一种架空输电线路悬挂物清理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种架空输电线路悬挂物清理装置，包括电机A（1）、电机调速器A（1）、电机B（2）、电机调速器B（2）、电机C（3）、电机调速器C（3）、电机D（4）、电机调速器D（4）、主控制器、无线通信模块、遥控器、电源模块、GPS定位模块、摄像头、燃料喷射器、点火装置组成。本实用新型不仅结构简单、紧凑、轻巧、牢固，而且增强了续航时间和抗风性能力，续航能力超强，抗风级5级，具有体积小、成本低的特点，易于推广使用。
【专利说明】一种架空输电线路悬挂物清理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力领域，尤其是涉及一种高电压架空输电线路悬挂物清理的装置。
【背景技术】
[0002]架空输电线路遍布城乡村野，穿山过江，跨域广阔，星罗棋布的杆塔、密如织网的导线，是典型的“无围墙工厂”。近年来，随着地方经济的发展，城镇规划与电网规划不协调的矛盾、农村土地使用与电网建设争夺土地和空间的矛盾日益白热化，许多架空输电线路保护区内的土地被用作建房、建工厂、栽种树木、经营花木场，空中漂浮物、输电线路悬挂物(例如:风筝、塑料袋、废报纸等)对电力线路的安全运行构成了严重的威胁。
[0003]昆明电网所辖35kV_500kV输电线路3800多千米，运行环境十分复杂，每年因飘、抛、悬挂物造成的输电线路故障占线路故障的10%以上，尤其是35kV及以下电压等级的配电网，各类飘、抛、悬挂物造成的非计划停电占总故障的35%以上。据不完全统计，2013年一年时间内，架空输电线路上悬挂物导致安全隐患造成线路跳闸，或需紧急停电处理的达95次，估算造成的直接经济(抢修费用)损失约90万元，线路停电时间累计超过200小时。
[0004]如何保护架空输电线路设施的安全也成了电力设施保护工作的难中难,重中重的事。因此，探讨和研究如何在不停电状态下，清理输电线路悬挂物问题具有十分重要的现实意义。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高电压架空输电线路悬挂物清理的装置。
[0006]本实用新型提供的一种架空输电线路悬挂物清理装置，本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]一种架空输电线路悬挂物清理装置，本实用新型特征在于，包括:电机A、电机调速器A、电机B、电机调速器B、电机C、电机调速器C、电机D、电机调速器D、主控制器、无线通信模块、遥控器、电源模块、GPS定位模块、摄像头、燃料喷射器、点火装置组成。
[0008]其中，电机A连接电机调速器A、电机B连接电机调速器B、电机C连接电机调速器C、电机D连接电机调速器D后均分别与主控制器相连；无线通信模块和遥控器之间采用无线通信方式；燃料喷射器、点火装置和遥控器之间采用无线通信方式；无线通信模块、GPS定位模块、燃料喷射器、点火装置、摄像头均与主控制器相连接。
[0009]电源模块提供上述全部模块的直流电源。
[0010]所述燃料喷射器喷嘴由阀芯轴、外壳固套、导向球、导向枪口、倒流座、雾化齿、阀心外壳、回程弹簧、阀芯挡板、弹簧组成；阀芯与枪体固定相连，阀芯挡板固定在阀芯上；阀芯挡板左端与回程弹簧接触，回程弹簧置于阀芯外壳的柱型腔内，回程弹簧的弹簧力使得阀芯外壳处于最左位，在弹簧力的作用下，阀芯外壳被顶在最左端。
[0011]本实用新型所有外围部件都电气连通，且和电源模块的负极连接，目的是节省和避免金属导线的安装、减小安全性问题，本实用新型优选镁铝合金材料。
[0012]为避免高压输电线路的电磁干扰，所述无线通信模块和遥控器在频段的选择上需要避开谐波比较强的中波低频干扰，优选2.4GHz^2.5GHz频段，调制波的方式优选目前成熟的现有技术调频方式FSK方式。
[0013]本实用新型对现有技术做进一步改进:由于高空中的气流干扰比较复杂,通过每组旋翼旋向相同，两组旋翼分别互为正反旋翼，两组旋翼旋向相反，以此抵消机体的扭力矩，防止自旋，保持机体平衡，并且通过改变4个旋翼的转速来改变升力，改变四旋翼飞行器的姿态和位置。其结构紧凑，能够产生更大的升力，运动灵活，抗风能力强，完全可以在比较狭小的空间或复杂地形环境中使用。
