页研发背景研发背景技术研究技术研究应用情况应用情况目录0102

12、0304总结总结20/41/共30页0 03 3应用应用情况情况S业业 主主 单单 位位时时间间线线 路路 情情 况况广东某供电广东某供电局局2018年年10月月该该线路位于居民楼旁，与居民楼安全距线路位于居民楼旁，与居民楼安全距离离不足不足1米，并且经常有居民进行自建房屋，米，并且经常有居民进行自建房屋，安全意识不足，存在很大的安全隐患安全意识不足，存在很大的安全隐患。/共30页EPRI0 03 3应用应用情况情况业业 主主 单单 位位线线 路路 情情 况况广西某广西某供电供电局局时时间间2018年年7月月该该线路位于湖边，多高干树木，树障隐线路位于湖边，多高干树木，树障隐患患点多点多。/共

13、30页0 03 3应用应用情况情况业业 主主 单单 位位线线 路路 情情 况况云南某云南某供电供电局局时时间间2018年年10月月线路位于山林，多高干树木，树障隐患线路位于山林，多高干树木，树障隐患点点 多多/共30页0 03 3应用应用情况情况业业 主主 单单 位位线线 路路 情情 况况云南某云南某供电供电局局时时间间2018年年11月月线路位于山林，多高干树木，树障隐患线路位于山林，多高干树木，树障隐患点点 多多/共30页0 03 3应用应用情况情况业业 主主 单单 位位线路情况线路情况某供电局时时间间2019年年9月月该该路位于山林，多高干树木，树障隐患路位于山林，多高干树木，树障隐患点

14、点 多多/共30页0 03 3应用应用情况情况业业 主主 单单 位位线路情况线路情况带电作业施工时时间间2019年年10月月该线该线路距离房屋安全距离不路距离房屋安全距离不足足，需要，需要进进行行 带电绝缘改造带电绝缘改造/共30页0 03 3应用应用情况情况业业 主主 单单 位位线线 路路 情情 况况内蒙带电作业施工内蒙带电作业施工时时间间2019年年11月月处理裸导线与树木、房屋等之间的安全距 离不足问题/共30页研发背景研发背景技术研究技术研究应用情况应用情况总结总结目录0102030428/41/共30页0 04 4总总结结绝缘材料、机器人、施工工艺一体化技术设备和材料经第三方检验测试合格实现机器人带电自动涂覆作业丰富的现场实施案例，解决现场应用痛点多种形式的技术合作/共30页