输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法及装置与流程

本发明涉及高压输电变电工程电磁兼容技术领域，具体而言，涉及一种输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法及装置。

背景技术：

电网安全稳定运行关系国计民生。据国际大电网组织统计，21世纪国内外发生的10次大停电事故，涉及20个国家，影响人口超过10亿，对当地经济社会造成灾难性影响。中国已建成世界上规模最大的电网，66kv及以上输电线路达120万公里，电网关键设备运检的自动化、智能化水平亟待提高。加拿大魁北克水电研究院研制的除冰机器人和维护机器人、日本hibot公司的巡检机器人、瑞士skive公司的飞行落线巡检机器人等，取得了一定的突破。国内山东鲁能智能公司、湖南电力等研制的输电线路巡检作业机器人，在实际线路上开展了部分实验性应用。与配电线路相比，输电线路电压更高，导线表面有明显的电晕现象，输电带电作业机器人通常采用等电位工作方式，在进/出等电位的过程中有强烈的放电现象，形成强烈的电磁干扰，非等电位作业机器人则更容易产生感应放电，经常出现机器人误动或拒动，甚至部件损毁。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法及装置，旨在对输电带电作业机器人感应放电抗扰能力进行测试。

一个方面，本发明提出了一种输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法，该方法包括如下步骤：设定并保存被测样品的工作路径和动作；按照试验等级调节导线表面场强；对被测样品进行感应放电抗扰能力测试；调节放电强度，并记录调节放电强度的距离过程中被测样品的实际工作路径和动作；将被测样品的实际工作路径和动作与保存的工作路径和动作进行匹配比较，以得到被测样品的试验结果。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法中，感应放电抗扰能力测试的测试项目包括：电晕放电抗扰能力和电弧放电抗扰能力。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法中，当对被测样品进行电晕放电抗扰能力测试时，导线表面场强为16.5kv/cm-17.5kv/cm，持续时间至少10min，重复2-3次；或导线表面场强为17.5kv/cm-18.5kv/cm，持续时间至少8min，重复2-3次；或导线表面场强为18.5kv/cm-19.5kv/cm，持续时间至少6min，重复2-3次。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法中，当对被测样品进行电弧放电抗扰能力测试时，导线表面场强为19.5kv/cm-20.5kv/cm，持续时间至少1min，重复3-5次。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法中，试验结果包括：技术要求限值内，被测样品动作正常；被测样品短时或暂时误动或拒动，但能够进行自行恢复；被测样品误动或拒动，需人工干预或进行进行系统复位；被测样品的装置损坏，或被测样品的控制系统故障不能自行恢复到正常状态的功能减低或丧失。

本发明提供的测试方法满足了对配电带电作业机器人的感应放电抗扰能力试验；涵盖了配电带电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰，即包括电晕放电和电弧放电；涵盖了配电带电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰强度，即包括电晕放电和电弧放电的强度；测试精度高，经测试后的产品的可靠性得到了大大提高，降低了产品的次品率。

另一方面，本发明还提出了一种输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置，包括：上位机；供电单元，供电单元的控制器与上位机相连接；两个张力塔，两个张力塔之间连接有导线，导线与供电单元的输出端相连接；金属笼，金属笼上设置有高度可调绝缘支撑座，被测样品可放置于高度可调绝缘支撑座上；放电耦合器，放电耦合器的一端与被测样品的金属部分相连接，另一端与导线相对。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，导线的中点与金属笼的中点位于同一竖直线上。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，高度可调绝缘支撑座位于金属笼的中间位置。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，供电单元包括：电压调节器，电压调节器的输入端可与市电相连接，并且，电压调节器具有控制器；工频电压源，工频电压源的输入端与电压调节器的输出端相连接，工频电压源的输出端通过分压器与导线相连接。

进一步地，上述输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，工频电压源电压0-800kv连续可调。

本发明提供的测试装置放电能量比现有静电放电抗扰度设备大，弥补了现有静电放电抗扰度试验能力的不足，满足了对配电带电作业机器人的感应放电抗扰能力试验；涵盖了配电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰，即包括电晕放电和电弧放电；涵盖了配电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰强度，即包括电晕放电和电弧放电的强度；测试精度高，经测试后的产品的可靠性得到了大大提高，降低了产品的次品率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，金属笼的主视图；

图4为本发明实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，金属笼的俯视图；

图5为本发明实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，金属笼的侧视图；

图6为本发明实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置中，放电耦合器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

方法实施例：

参见图1，图1为本实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤s110，设定并保存被测样品的工作路径和动作。

具体地，被测样品为输电带电作业机器人，设定并保存被测样品的工作路径和动作。

步骤s120，按照试验等级调节导线表面场强。

步骤s130，对被测样品进行感应放电抗扰能力测试。

具体地，对被测样品进行感应放电抗扰能力测试，测试项目包括电晕放电抗扰能力和电弧放电抗扰能力。当对被测样品进行电晕放电抗扰能力测试时，导线表面场强为16.5kv/cm-17.5kv/cm，持续时间至少10min，重复2-3次；或导线表面场强为17.5kv/cm-18.5kv/cm，持续时间至少8min，重复2-3次；或导线表面场强为18.5kv/cm-19.5kv/cm，持续时间至少6min，重复2-3次。当对被测样品进行电弧放电抗扰能力测试时，导线表面场强为19.5kv/cm-20.5kv/cm，持续时间至少1min，重复3-5次。

