一种消防产生高压输电线路覆冰的带电作业方法与流程

技术领域：高压输电安全领域。

背景技术：
：电力热能消冰、机器人物理削冰。

现有技术期待解决的问题：

高压输电线路若用现有技术的“电力热能消冰”技术，则因：一、必须该线路在消冰期间停止输电，给社会经济和人民生活带来很大影响；二、并且不能消防该高压输电线路继续产生覆冰；三、会加大高压输电的人力财力成本。

高压输电线路若用现有技术的“机器人物理削冰”技术，则因：一、机器人若能实现在有低垂弧度、冰滑的高压线上作业，则必须保留一定厚度的冰层，以利“钉状轮”(现有技术若有的话)的行走，但这并且不能消防该高压输电线路继续产生覆冰；二、会给社会经济和人民生活带来很大影响；三、会加大高压输电的人力财力成本。

技术实现要素：
：

“防火於未燃”，消防高压电线覆冰於始终不致其发生。本技术方案通过带电作业装置，给高压线路的高压线、以及绝缘子上喷涂实用的疏水剂，最好是超疏水液剂，能实现在现有技术高压线路可产生覆冰的恶劣环境中，其绝大部分高压线上始终不会产生覆冰现象，从而轻松消除和防止高压线上覆冰。

理论分析。

高压输电线路的高压线上产生覆冰，可分为雾凇、雨凇、雪凇，其成因都是热传导性相对差的空气中由若干水分子受冷相互碰撞而行成大小不同的、具有表面张力的雾滴、水滴或雪雨，接触和浸润到热传导性相对良好的金属电线，迅速降温，附着冻结为固体、进而积累而成覆冰。纵使现有技术的电力热能消冰、机器人物理削冰方案，花费大成本能实现暂时除去覆冰，若形成雾凇、雨凇、雪凇的自然环境依然持续，又会重新产生覆冰的。

如果将所述高压线上喷或涂上超疏水液剂，当形成雾凇、雨凇、雪凇的自然环境出现之初，所述已喷涂的超疏水剂的高压线上，来一个或大或小的雾滴、水滴、雪粒，就即时地被滚落，因而终究不能形成覆冰。

然而，并不是大部分疏水材料都能实用的，现举一例。

一、粘稠的工业黄油，虽然刚涂上所述黄油在雾凇、雨凇、雪凇的自然环境出现时不会覆冰，但在输电实践中是不实用的，理由主要有二：一、所述涂在电线上的黄油在自然条件下时间长了，黄油中的浑发物失去，形成附着力强的、较干稠的疏水材料；又因，当初涂的所述黄油最容易粘上灰尘等污物，而这层灰尘，即与黄油紧密结合，又形成与黄油隔离的、颗粒间距远比水分子大的、水浸润的物质层，也就是黄油和水滴、雪粒之间的不疏水的媒介质，这层不疏水的灰尘层，比较光滑的金属电线更易覆冰，而且覆冰的附力比光滑的金电线更强，不易用现有技术除去覆冰。

二、不利于重复作业。因高压塔架之间电线是下垂的弧状，涂所述黄油后，电线更光滑，摩擦系数小，很不利机器人在该电线上行走，不能实现以后的重复作业。

三、不利散热。夏季热澎胀，加大了高压塔架之间电线的下垂度。

简述超疏水性涂层疏水原理。

举例附图8：着降在有倾斜度的a、b、c三种疏水固体表面上的水蒸气分子、雾滴、雨滴形态示意图。

a图：水蒸气分子、雾滴、雨滴着降在肉眼看上去光滑的、疏水的、有倾斜度的固体表面上形态示意。

8-1a：水蒸气分子；8-2a：雾滴；8-3a：雨滴；8-4a：所述固体在显微镜下的表面；8-5a：疏水固体基质。

由于8-1a、8-2a、8-3a形式的水滴与所述固体表面浸润的面积大，附着力相对于其自重以及表面张力，显得太大，所以，即使所述固体有倾斜度，也不会发生滚动；只有在空气中水分子不断碰撞并合一、当水滴的自重大于附着力时才会发生滑动，例如水缸上的露珠。

b图：水蒸气分子、雾滴、雨滴着降在有倾斜度的荷叶表面上形态示意。

8-1b：水蒸气分子；8-2b：雾滴；8-3b：雨滴；8-4b：所述荷叶在显微镜下表面上竖立着的、间距在10——100纳米之间的绒毛；8-5b：荷叶叶体。

由于8-1b、8-2b、8-3b形式的水滴与所述荷叶表面绒毛浸润的面积太小，附着力相对于其自重力以及该表面张力，显得太小，而且所述绒毛之间还存在着空气分子这样的缓冲媒介，所以最易发生滚动。

注：水蒸气分子的直径在100纳米左右，大于荷叶表面绒毛之间距；空气中雾滴是水蒸气分子相互碰撞融合、但落不到地面的、折射光线强的小水滴，其直径远大于100纳米；雨滴直径更大。

c图：水蒸气分子、雾滴、雨滴着降在有倾斜度的、喷涂了超疏水济的固体表面上形态示意。

8-1c：水蒸气分子；8-2c：雾滴；8-3c：雨滴；8-4c：所述喷涂了超疏水济、在显微镜下呈现为表面上附着的、密集的、间距在10——100纳米之间的圆柱型或半圆球型凸起；8-5c：表面喷涂了超疏水剂的固体基质。