[0014]本实用新型对现有技术做进一步改进:所述燃料喷射器使用燃烧物质为汽油、柴油、煤油和工业酒精，为最小化燃烧对架空输电线路的损伤，优选燃烧物质为工业酒精。燃料喷射器喷嘴由阀芯轴、外壳固套、导向球、导向枪口、倒流座，雾化齿、阀心外壳、回程弹簧、阀芯挡板、弹簧组成。
[0015]本实用新型同现有技术相比，具有以下优点和有益效果:
[0016]1.本实用新型不仅结构简单、紧凑、轻巧、牢固，而且增强了续航时间和抗风性能力，续航能力超强，抗风级5级。
[0017]2.制作材料简单，具有体积小、成本低的特点，因而搬运方便，安装简单，易于推广使用。
[0018]3.采用镁铝合金材料设计，抗风能力得到提高，由于编织方式形成的结构，对飞场而言没有大面积的迎风面，且迎风面不规则，减少了风的干涉。
[0019]4.对于螺旋桨的阻力相对减少，提高了螺旋桨的效率。
[0020]5.重量上可以大幅减少，由于关键受力部位用多点支撑，且相邻轴的支架互相交织，支架自身已经得到稳固的支撑，加强平衡能力。
[0021]6.无线通信模块和遥控器在频段优选2.4GHz^2.5GHz频段，调制波的方式优选目前成熟的现有技术调频方式FSK方式，减弱了电磁干扰带来的危害。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型电机驱动旋翼旋转的示意图；
[0024]图3是本实用新型所述燃料喷射器喷嘴的结构示意图；
[0025]图4是本实用新型所述点火装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述
[0027]如图1所示，一种架空输电线路悬挂物清理装置，本实用新型特征在于，包括:电机Al、电机调速器Al、电机B2、电机调速器B2、电机C3、电机调速器C3、电机D4、电机调速器D4、主控制器、无线通信模块、遥控器、电源模块、GPS定位模块、摄像头、燃料喷射器、点火装置组成。
[0028]其中，电机Al连接电机调速器Al、电机B2连接电机调速器B2、电机C3连接电机调速器C3、电机D4连接电机调速器D4后均分别与主控制器相连；无线通信模块和遥控器之间采用无线通信方式；燃料喷射器、点火装置和遥控器之间采用无线通信方式；无线通信模块、GPS定位模块、燃料喷射器、点火装置、摄像头均与主控制器相连接。
[0029]电源模块提供上述全部模块的直流电源。
[0030]所述燃料喷射器喷嘴由阀芯轴301、外壳固套302、导向球303、导向枪口 304、倒流座305，雾化齿306、阀心外壳307、回程弹簧308、阀芯挡板309、弹簧310组成；阀芯与枪体固定相连，阀芯挡板309固定在阀芯上；阀芯挡板309左端与回程弹簧308接触，回程弹簧308置于阀芯外壳307的柱型腔内，回程弹簧308的弹簧力使得阀芯外壳处于最左位，在弹簧力的作用下，阀芯外壳307被顶在最左端。
[0031]本实用新型是在高压电场下进行工作，在结构和材料使用上有别于其他环境使用的多轴飞行器，需要考虑抗干扰性和安全性。所述电机1、电机调速器1、电机2、电机调速器2、电机3、电机调速器3、电机4、电机调速器4应使用坚固、轻巧的材料，如3k碳纤维或镁铝合金材料，其目的在于提高飞行器的结构强度和尽可能地减低结构质量。本实用新型所有外围部件都电气连通，且和电源模块的负极连接，目的是节省和避免金属导线的安装、减小安全性问题，3k碳纤维的电阻率30 Ω -m,镁铝合金材料的电阻0.04 Ω -m,本实用新型优选镁铝合金材料。
[0032]为避免高压输电线路的电磁干扰，所述无线通信模块和遥控器在频段的选择上需要避开谐波比较强的中波低频干扰，优选2.4GHz^2.5GHz频段，调制波的方式优选目前成熟的现有技术调频方式FSK方式。
[0033]由于高空中的气流干扰比较复杂，一般情况下多轴飞行器的机臂形式均采用粗管或者比较粗壮的结构件构成，在风速比较小时，如5m/s,不存在问题；但是在风速达5m/s?13m/s条件下，一般飞行器会因风阻而随风飘动，稳定出错和调整失步，严重时可能造成翻侦U。如图2所示，本实用新型对现有技术进行改进，通过每组旋翼旋向相同，两组旋翼分别互为正反旋翼，两组旋翼旋向相反，以此抵消机体的扭力矩，防止自旋，保持机体平衡，并且通过改变4个旋翼的转速来改变升力，进而改变四旋翼飞行器的姿态和位置，由于其结构紧凑，能够产生更大的升力，运动灵活，抗风能力强，完全可以在比较狭小的空间或复杂地形环境中使用。