步骤s140，调节放电强度，直至金属耦合器与导线接触，并记录调节放电强度的过程中被测样品的实际工作路径和动作。

步骤s150，将被测样品的实际工作路径和动作与保存的工作路径和动作进行匹配比较，以得到被测样品的试验结果。

具体地，将被测样品的实际工作路径和动作与保存的工作路径和动作进行匹配比较，以得到被测样品的试验结果。试验结果包括：1)、技术要求限值内，被测样品动作正常；2)、被测样品短时或暂时误动或拒动，但能够进行自行恢复；3)、被测样品误动或拒动，需人工干预或进行进行系统复位；4)、被测样品的装置损坏，或被测样品的控制系统故障不能自行恢复到正常状态的功能减低或丧失。

综上，本实施例提供的测试方法满足了对配电带电作业机器人的感应放电抗扰能力试验；涵盖了配电带电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰，即包括电晕放电和电弧放电；涵盖了配电带电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰强度，即包括电晕放电和电弧放电的强度；测试精度高，经测试后的产品的可靠性得到了大大提高，降低了产品的次品率。

装置实施例：

参见图2，图2示出了本实施例提供的输电带电作业机器人感应放电抗扰能力的测试装置的优选结构。如图所示，该装置包括：上位机15、供电单元1、金属笼2、放电耦合器3和两个张力塔4，其中，上位机15可与视频摄像头16(图2未示出)相连接，视频摄像头16可拍摄被测样品10的工作路径和动作。供电单元1具有控制器，该控制器与上位机15相连接，上位机15控制供电单元1输出电压。金属笼2位于两个张力塔4之间，导线11可以为分裂导线，导线11穿过金属笼2，且导线11的两端通过水平绝缘子5和垂直绝缘子6与两个张力塔4相连并拉紧，导线11的弧垂不超过0.6m，同时，导线11还与供电单元1的输出端相连接。参见图3-图5，金属笼2由两侧面、顶面、底面这四面笼壁组成，支撑机构7在金属笼2内，以将金属笼2支撑起来，金属笼2与参考接地面8良好连接，金属笼2体宽度不小于4m，长度不低于12m。再次参见图2，金属笼2上设置有高度可调绝缘支撑座9，被测样品10可放置于高度可调绝缘支撑座9上，高度可调绝缘支撑座9的厚度不低于50cm，可自动调节高度，高度调节范围为0.5m-3.5m，调节精度为1mm。参见图6，放电耦合器3为一端带夹子31的金属导体，边长或直径不超过0.02m。再次参见图2，放电耦合器3保持垂直，其具有夹子31的一端夹住被测样品10的金属部分，另一端与导线11相对，通过高度可调绝缘支撑座9自身高度的调节，可调节放电耦合器3与导线11之间的距离，从而调节放电放电强度。

导线11的中点与金属笼2的中点位于同一竖直线上，以保持导线附近的电场强度均匀分布，高度可调绝缘支撑座9位于金属笼2的中间位置，以便形成最短的放电路径。

供电单元1包括：电压调节器14和工频电压源12，其中，工频电压源12可以为工频高压源，其电压0-800kv连续可调。导线11通过电容分压器13与工频电压源12相连，电压调节器14的输出端与工频电压源12连接，电压调节器14的输入端接入市电，电压调节器14的控制器与上位机15连接，通过上位机15控制电压调节器14的输出电压，从而调节工频电压源12的电压，并在金属笼2内形成工频电场。

采用本实施例提供的装置进行测试的步骤为：

1)、将被测样品10放入输电带电作业机器人感应放电抗扰能力测试装置中，装置启动正常后，设定被测样品10的工作路径和动作，并保存在上位机15中；

2)、上位机15按照试验等级调节工频电压源12，使导线11表面的场强达到17kv/cm-20kv/cm；

3)、将放电耦合器2安装在被测样品10的金属部分；

4)、利用待电带电作业机器人感应放电抗扰能力测试装置对被测样品10进行感应放电抗扰能力测试；

5)、调节高度可调绝缘支撑座9与金属笼2的底面笼壁的距离，高度可调绝缘支撑座9以1mm步长升高，从而调节放电强度，直到放电耦合器3与导线11接触；在调节金属耦合器3与导线11之间的距离过程中，通过视频摄像头16记录被测样品10的实际工作路径和动作，并将视频数据上传至上位机15；

6)、上位机15对接收的视频数据与最开始保存在上位机15中的被测样品10的工作路径和动作数据进行匹配比较，从而得到被测样品10的试验结果。

综上，本实施例提供的测试装置放电能量比现有静电放电抗扰度设备大，弥补了现有静电放电抗扰度试验能力的不足，满足了对配电带电作业机器人的感应放电抗扰能力试验；涵盖了配电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰，即包括电晕放电和电弧放电；涵盖了配电作业机器人作业环境中可能遇到的感应放电电磁干扰强度，即包括电晕放电和电弧放电的强度；测试精度高，经测试后的产品的可靠性得到了大大提高，降低了产品的次品率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。