由于8-1c、8-2c、8-3c水滴团与所述超疏水济表面圆柱型或半球凸起接触的面积太小，附着力相对于其自重力以及该表面张力，显得太小，而且所述圆柱型或半球滴凸起之间还存在着空气分子这样的缓冲媒介，所以最易发生滚动。

注：水蒸气分子的直径在100纳米左右，空气中雾滴是水蒸气分子相互碰撞融合、但落不到地面的、折射光线强的小水滴，其直径远大于100纳米；雨滴直径更大。

现有市场商品中，已流通多种可涂布在金属和多种固体上的疏水剂、超疏水剂，如：上海的沪正纳米科技有限公司生产的cs-103型产品；更有美国宾夕法尼亚州大学开发的即使水蒸气也不沾的超疏水剂(先加粘纳米级柱状结构，再灌入可挥发液态粘结润滑剂)。其实，具体到高压线路除覆冰，主要是在如我国南方的、湿冷的初冬(雪凇在冬季)，即便是发生雾凇，也是由于冷空气中的、由多个水蒸气分子遇冷聚成的雾滴，空气中极少存在单个的水分子。也就是说，上海产的超疏水剂即适应于本技术方案。

高压线的表面几何形态有利于本技术方案的实现，请见附图9。

图9：举例的六分裂的高压线缆示意图。

鉴于输电线上的电流都分布在电线的表层，电线的中心几乎没有电流，其电流量大小取决于电线的直径，为减轻电线的自重等目的，高压线都是以多股绞成的分裂式。

图9a、六分裂高压线的横截面示意图：9-1a：六分裂高压线的其中之一股；9-2a：芯材；9-3a：分裂沟。

图9b、六分裂高压线的纵截面(侧视)示意图：9-1b：一般为逆时针方向的缠绞分裂股；9-2b：一般为逆时针方向旋转的裂沟。

本方案标的之实现与高压线表面的几何形态很相关：以高压电线正上方中点为界，其左方是所述分裂沟的、有坡度的、雾滴、水滴、雪粒很容易滚落的滑道，附着一滴即时滚落一滴；而其右方，雾滴、水滴、雪粒在滚落过程中会遇到一个倒凹的停顿，会相互碰撞合一，形成较大冷水滴，在其自重的作用下滚落。

高压电线上发生覆冰，一因水滴、雨雪粒在电线上因发生较大附着、浸润面积而不能及时滑动滴落；二因金属热传导的物理特性比空气强，落在所述电线上的水滴比空气中的水滴更容易冰化。但是，实施了本方案的电线，一因雾滴、或雨滴、雪雨一但着落高压电线，即很快疏水滚落；二因喷涂的超疏水剂热传导性远比金属差，相对不易冰化，假设高压电线正上方着降的水滴停顿些时间再滚落，也不会结为冰，又假设其水滴结为冰粒，也会因附着力小而如雪粒一样很快滚落；而事实是，上述的假设不会发生。事实上喷涂超疏水剂有利于除冰，能实现消防高压电线覆冰的发生。

又因，喷涂了超疏水剂的电线上的、直径远大于疏水剂表面凸起间距的灰尘非常容易被雨水清除，也就是，高压输电线上不会存在一层与所述超疏水剂隔离、没有疏水作用的污尘层。这一自然规律现象，确保了本技术方案的实用性。

市场上其它领域对超疏水剂的应用，其科学性已从实践中得到验证，鉴于《专利审查指南》的“转用发明”的法定，呈递本技术方案。

高压输电线路上各种形态的障碍示意(图1)。

由于高压远距离输电的地理环境复杂各异，每一撑架高压电线的铁塔的每根高压电线的前后，其正投影并非都是在一条直线上，而是在三维空间各有不同的变化(见附图1)；此外，还有铁塔与电线的连接处，有三维空间中不同角度的“绝缘子组”；还有两座架塔之间的若干根电线，为防其因大风吹摆而相互接触，设置了各式各样的绝缘支撑部件，这正是本技术方案所要面对和所能解决的问题。

具备实用的实施本技术方案的装置。

鉴于高压电线上喷涂的超疏水剂的纳米级别凸起表层的物理强度，相对于几顿重的电线轮绽，以及架设电线作业时的摩擦、碰撞力相差太大，不可能以电线出厂前喷涂疏水剂的方式进行，只能以电线架设作业完成后再喷涂的方式实施，所以，本方案研发了一种消防产生高压输电线路覆冰的带电作业方法。

