一种伸缩式支柱绝缘子智能化清洗装置的制作方法

本发明涉及电力用支柱绝缘子污秽清洁，尤其涉及一种伸缩式支柱绝缘子智能化清洗装置。

背景技术：

1、支柱绝缘子是换流站（变电站）内电力设备的主要支撑和绝缘设备。受外部环境影响，经常会因沙粒、灰尘、雨水等污染物沉积而导致绝缘子绝缘性能下降，出现污闪等故障，给电网主设备的正常运行带来极大风险。相关统计数据显示，换流站（变电站）中因污闪造成的绝缘子闪络事故，在当前电网事故中的发生概率已上升至第二位，而因污闪酿成的损失是仅次于第一位雷害事故损失的十倍左右。因此，绝缘子表面的清洁程度，成为影响电网安全稳定运行的重要因素之一，而绝缘子清洗，成为保障电力系统安全、可靠、稳定运行的重要措施之一。

2、现有绝缘子污闪防治措施中的绝缘子表面污秽清洁，是从源头消除污闪安全隐患，避免外部不良环境对电网设备正常运行产生影响的重要措施。但目前国内外对超特高压设备支柱绝缘子的清洗仍以人工通过控制高压水枪冲洗和抹布擦拭的方式为主，这种方式存在以下不足：

3、（1）清洗效率低。需要花费大量的时间和人力，清洗效率低下，尤其是对于高电压等级的绝缘子，清洗效率更低。

4、（2）清洗质量难以保证。人工清洗方式在对绝缘子表面的污垢清除时，容易遗留清洗死角，清洗质量难以保证；同时由于控制方式的不恰当等原因，在清洗过程中有可能会对绝缘子表面造成不可逆损伤。

5、（3）安全隐患大。绝缘子一般位于高空或者高场强区域，特别是超特高压设备用支柱绝缘子，清洗人员需要爬上绝缘子或者使用高空作业设备进行清洗时，存在一定的安全隐患。

6、（4）成本高。人工清洗方式需要大量的人力和物力投入，清洗成本较高。

7、综上所述，目前仍需要开发更加高效、安全、可靠的支柱绝缘子清洗技术，来代替人工清洗，以提高清洗效率和清洗质量，降低清洗成本和安全风险。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种提高清洗效率和清洗质量，降低清洗成本和安全风险的伸缩式支柱绝缘子智能化清洗装置。

2、为解决上述问题，本发明所述的一种伸缩式支柱绝缘子智能化清洗装置，其特征在于：该装置包括电动辅助行走液压车、电动倍伸升降杆、水箱、控制箱、双层环型清洗导轨、无线监控装置和plc工控机；所述电动辅助行走液压车上设有可伸展底盘，该可伸展底盘上分别固定有所述电动倍伸升降杆和所述水箱；所述水箱的顶部分别设有柱塞增压水泵、涡轮增压鼓风机和所述控制箱；所述电动倍伸升降杆的顶部与所述双层环型清洗导轨相连，该双层环型清洗导轨上固定有所述无线监控装置；所述双层环型清洗导轨分别与所述柱塞增压水泵、所述涡轮增压鼓风机相连；所述plc工控机分别与所述电动倍伸升降杆、所述控制箱、所述无线监控装置、所述柱塞增压水泵、所述涡轮增压鼓风机通过供电系统和通信系统信号传输导线相连。

3、所述电动倍伸升降杆包括支撑杆、电动机构箱和多节升降杆；所述支撑杆的上部设有限位器；所述支撑杆和所述电动机构箱固定在所述可伸展底盘上；所述支撑杆内设有通过拉线连接在一起的尺寸不同的所述多节升降杆。

4、所述多节升降杆中的第n节升降杆组件包括固定在防脱轨固定底座上的升降支撑杆，n≥2；所述升降支撑杆的顶部设有举升牵引环，该举升牵引环上对称设有四对滑轮组和四对固定销，且滑轮组与固定销沿举升牵引环间隔布置；所述多节升降杆中的第n节升降杆组件中的举升牵引环上的四对滑轮组分别与第n-1节升降杆组件中的举升牵引环上的四对固定销、第n+1节升降杆组件中的防脱轨固定底座通过所述拉线连接。

5、所述水箱包括水箱壳体；所述水箱壳体的一侧设有水箱水位指示器，相邻的一侧设有水箱检修盖板；所述水箱壳体的顶部分别设有所述柱塞增压水泵、所述涡轮增压鼓风机和所述控制箱。

6、所述控制箱通过螺栓固定在所述水箱上方。

7、所述双层环型清洗导轨通过进水管与所述柱塞增压水泵相连，通过进气管与所述涡轮增压鼓风机相连。

8、所述双层环型清洗导轨包括连接为一体的双层环和支撑端；所述双层环由贴合在一起等环径的半圆形中空结构的上导轨和下导轨组成；所述上导轨和所述下导轨内分别埋设直径不等的高压防爆管；所述支撑端上设有安装孔，该安装孔与所述电动倍伸升降杆中多节升降杆的顶部升降杆的端部相连；与所述支撑端相接处的所述上导轨上设有进气口，该进气口连有与所述涡轮增压鼓风机相接的进气管；所述上导轨上对称设有数组气喷头；与所述支撑端相接处的所述下导轨上设有进水口ⅰ，该进水口ⅰ连有与所述柱塞增压水泵相接的进水管；所述下导轨上对称设有数组水喷头；所述柱塞增压水泵的进水口ⅱ与所述水箱的出水口相连；所述进气口、所述气喷头与所述上导轨内埋设的高压防爆管相通；所述进水口ⅰ、所述水喷头与所述下导轨内埋设的高压防爆管相通；所述支撑端上固定有所述无线监控装置。

