可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置的制作方法

本实用新型涉及高压输电技术领域，具体涉及一种可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置。

背景技术：

超高压直流输电线路人工短路试验是指通过某种方法用金属连接输电线路与地电位，使输电线路瞬时接地短路，从而检验直流输电线路在发生接地短路故障时的运行特性和保护动作功能。合理选择人工短路试验方法、降低试验风险对试验人员与设备的安全十分重要，目前国内采用的瞬时人工接地短路试验方法主要有两种：

一类是中国电科院采用的方法，在输电线路下方垂直悬挂一个金属引弧框，利用弹簧蓄能的原理，将连接着金属丝的弹射弹发射至金属引弧框内，使输电线路形成单相接地短路故障，短路电流通过短路点附近的杆塔接地体散流。采用该方法时每次试验会产生千安量级的入地短路电流，对试验人员构成人身安全风险，且试验时需考虑环境因素对弹射弹头运行轨迹的影响，试验人员的操作有一定的难度，试验时间长，试验成功率低。

另一类是广东电科院采用的方法，也是在输电线路下方垂直悬挂一个金属引弧框，利用弓弩发射的原理，将连接着金属丝的弓箭抛射至金属引弧框内，使输电线路发生单相接地短路故障。采用该方法仍需考虑环境因素对弓箭运行轨迹的影响，对试验人员的能力有较高的要求。

近来，南网超高压针对以上方法提出了一种解决方案，就是将上述的弹射装置固定在移动平台上，利用移动平台将弹射装置抬升到与金属引弧框等高的位置，再向输电线路发射弹头。采用该种方法可提高试验成功率，减小环境因素对试验的影响，但使用移动平台抬升弹射装置需消耗较多的能量，成本较高，且移动平台在高空中的移动仍受环境因素的影响。

综上，我国目前采用的人工短路试验方法存在以下缺点：在一定程度上受环境因素的影响，对试验人员能力的要求较高，试验成功率低，耗能，成本较高，对试验人员存在人身安全风险。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种几乎不受环境因素影响，操作简便，成功率高，节能，成本较低，操作人员安全有保障的可悬停超高压直流输电线路人工短路装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置，包括浮力装置1、动力装置6和无线遥控器18；

所述浮力装置1安装在所述动力装置6的顶部，并包括气囊2、电动排气阀门3、第一绝缘绳4和固定扣件5，所述气囊2的充气口处由所述电动排气阀门3封闭，所述气囊2通过所述第一绝缘绳4与所述固定扣件5固定在所述动力装置6的顶部；

所述动力装置6包括水箱7、四个螺旋桨8、四个引擎9、电动排水阀门10、引水槽11、分闸触头14、第二绝缘绳15、金属丝16和高度测量装置17，四个所述螺旋桨8和四个所述引擎9均安装在所述动力装置6的侧面，且每个所述螺旋桨8对应连接一个所述引擎9，所述电动排水阀门10、所述分闸触头13和所述高度测量装置17均安装在所述水箱7底部，其中，所述电动排水阀门10下方接所述引水槽11，所述分闸触头14连接一段所述第二绝缘绳15，所述第二绝缘绳15连接所述金属丝16；

进行试验时，所述气囊2充满气体，所述水箱7装满水，在所述气囊2的浮力作用下，本装置作上升运动，所述高度测量装置17将离地高度实时发送至所述无线遥控器18，当本装置到达与输电线路等高的高度时，所述无线遥控器18向所述电动排水阀门10发送打开指令，所述水箱7通过所述电动排水阀门10和所述引水槽11排出预定量的水，使本装置悬停在当前高度，所述无线遥控器18再向所述电动排水阀门10发送关闭指令，并向四个所述引擎9发送启动指令，使四个所述螺旋桨8相互配合推动本装置移动到试验点，所述无线遥控器18还向所述分闸触头14发送打开指令，使所述第二绝缘绳15与所述动力装置6分离，所述金属丝16与输电线路接触发生瞬时接地短路；