也就是，为取得最佳效果，所述作业装置最好在发生覆冰前的适宜气候条件下作业，给已架设的高压电线上利用作业装置喷涂超疏水剂，是利用作业装置，在适宜气候条件下先将已架设的所述高压电线清除灰尘，再喷涂上超疏水剂；所述作业装置的动力部件是直流电机、传动部件是液压系统部件和摩擦传动部件、执行部件是包括影像传感部件、光影跟踪传感器、电磁场跟踪传感器、计速传感器、压感传动元件、管内滚珠式电源开关在内的、程序编制调控的自动控制和人工遥控互为切换的装置。

所述作业装置要解决以下几个主要技术问题。

一、空中高压电线只是一条圆线，该装置作业时的行走摩擦面积小，且有上坡和下坡等三维空间变化的现实。

二、空中高压电线只是一条圆线，该装置作业时左右无支点，易摆动。

三、空中高压电线只是一条圆线，该装置作业时要解决跨越各种各样障碍物的问题。

四、要能解决在带电作业状态下的高压电线电磁场的干扰。

五、要能解决喷涂超疏水剂的均匀度。

六、要能保持作业主体仓在各种作业状态下的水平状态。

七、要能解决所述装置在高压电线上的方便勾挂和卸挂。

八、要能解决所述装置作业时电源和超疏水剂的方便更换。

九、要能解决所述装置在带电作业时的绝缘和安全，尽管在空中作业时，作业装置上不会有电流通过。

十、要能解决所述装置作业时声、像信号、运行信号的传递问题。

附图文字说：

附图1、高压输电线路上各种形态的障碍示意。

详见图中图例及各种示意图。

附图2、“作业装置”的侧面整体示意图。

2-1、带电的高压电线。

2-2、可安全勾挂在带电高压电线上并能按编程行走和喷涂疏水剂、遇到障碍能智能跨越的“作业部件”。所述作业部件外壳为屏蔽带电高压线电磁场的部件(详见附图4)。

2-3、由液压智能调控的“曲臂式升降部件”，所述部件中间有多个绝缘的连接部件；“曲臂式升降部件”受编程的各传感器智能调控的液压传动系统控制；所述“曲臂式升降部件”设置至少三部，当前面“曲臂式升降部件”将要脱离高压电线之前，作业装置的重心先滑移到中间和后面的“曲臂式升降部件”之间，当前“曲臂式升降部件”跨越障碍物并寻找、重新勾挂上高压电线后，中间的“曲臂式升降部件”再进行脱离高压电线、前滑跨越障碍、重新勾挂高压电线、作业装置重心再滑至前、中二“曲臂式升降部件”之间后，再进行后一“曲臂式升降部件”的脱离高压电线、跨越障碍物、重新勾挂高压电线动作。

2-4、“影像传感部件”，当在限制距离内扫描到存储器中的障碍物影像时，自动选择所述作业装置整体能通过的、最佳三维空间，并自动启动光电转换开关，按编程启动“导滑偏摆头部件”，导滑“装置主仓”越障。

2-5、所述“装置主仓”前端的、可按“2-4”传感器指令能左右摆动、带动“装置主仓”在立柱式障碍物旁滑越跨过的“导滑偏摆头部件”，其滑越方式是依“2-3”的运作方式，“装置主仓”的重心偏离压电线投影、以旋滑方式越过柱状障碍物。

2-6、“直流电池箱”，该电池箱设有将旧电池用电动滑轮从“装置主仓”下放到地面，更新电池后再用电动滑轮吊上滑进“直流电池箱”，与该电池箱内的正、负极电相接通；所用电动滑轮的绳索是绝缘材料做成，能确保带电电线不会与大地通电而发生短路；更新旧电池的信号由旧电池电量显示的不同光信号传感启动，即当设在该亏电信号对面的色光传感器接收到亏电光信号后，引起光电转换，启动无线电报警号；更换电池作业由地面工作人员遥控操作。

2-7、“备用直流电池”，当更换新电池时，由地面工作人员遥控，由备用电池执行更换电池作业的动力电源。

2-8、更换电池的电动机以及滑轮，该滑轮由绝缘材料做成。

2-9、带直流电机的“液压装置”。该液压装置在其动力部件、执行部件、控制部件、输助部件、液压油五部分的现有技术制衡条件下，按母系统、子系统设计，分为不同的模块，智能地执行整个“作业装置”的各子系统的液压传动；该液压系统的液压缸内，装置有压感元件调控的电源开关，使该液压系统永远保持预计的、一定的压强；在整个“作业装置”作业过程中，液压系统只是各部件依照编程即时恰当地实现液压力传动的部件，在整个作业过程中耗能很少；“液压装置”的电动机部件在现有技术的电磁场屏蔽条件下作业。

2-10、“重力锤式水平制衡部件”，当“装置主仓”呈现水平状态时，部件中的电之一极的重力锤不与前方和后方的电极接触；当“装置主仓”呈现上仰或下俯时，所述电之一极的重力锤靠贴相对后、前其中的一极，启动“曲臂式升降部件”制衡，直到电之一极的重力锤不再与前、后的电极相靠贴为止，也就是，使“装置主仓”始终呈现为水平状态。