[0034]如图2所示，电机驱动旋翼I和旋翼3顺时针旋转，电机驱动旋翼2和旋翼4逆时针旋转，四个电机对称的安装在本实用新型的支架端，支架中间安放主控制器、燃料喷射器、点火装置、GPS定位模块和摄像头。
[0035]所述燃料喷射器使用燃烧物质为汽油、柴油、煤油和工业酒精，为最小化燃烧对架空输电线路的损伤，优选燃烧物质为工业酒精。根据流体力学，喷射在射流的长度上分为紧密段、核心段、破裂段、水滴段。在喷嘴的选择和设计上，根据各项影响因子调整，原则上在管内的流动尽量趋向层流流动，影响的因子尺寸尽可能大些。喷嘴的口径和液体粘度及速度影响射流结构非常明显，架空输电线路上喷射燃料需要采用面积宽、射程远、燃料喷射均匀。本实用新型对现有技术的燃料喷射器喷头进行了改进，如图3所示，燃料喷射器喷嘴由阀芯轴301、外壳固套302、导向球303、导向枪口 304、倒流座305，雾化齿306、阀心外壳307、回程弹簧308、阀芯挡板309、弹簧310组成。阀芯与枪体固定相连，阀芯挡板固定在阀芯上；阀芯挡板左端与回程弹簧接触，回程弹簧置于阀芯外壳的柱型腔内，回程弹簧的弹簧力使得阀芯外壳处于最左位。在弹簧力的作用下，阀芯外壳被顶在最左端。当工业酒精没有超过设定压力的时候，阀芯外壳位置不变。
[0036]当需要喷射工业酒精时，控制作用在阀芯外壳上的力来推动阀芯外壳，打开阀芯外壳和倒流座之间的环形开口。环形开口增大，使得通过出口工业酒精流量增加，流量增大，管路供压阻力增大，水流压力减小，接近或者达到设定压力。当工业酒精压力和流量减少的时候阀芯外壳的动作和压力流量增大的时候恰恰相反，这样可以通过自动调节阀芯外壳和倒流座的相对位置来保持恒定的流量。
[0037]所述点火装置由火检探头、火检放大器、PLC、继电器、打火变压器、点火电极依次相连组成；所述电源连接PLC ;所述遥控器连接PLC ；PLC采用GE公司的IC200UDR005小型PLC。火焰检测采用霍尼韦尔公司的紫外线监测器C7012E，由火检探头和火检放大器组成。
[0038]实施例，某地区500kV输电线路塔档中挂有农用塑料薄膜，时值迎峰度夏负荷高峰期，作为500kV重要线路不能停电进行故障处理，采用本实用新型喷火燃烧处理悬挂物。作业简单，容易操作，既避免了 500kV重要线路停电，又安全高效地把悬挂物清除，产生了巨大的经济、安全效益。
【权利要求】
1.一种架空输电线路悬挂物清理装置，其特征在于，包括:电机A (I)、电机调速器A(I)、电机B (2)、电机调速器B (2)、电机C (3)、电机调速器C (3)、电机D (4)、电机调速器D (4)、主控制器、无线通信模块、遥控器、电源模块、GPS定位模块、摄像头、燃料喷射器、点火装置组成；其中，电机A (I)连接电机调速器A (I)、电机B (2)连接电机调速器B (2)、电机C (3)连接电机调速器C (3)、电机D (4)连接电机调速器D (4)后均分别与主控制器相连；无线通信模块和遥控器之间采用无线通信方式；燃料喷射器、点火装置和遥控器之间采用无线通信方式；无线通信模块、GPS定位模块、燃料喷射器、点火装置、摄像头均与主控制器相连接；电源模块提供上述全部模块的直流电源。
2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路悬挂物清理装置，其特征在于:所述燃料喷射器喷嘴由阀芯轴(301)、外壳固套(302)、导向球(303)、导向枪口(304)、倒流座(305)、雾化齿(306),阀心外壳(307)、回程弹簧(308)、阀芯挡板(309)、弹簧(310)组成；阀芯与枪体固定相连，阀芯挡板(309 )固定在阀芯上；阀芯挡板(309 )左端与回程弹簧(308 )接触，回程弹簧(308)置于阀芯外壳(307)的柱型腔内，回程弹簧(308)的弹簧力使得阀芯外壳处于最左位，在弹簧力的作用下，阀芯外壳(307 )被顶在最左端。
【文档编号】H02G1/02GK204130998SQ201420595278
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】沈鑫, 曹敏, 闫永梅, 马红升, 丁心志 申请人:云南电网公司电力科学研究院