9、所述双层环和所述支撑端采用纤维缠绕工艺，缠绕材料为浸渍过树脂的连续纤维。

10、所述上导轨和所述下导轨的环径相等，半圆缺口位置切角范围为60度~100度。

11、所述上导轨内埋设的防爆管直径范围为40毫米~60毫米，所述下导轨内埋设的防爆管直径范围为10毫米~30毫米。

12、所述气喷头和所述水喷头均采用球形可调节单槽缝式喷嘴，喷射角度在上下左右40度范围内手动调节，喷射时呈扇形喷雾模式。

13、所述无线监控装置包括固定在安装支架上的摄像镜头、可充电电池和手机终端；所述可充电电池与所述摄像镜头组合成一体，由塑料外壳封装，塑料外壳下端与所述安装支架连接；所述安装支架通过磁吸底盘吸附固定在所述支撑端上；所述摄像镜头通过wifi/5g通信与所述手机终端无线连接。

14、所述控制箱内布置有plc可编程控制器、开关电源、控制继电器、空气开关、接触器、插排、遥控接收器、无线遥控器和线槽；所述控制继电器与所述接触器相连；所述遥控接收器分别与所述可编程控制器、所述控制继电器、所述无线遥控器连接；所述无线遥控器上分别设有急停按钮、通电按钮、上升按钮、下降按钮、水泵启停按钮、风机启停按钮、喷水按钮、备用按钮和保险。

15、本发明与现有技术相比具有以下优点：

16、1、本发明采用高压水雾喷淋冲洗结合高气压同步风干的支柱绝缘子清洗设计方案，设计了一套由升降装置、支撑装置、喷洗风干装置、远程遥控与实时监控系统4部分组成的可移动式支柱绝缘子清洗装置，并将以上装置集成为一套，使清洗装置更加简洁、更加小型化，使用和维护更加方便。

17、2、本发明中设有电动倍伸升降杆，该电动倍伸升降杆包括支撑杆、电动机构箱和多节升降杆，可实现各节活动杆同时快速升降和高达16米的清洗高度。

18、3、本发明中设有双层环型清洗导轨，该环形结构加装多喷头，可实现喷淋冲洗与风干一体化同步完成，能够实现对支柱绝缘子的全方位清洗，提高了清洗效率。

19、本发明中设有plc工控机、控制箱以及无线监控装置，可以根据设备积污状况进行智能化的操作控制，在提高清洗效率和提升清洗质量的同时保障了操作人员的安全，减少了作业人数。

20、5、本发明中升降杆杆体选用高强度玻璃纤维绝缘材料，结构紧凑、电动升降、操作方便、省时省力。同时，升降杆最大举升高度可达16米，可满足超特高压全部直立式支柱绝缘子清洗，避免了高空作业风险。

21、6、本发明升降杆采用倍伸升降原理，多节升降杆同时升降，速度快，稳定性好，可在任意高度位置启停自锁，不下滑，举升至最大高度最短用时6分钟，极大提升了绝缘子清洗效率。

22、7、本发明通过柱塞式增压水泵和高压细水雾散射式水喷头配合，喷头角度可调，用水量少，采用对角线布局，可覆盖整层绝缘子，清洗一支750kv支柱绝缘子用水量约70l，用水量少，经济节约。

23、8、本发明采用涡轮增压鼓风机，出风量大，喷头多点布置，风干速度快，有效避免水分残留，提升了绝缘子清洗效果。

24、9、本发明采用电动辅助行走液压车，实现便捷移动，节省设备搬运和转移时间，提高工作效率高，对现场作业人员的数量和体力需求减少。

25、10、本发明清洗全过程实时监控，wifi/5g模式传输，可直接采用个人手机进行连接和显示，灵活方便。

26、11、本发明在监控过程中，可通过手机截屏等功能，对监控画面进行截取，截取到的画面可用于做进一步的憎水性分析，解决了由于绝缘子高度较高，憎水性图像难采集的难题。

27、12、采用本发明装置对±800kv某换流站内的750kv电压互感器和避雷器支柱绝缘子进行清洗，现场清洗支柱绝缘子高度均约12米，伞裙直径470毫米。与现场借助斗臂车，通过人工控制高压水枪冲洗对比，本装置可将单支750kv支柱绝缘子的清洗时间由人工22分钟，缩短至6分钟以内，清洗效率提升了2.6倍；工作班成员（工作负责人、吊车指挥、吊车操作各1人，斗臂车内清洗人员2人）由5人减少至3人（工作负责人1人、远程操作人员1人、协助人员1人），清洗人数减少了40%。同时，水分风干功能避免了清洗后的水分残留，进一步提升了清洗效果，并且无需高空作业，可完全替代人工清洗。

28、按照斗臂车租赁费2800元/辆/天，吊车指挥人员900元/人/天，高空作业清洗人员600元/人/天计算。±800kv某换流站每天10个作业平面同时工作，清洗完整站支柱绝缘子用时7天，采用本装置后可节支：（2800+900+600）*10*7=30.1万元。