2-11、“超疏水剂储存箱”，该箱如同汽车油箱一样，有储存量的显示器和报警器，当存料将完时，发出报警信号并由传感器切断“作业装置”的作业电源，停止作业，同时制动“作业装置”的动力行走轮，等待地面工作人员新指令。

2-12、能向左、右各旋转90°的、可伸缩的液压臀，作用是当利用无人或有人直升机添加超疏水剂时，能避开正上方的高压电线，以方便添加超疏水剂作业，其旋转、伸缩由地面工作人员遥控操作；添加超疏水剂作业由无人或有人直升机执行。

2-13、如同飞机空中加油的漏斗式输料管对接部件，以光影跟踪部件和磁力跟踪部件附助对接。

2-14、“直流电池箱”正下方的可开合的卡式门，当更换电池时打开，当完成更换电池作业后合闭，其开合由地面工作人员遥控操作。

也就是，作业装置空中加添超疏水剂和更换电池，所述作业装置的装置主仓内，后部设置有超疏水剂储存箱，中部设置有直流电池箱；所述超疏水剂储存箱配套有能向左、右各旋转90°的、可伸缩的液压臂和漏斗式输料管对接部件，当需添加超疏水剂时，所述可伸缩的液压臂带动所述漏斗式输料管对接部件向左或右旋转90°，所述漏斗式输料管对接部件设置有光影跟踪部件和磁力跟踪部件，辅助与无人或有人直升机的输料管对接；所述直流电池箱，配置有更换电池的电动滑轮、直流电池箱正下方的可开合的卡式门，当需要更换电池时，遥控开启所述直流电池箱下方的可开合的卡式门，利用所述电动滑轮，将需更换的旧电池放至地面，再由所述电动滑轮将新电池吊到所述装置主仓内就位；所述作业装置的多级连接部件之间均有实用的绝缘材料；所述装置主仓内设置有维持其水平运行状态的重力锤式水平制衡部件

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车，并发出无线电报警信号。

附图3、作业装置的俯视整体示意图。

3-1、带电的高压线。

3-2、“曲臂式升降部件”(详见附图6)。

3-3、可安全勾挂在带电高压电线上并能按编程行走和喷涂超疏水剂、遇到障碍能智能跨越的“作业部件”。所述作业部件外壳为屏蔽带电高压线电磁场的部件(详见附图4)。

3-4、“影像传感部件”，当在限制距离内扫描到存储器中的障碍物影像时，自动选择所述装置整体能方便通过最佳的、障碍旁的三维空间，并自动启动光电转换开关，按编程启动越障动作。

3-5、所述“装置主仓”前端的、可按“3-4”传感器指令能左右摆动的“导滑偏摆头部件”，若遇立柱式障碍物，智能地偏转“导滑偏摆头部件”，带动“装置主仓”在立柱式障碍物旁旋滑跨过。

3-6、细长的“装置主仓”。

3-7、如同飞机空中加油的漏斗式输料管对接部件，以光影跟踪部件和磁力跟踪部件附助对接。

3-8、能向左、右各旋转90°的、可伸缩的液压臂，作用是当利用无人或有人直升机添加超疏水剂时，能避开正上方的高压电线，以方便添加超疏水剂作业，其旋转、伸缩由地面工作人员遥控操作。

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车并发出无线电报警信号。

附图4、“作业部件”与高压电线靠近一侧面的各部件示意图。

注1、因示意图上标注码多，为清晰见，附图上的每个标注码前省去前置附图码，如“4-1”只标为“1”，但在说明书中仍按带前置附图码的标注记载。

注2、为方便审阅，示意图分为四个板块注示。

一、“作业部件”纵截面示意(4-2、4-3、4-5、4-19、4-21、4-23、4-24)。

二、“作业部件”主动力行走部件及其它示意(4-27、4-4、4-2、4-20、4-21、4-3、4-1、4-5、4-6、4-3)。

三、“作业部件”清除浮尘部件及其它示意(4-22、4-7、4-9)。

四、“作业部件”喷涂超疏水剂部件及其它示意(4-8、4-16、4-15、4-21、4-10、4-11、4-3、4-17、4-18、4-20、4-26、4-19、4-25、4-15、4-14、4-13、4-12)。

图中各标注的文字说明。

4-1、设置有若干个主动轮的“动力轮组”，每个动力轮的几何形体相同，都有紧贴高压线的、摩擦系数大的附着轮面；该主动轮可根据不同型号电线调换匹配的组件(动力传动结构见图5之“5-1”)。

4-2、主动轮组的“制动部件”，其制动电源的开与关受附图5的“5-8”的“弧形管内滚珠式电路开关”制约；其制动力的大小受“4-4”的“计速传感器”制约。

4-3、“液压连杆”。“制动部件”液压连杆的液压力大小受附图5的“5-8”“弧管内滚珠式电源开关”和“4-4”的“计速传感器”制约；“摩擦力增强部件”液压连杆液压力的大小受“压感元件”“4-6”制约；“被动力传替箱”液压连杆以及高压电线下方的“疏水济喷涂外壳”液压连杆液压力的大小受“4-9”的“压感传动元件”制约。