试验完成后，所述无线遥控器18向所述电动排气阀门3发送打开指令，所述气囊2中的气体缓慢释放，本装置逐渐下降。

本实用新型具有以下优点：

1.通过浮力装置将导线抬升至与线路等高处投放，使试验地点从地面转移到空中，不受地形的影响，且无需其他电源提供上升的动力，节约能源。

2.可通过控制电动排气阀门对气囊进行放气操作，实现装置的下降，便于试验完成后对装置进行回收。

3.装置在实验目标的近点进行投放，降低了试验人员操作的难度，且可以加装绳索牵引控制，无需考虑风速与风向的影响，简化了实验过程，缩短试验时间，同时提高了试验的成功率。

4.基于矢量合成的原理，装置四面加装的螺旋桨可相互配合，连动工作，实现装置在水平方向上的自由移动，精确悬停位置，提高了试验的成功率。

5.利用浮力装置与动力装置相互配合工作将金属导线送至试验地点，同时采用了无线设备远程控制电动阀门、分闸触头与动力装置，试验人员无需接近试验目标，可远程操控试验装置，具有较高的安全性。

6.装置仅由浮力装置、动力装置和无线遥控器18构成，结构简单，取材简便，成本较低，携带方便。

附图说明

图1是本实用新型可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置的正视图；

图2是本实用新型可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置的俯视图；

图3是本实用新型可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置的仰视图；

图4为本实用新型可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置中无线遥控器的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型可悬停的超高压直流输电线路人工短路装置的结构如图1-4所示，包括浮力装置1、动力装置6和无线遥控器18。

所述浮力装置1包括气囊2、电动排气阀门3、第一绝缘绳4和固定扣件5，气囊2的充气口处通过电动排气阀门3关闭，可通过控制电动排气阀门3对气囊进行放气操作实现装置的下降，便于试验完成后对装置进行回收，气囊2通过第一绝缘绳4与固定扣件5固定在动力装置6顶部。

所述动力装置6包括水箱7、螺旋桨8、引擎9、电动排水阀门10、引水槽11、滑轮12、第三绝缘绳13、分闸触头14、第二绝缘绳15、金属丝16和高度测量装置17，所述四个螺旋桨8分别装在动力装置6的四面，由四个引擎9控制，可通过远程操控引擎9的工作实现四个螺旋桨8之间的配合工作，从而控制装置在水平方向上的自由移动，所述水箱7底部安装可远程控制的电动排水阀门10，可通过控制阀门10的开合将水箱7中的水经引水槽11引出，实现装置在高空中的长期悬停，所述分闸触头14连接一段第二绝缘绳15，第二绝缘绳15连接着金属丝16，当装置到达指定位置后，可打开分闸触头14使第二绝缘绳15与动力装置6分离，金属丝16与线路接触发生瞬时接地短路，所述滑轮12卷有第三绝缘绳13，在试验环境较恶劣时试验人员可通过牵引第三绝缘绳13控制装置的移动，高度测量装置17固定在动力装置6底部，可测量装置的距地高度，实现装置的精确定位。

进行试验时，先使气囊2充满氦气和水箱7装满水，之后将气囊2通过固定扣件5固定在动力装置6顶部，装置依靠气囊2的浮力上升，通过高度测量装置17确定装置到达与线路等高的位置后，控制电动排水阀门10排出水箱中一定量的水，使装置悬停在该高度，再通过无线遥控器18操纵引擎9使四个螺旋桨8相互配合工作，装置在螺旋桨的推动作用下移动到指定位置，在试验环境较恶劣时，还可通过第三绝缘绳13牵引装置，从而固定装置的位置，装置悬停在靠近试验点的地方后，打开分闸触头14使第二绝缘绳15与动力装置6分离，金属丝16与线路接触发生瞬时接地短路。

试验完成后，依次控制气囊2充气口处的电动排气阀门3对气囊2进行放气操作，此时装置将逐渐下降，方便试验人员回收装置。

作为一个优选的实施例，所述动力装置6包括6组气囊2、电动排气阀门3、第一绝缘绳4和固定扣件5。

本实用新型的气囊2中充入的气体为氦气，价格便宜，且较为安全，利用气体的浮力提供装置上升的动力，节约能源。四个螺旋桨可单独工作，亦可相互配合、连动工作，实现装置在水平方向上的自由移动。高度测量装置17采用超声波测距装置测量装置距地高度，实现装置的精确定位。无线遥控器18可以同时采用ZigBee技术与WIFI技术作为无线通信方式操纵电动阀门、分闸触头、引擎和高度测量装置的工作，实现通信双通道方式，确保通信通道畅通。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。