4-4、“计速传感器”，其作用是：利用与高压电线相摩擦的滚动轮计算“作业部件”的进行速度，其速度变化的信号制约着制动压力的大小，作业装置相对匀速地在高压电线上行走，即；“作业部件”下行越快，制动力越大，目的是保持“作业部件”相对的匀速前进；“计速传感器”又受附图5的“5-8”的“弧管内滚珠式电源开关”制约，即当“作业部件”处于下坡状态时，“计速传感器”正常运行，制约制动力的大小；而当“作业部件”处于水平或上坡状态时，则被附图5的“管内滚珠式电源开关”切断“制动部件”的电源，并以“计速传感器”制约为保持相对速行走而需要的实时电动力和传动系统档位的自动变档。

也就是，作业装置相对匀速地在高压电线上行走，是所述作业装置上部的作业部件上，设置有若干个动力轮组、制动部件、计速传感器、压感传动元件、管内滚珠式电源开关，当所述作业装置行走下坡路时，所述制动部件在所述计速传感器和压感传动元件、管内滚珠式电源开关相互制约下，实时调控所述动力轮组的制动压力大小，当所述作业装置行走水平路和上坡路时，解放所述制动力，并且在所述计速传感器的制约下，调控所述动力轮组电机电力的大小和传动系统档位的自动变档。

4-5、“摩擦力增强部件”。在“动力轮组”的正下方，设置相对应的被动力的滑轮组，是通过液压力对高压电线施压，也就是加大“动力轮组”的正压力，以增强“动力轮组”的摩擦力；所述“摩擦力增强部件”由伸缩度大的液压连杆支撑，所谓伸缩度大，是在“作业装置”由无人或有人直升机提升、勾挂到高压电线上时，大幅度回缩，留足空间，有利于勾挂作业；当完成勾挂作业后，“摩擦力增强部件”由液压连杆将被动力的滑轮组上升，在“5-6”“压感传动元件”的制约下，顶紧高压电线。

4-6、“压感传动元件”。用途是，当“摩擦力增强部件”上升，与高压电线顶压至设计压力值时。指令液压系统，停止加压和维持施压力。

4-7、“清除浮尘部件”的刷轮。所述同侧的刷轮转动方向相反，其刷轮外沿的线速度大于“作业装置”在高压电线上的行进速度，方法是通过齿轮变速；高压电线下方的“清除浮尘部件”的刷轮，其动力由“4-11”的“被动力传替箱”附带传给。

4-8、“支撑滑轮”，作用是调控“清除浮尘部件”刷轮与高压电线的施压力。

4-9、“被动力传替箱”的“压感传动元件”，用途是，当“被动力传替箱”被液压连杆“4-3”顶压至高压电线时，当“被动摩擦轮”的压力值升到设计值时，“压感传动元件”发出指令，液压连杆停止升压并维持现有压力；所谓压力设计值，是指“4-25”“摩擦被动动力轮”能保持足够的摩擦力值。

4-10、“液压连杆滑槽”。

4-11、“被动力传替箱”，是以“4-25”的“摩擦被动动力轮组”为动力，带动高压电线下的“清除浮尘部件”的刷轮和“供送超疏水济压力泵”；“被动力传替箱”的优点是，“作业部件走的快，疏水剂就喷的快，否则反之；“摩擦被动动力轮组”由若干个摩擦轮组成，以确保被动力完成作业的动力需要；“被动力传替箱”内有“供送超疏水济压力泵”变速档的齿轮组，利于调整疏水剂的喷涂量。“被动力传替箱”的动力还可以用增加一部直流电机来替代，而使用这种结构时，“摩擦被动动力轮组”的功能则变为“4-5”的“计速传感器”，以即时调控“4-12”“供送超疏水剂压力泵”的压强大小。

4-12、换向阀门式“供送超疏水剂压力泵”，设有变速档的齿轮组。是作业装置向高压电线上均匀喷涂超疏水剂的主要部件。

也就是，作业装置向高压电线上均匀喷涂超疏水剂，是在所述细长的装置主仓上以燕尾槽形式装置着前后可滑动的、至少三组组件的最后一组件上方的作业部件，所述作业部件后部设置有超疏水剂的喷涂装置，所述喷涂装置由动力传替箱、供送超疏水剂压力泵、喷头组件、监控摄像头等部件组成；所述被动力传替箱，其动能可以来自与高压电线的摩擦力，或来自直流电机的电动力；超疏水剂的喷涂快漫由所述被动力传替箱内与高压电线相摩擦的轮子转速决定；所述供送超疏水剂压力泵，并设置有变速档位；所述喷头组件，其头部有自动开启或关闭的盖件，其盖件设置有防超疏水剂干结堵塞的超疏水剂稀释剂渗滴部件；

4-13、“超疏水剂维持压力箱”，以维持相对平稳的液压。当停止喷涂作业时，自动关闭供外管道。

4-14、供给高压电线上方喷超疏水济的管道。所述管道内有流体流速传感器元件。当管内在“作业装置行走时无流速时，说明该喷头发生堵塞，即发出无线电报警信号，并自动停车，自动释放浠释剂解堵。

4-15、与高压电线保持一定距离的半组喷头，每个喷头在停止作业时自动封盖喷头，并渗滴浠释剂，预防喷头干结堵塞。

4-16、高压电线上方的、固定的“疏水剂喷涂外壳”。

4-17、与图2“2-11”的“超疏水剂储存箱”相连的、为“供送超疏水剂压力泵”供料的管道。

4-18、从“疏水剂喷涂外壳”回流超疏水剂的管道。

4-19、可带电的高压电线。

4-20、“光影跟踪传感器”、“电磁场跟踪传感器”。二传感器在图2之“2-4”“影像传感部件”的光电转换开关接通液压系统电源，指令图2之“2-3”的前面“曲臂式升降部件”和本“作业部件”脱离高压电线、跨越障碍物后，向前方的三维空间扫描，当锁定目标——最近的高压电线后，跟踪、接近高压电线、当本“作业部件”被调整到高压电线正下方并与高压电线平行时，缓缓向上移动，在“4-21”“引导滑行部件”的协助下，完成前一“曲臂式升降部件”和本“作业部件”的越障后重新勾挂高压电线作业。

也就是，作业装置跨越障碍，所述作业装置的结构是：下部细长的装置主仓上，以燕尾槽形式装置着前后可滑动的、至少三组的组件，所述组件都是由下方的曲臂式升降部件和上方的作业部件组成，二部件以球形万向连接部件方式相连接；所述组件上方的作业部件，设置有影像传感部件、前后两组的光影跟踪传感器和电磁场跟踪传感器；所述影像传感部件在限制距离内扫描到存储器中的障碍物影像时，启动光电转换开关，按照编程指令，在所述作业装置的重心按编程提前移稳前提下，所述装置主仓上的三组件，依次完成从高压电线上脱挂、跨越障碍、重新勾挂到高压电线上的动作；所述光影跟踪传感器和电磁场跟踪传感器的作用是，在所述组件各自跨越障碍后，在障碍物前方的三维空间内，找到并靠近到最近的高压电线下方，并与高压电线平行时，再向上移动，以导滑方式重新勾挂到高压电线上；当遇到立柱式障碍物时，还要同时增加以下动作：所述作业装置下部分的装置主仓前方，设置有影像传感部件和导滑偏摆头部件，所述影像传感部件在限制距离内扫描到存储器中的所述立柱式障碍物影像时，自动选择所述作业装置整体能通过的、最佳三维空间，并自动启动光电转换开关，指令所述导滑偏摆头部件偏摆，引导所述装置主仓旋滑通过立柱式障碍物。

4-21、“引导滑行部件”。当高压电线下的“作业部件”对准高压电线向上缓缓勾挂时，高压电线先碰到“引导滑行部件”、而后被引导滑行、将“作业部件”勾挂到高压电线上。

4-22、“勾挂提手”。作用：一、提拿本“作业部件”；二、当将“作业装置”整体向空中高压电线上勾挂或者从空中高压电线上卸下时，方便无人或有人直升机勾挂捉拿；“勾挂提手”上有相应的“光影跟踪传感器”、“磁力跟踪传感器”，以方便空中勾挂捉拿作业。

4-23、“作业部件”上的直流电机以及相关齿轮组，其电机部件在现有技术的电磁场屏蔽条件下作业。

4-24、“作业部件”和“曲臂式升降部件”之间的“球形万向连接部件”。

4-25、“摩擦被动动力轮组”，是“被动力传替箱”的动力来源；“摩擦被动动力轮组”由若干个摩擦轮组成，以确保被动力完成作业的动力需要；“摩擦被动动力轮组”的动力还可以用增加一部直流电机来替代，而使用这种结构时，“摩擦被动动力轮组”的功能则变为“4-5”的“计速传感器”，以即时调控“4-12”“供送超疏水剂压力泵”的压强大小。

4-26、喷释疏水剂效果监控摄像头。若发现异常，发出无线电报警信号并停车。

4-27、“影像传感部件”。

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车并发出无线电报警信号。

附图5、“作业部件”的与高压电线相靠的背面各部件示意图。

5-1、同转动方向的第一主动力齿轮，主动力齿轮由若干个组成。

5-2、“作业部件”上的直流电机以及相关齿轮组，上有电磁场屏蔽部件。

5-3、“作业部件”和“曲臂式升降部件”之间的“球形万向连接部件”。

5-4、“光影跟踪传感器”、“电磁场跟踪传感器”(参见图4之“4-20”)。

5-5、“引导滑行部件”(参见图4之“4-21”)。

5-6、“伸缩式防脱落部件”。在5-5“引导滑行部件”碰触高压电线前，“伸缩式防脱落部件”是缩回的，当“作业部件”被勾挂到高压电线上后，该“伸缩式防脱落部件”伸出，防止住“作业部件”脱落；“伸缩式防脱落部件”依靠编程的液压系统执行作业。

5-7、“勾挂提手”(参见图4之“4-22”)。

5-8、“作业部件”制动的“弧形管内滚珠式电路开关”。当“作业部件”行下坡路时，该弧形管内滚珠滚动到“弧形管内滚珠式电路开关”前端，接通该弧形管内上、下二电极的制动部件电源；反之，该滚珠滚动到该弧形管的中、后部，断开制动部件的电路。

5-9、“清除浮尘部件”的主动力齿轮，有成对的、方向相反的若干组。

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车并发出无线电报警信号。

附图6、“曲臂式升降部件”示意图。

6-1、细长的“装置主仓”上的、可前后按编程滑动的燕尾槽。

6-2、“作业部件”(详见附图4)。

6-3、“曲臂式升降部件”前臂上的、按编程可伸缩的活动臂，由液压传动系统执行作业。

6-4、“曲臂式升降部件”的曲臂之一。

6-5、液压部件之一。

6-6、“曲臂式升降部件”基座上的齿轮，是“曲臂式升降部件”前臂做左右移动的结构部件。

6-7、依据编程作伸或缩动作的液压部件，其前臂有与“6-6”齿轮吻合的齿凸。

6-8、“曲臂式升降部件”的基座，以燕尾结构与“6-1”燕尾槽吻合，依编程可作前后滑动。

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车并发出无线电报警信号。

附图7、“作业装置”滑越立柱式障碍作业示意图。

7-1、、细长的“装置主仓”的流线型外壳示意。由于“作业装置”勾挂在空中的高压电线上，其重力支点只在一条线上，容易受风力而摆动，所以“装置主仓”应尽量减少风阻力。

7-2、“曲臂式升降部件”的燕尾槽式可滑动基座。

7-3、“作业部件”上的直流电机以及相关齿轮组，设置有电碰场屏蔽部件。

7-4、立柱式绝缘子顶端的、被固结的高压电线。

7-5、高压电线在“作业部件”滑越立柱式障碍时临时脱离的原被勾挂位置。

7-6、“伸缩式防脱落部件”(参见附图5之“5-6”)。

7-7、由液压智能调控的“曲臂式升降部件”(参见附图2之“2-3”)。

7-8、绝缘子。

7-9、“装置主仓”。此时“装置主仓”的重量由另外二“曲臂式升降部件”勾挂。

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车并发出无线电报警信号。

8、着降在a、b、c疏水固体斜表面上的水蒸气分子、雾滴、雨滴形态示意图。

a图：水蒸气分子、雾滴、雨滴着降在肉眼看上去光滑的、固体斜表面上的形态示意。

8-1a、着落在固体斜表面上的的水蒸气分子，其分子直径在100纳米左右，与疏水固体表面形成浸闰现象，在斜面上不会滑动，更不会滚动。

8-2a、着落在固体斜表面上的雾滴，由若干个水蒸气分子碰撞合一，但仍可飘浮于空气中，当着落在固体斜面上会发生浸润(润湿)现象，一般不会滑动，更不会滚动。

8-3a、着落在固体斜表面上的雨滴，由若干个雾滴碰撞合一而成，因其自重大于空气的浮力而向下落，在固体斜面上着落，易发生浸润(润湿)现象，一般会因自重增大而发生滑动。

8-a4、所述平光表面固体在显微镜下的、事实上凹凸不平的微观表面。

8-a5、疏水固体材质。

b图：水蒸气分子、雾滴、雨滴着降在荷叶斜表面上形态示意。

8-1b、易发生滚动的水蒸气分子。其分子直径在100纳米左右，大于“8-4b”荷叶表面竖立绒毛之间间距；与荷叶表面绒毛接触面上的浸润附着力小于水蒸气分子自重，且存在绒之间的中间介质空气，在荷叶斜面上极易滚动，与其它水蒸气分子碰撞合一而形成更易滚动的水滴。

8-2b、易发生滚动的雾滴。由若干个水蒸气分子碰撞合一，其直径远大“8-4b”荷叶表面竖立绒毛之间间距，与荷叶表面绒毛接触面上的浸润附着力远小于雾滴自重，且存在荷叶表面竖立绒毛间的中间介质空气，在斜面上极易滚动，与其它雾滴碰撞合一而形成更易滚动的水滴。

8-3b、易发生滚动的雨滴，由若干个雾滴碰撞合一而成，因其自重大于空气的浮力而向下落，在荷叶斜面上的竖立绒毛上无疑更易滚动。

8-4b、荷叶表面在显微镜下的、竖立着的绒毛。

8-5b、荷叶体质。

c图：水蒸气分子、雾滴、雨滴着降在喷涂了超疏水剂固体斜表面上的形态示意。

8-1c、易发生滚动的水蒸气分子。其分子直径在100纳米左右，大于“8-4c”超疏水剂表面柱状或半球状凸起之间间距；与超疏水剂表面柱状或半球状凸起的浸润附着力小于水蒸气分子自重，且存在所述凸起之间的中间介质空气，在斜面上极易滚动，与其它水蒸气分子碰撞合一而形成更易滚动的水滴。

8-2c、易发生滚动的雾滴。由若干个水蒸气分子碰撞合一，其直径远大“8-4c”超疏水剂表面柱状或半球状凸起之间间距，与超疏水剂表面柱状或半球状凸起的接触面上的浸润附着力远小于雾滴自重，且存在所述凸起间的中间介质空气，在斜面上极易滚动，与其它雾滴碰撞合一而形成更易滚动的水滴。

8-3c、易发生滚动的雨滴，由若干个雾滴碰撞合一而成，在斜面喷涂超疏水剂的所述凸起上无疑更易滚动。

8-4c、喷涂超疏水剂的固体表面在显微镜下的、间距小于100纳米的柱状或半球状凸起。

8-5c、喷涂超疏水剂的固体基质。

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车并发出无线电报警信号。

附图9、以多股绞成的分裂式的高压电线示意图。

a图：举例的六分裂高压电线横截面示意。

9-1a、六分裂高压电线的其中一分裂股，由多股金属导线绞缠而成，即减轻自重，又增强了柔韧性。

9-2a、高压电线的芯材。

9-3a、六分裂高压电线的其中一分裂沟。

b图：举例的六分裂高压电线纵截面示意。

9-1b、六分裂高压电线的其中一分裂股，由多股金属导线绞缠而成，即减轻自重，又增强了柔韧性。

9-2b、六分裂高压电线的其中一分裂沟，一般呈逆时针方向旋转的斜坡式，非常利于水滴滚落。

若其中一部件出现故障，整个“作业装置”智能制动停车并发出无线电报警信号。

具体实施方式：

一、“作业装置”制造阶段。

1、先进行疏水剂的选择与检验。在模拟环境中选择、检验市场已有产品中疏水剂的物理特性、化学特性、成本最实用的品牌产品，通过实验测试，计算出各种高压电线单位塔架间距超疏水剂的用量。

2、通过对设计图纸中高压输电线路中高压线上障碍物及其周边三维空间的考查，设计出“作业装置”总体的实际尺寸。

3、根据预选的、体重相对轻、体积实用的直流电机、液压系统、传感部件、声像遥控系统、实用的结构组件等，初步得出“作业装置”总重量。

4、测验“作业装置”的绝缘参数、电碰场屏蔽参数，并增加其实用的保险系数。

5、做两个试验：一、以高压线实践中最大斜度为测试条件，测试“作业部件”上“动力轮组”的总摩擦力，也就是，在“作业装置”总重量条件下，具体需要多少已被制动、不会转动的主动轮的“动力轮组”，才能不发生滑动地停留在所测试的高压电线上；这样经过测试求得的“动力轮组”，在实践作业中，再加上“摩擦力增强部件”的作用，确保了“作业装置”在实践作业中行走的安全性、实用性；二、如同人用两只手握吊在垂直的高压电线上一样，将制动不转的、不同轮数的“动力轮组”与附图4的、施加了液压力的“摩擦力增强部件”夹紧所述高压电线，当“作业装置”重量相同的试验配重能稳稳吊住不滑动时，就能求得几组试验液压力的极限值，这几组极限值是设计液压系统“变量机构”的参考值，也同样是选择“动力轮组”轮数的参考值。

以高压线实践中最大斜度为测试条件，测试“作业部件”上“动力轮组”在“摩擦力增强部件”的配合下，能轻松地行走所应匹配的直流电机的功率，以及各部件的动力设备。

、检验各传感器的性能。

、检验程序编制的合理性、实用性，尽量弥补其缺陷。

6、大风环境模拟试验，即在模拟的、高压线垂弧的底部，对“作业装置”进行大摆动条件下的安全性，要注意的是，此试验时，“作业部件”不能制动，要以自由滑动方式试验，在实践作业中也如此。这是为了保护主动轮组不被损坏。

6、再进行必要的其它规则要求的试验。

7、本领域技术人员对“作业装置”的各部件功能进行综合性程序编制，并能通过模拟实验。

8、进行职能部门、技术行规的相关程序。

9、对运用无人或有人直升机、摇控部件，对“作业装置”进行实地验收。

10、因高压电线有粗细不同的型号，所以“作业装置”可分为几个大小不同的型号，每个型号的“作业装置”，又能通过换用不同型号的主动力轮，使得每一型号的“作业装置”能适用于几个型号的高压电线。

二、作业实践阶段。

1、由无人或有人直升机将“作业装置”提升，勾挂到标的高压电线上。该提升机上以及勾挂部件上，设置有多个不同方位的监控器，方便摇控操作。

2、超疏水剂原料的添加以无人或有人机空中加料方式进行；直流电池的更换以附图“2-6”和“2-14”的方式从“装置主仓”上以滑轮、绝缘绳索放下，更新后向上滑进“装置主仓”并就位。

3、“作业装置”在智能自动条件下作业，同时，实时发出相关声像信号，地面工作人员可实时监控，可以人工操作方式与“作业装置”的智能自动操作方式相切换；万一出现特殊情况，如智能部件或突然来临的大风，地面工作人员可用无人或有人直升机将“作业装置”卸下，紧迫时也可遥控“作业装置”行进在高压电线的低弧处，任由“作业装置”在风力下自由前后滑动和左右摆动。