[發(fā)明專利]一種基于輸電線路線纜除冰機(jī)器人的除冰方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310418516.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103490339A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 游步新;姜丁尤;馮云川;徐嘉;馮豪;謝云云;張蓮花;殷明慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司江津供電分公司;南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02G1/02
• 分類號(hào): H02G1/02
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種基于輸電線路線纜除冰機(jī)器人的除冰方法，除冰時(shí)除冰機(jī)器人在輸電線路線纜上移動(dòng)除冰，其特征在于包括以下步驟：

A、對(duì)輸電線路上各檔的線纜水平張力進(jìn)行計(jì)算，得出覆冰時(shí)各檔水平張力值，包括步驟：A1、現(xiàn)場(chǎng)獲取導(dǎo)線型號(hào)，查表得導(dǎo)線型號(hào)對(duì)應(yīng)的彈性系數(shù)E、截面積A、單位長(zhǎng)度質(zhì)量q，各檔檔距l(xiāng)_i0，各檔高差、高差角β_i0，各基直線塔上懸垂絕緣子串的長(zhǎng)度λ_i(m)及由懸垂絕緣子串型號(hào)查表得垂向荷載G_i(N)，現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)測(cè)量得到除冰時(shí)的溫度t、導(dǎo)線覆冰厚度b，架線時(shí)溫度t₀，架線氣溫下各檔水平應(yīng)力σ₀；

A2、步驟1、列出檔距變化與電線應(yīng)力間的關(guān)系：

Δli≈liocosβi02(1+γi2li028σi02)×{li02cosβi0224[(γ0σ0)2-(γiσi0)2]+(σi0-σ0Ecsoβi0)+α(t-t0+ϵjα)-Δhi2li0cosβi02}]]>(式1)

式中σ_i0——待求值，為第i檔在氣溫為t、比載為γ_i下的電線水平應(yīng)力(N/mm²)；

σ₀——架線氣溫下各檔水平應(yīng)力，可通過(guò)架線設(shè)計(jì)圖紙查得或公式計(jì)算得到；

1_i0——各檔檔距；

γ₀、γ_i—導(dǎo)線覆冰前比載和導(dǎo)線覆冰后比載，γ₀為q*g/A，γ_i為q*g/A+0.027728(b(b+D)/A)，其中q為導(dǎo)線單位長(zhǎng)度質(zhì)量，g為重力加速度，A為導(dǎo)線截面積，b為導(dǎo)線覆冰厚度，D為導(dǎo)線外徑；

Δl_i——為第i檔檔距比架線情況懸垂絕緣子串處于中垂位置時(shí)檔距的增長(zhǎng)量，單位為m；

Δh_i——為第i檔兩端懸垂絕緣子串偏斜后懸掛點(diǎn)間高差h_i0的變化量，單位m，右懸掛點(diǎn)高于左懸掛點(diǎn)時(shí)高差角β_i0為正值；

t、t₀——分別為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的除冰時(shí)氣溫和架線時(shí)氣溫，t₀一般取25℃；

α——導(dǎo)線膨脹系數(shù)，單位為1/℃，根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)查表得；

步驟2、列出第i檔高差變化與第i基塔懸掛點(diǎn)偏移間的關(guān)系式：

Δhi=(λ-λ2-δi2)-(λ-λ2-δi-12)=λ2-λi-12-λ2-δi2(m)]]>???????????(式2)

式中Δh_i——待求值，第i檔高差h_i0的增量

δ_i、δ_i-1——待求值，與檔距的增長(zhǎng)量值一樣，分別為第i檔及第i-1檔上懸掛點(diǎn)偏移的水平距離，其中兩端耐張塔上懸掛點(diǎn)偏移的水平距離δ為0；

λ——各桿塔上的懸垂絕緣子串長(zhǎng)度，其中兩端耐張塔上也假定有懸垂絕緣子串其長(zhǎng)度也為λ；

步驟3、列出懸垂絕緣子串偏斜與電線應(yīng)力間的關(guān)系方程：

σ(i+1)o={(Gi2A+γili02cosβi0+γ(i+1)l(i+1)02cosβ(i+1)0+σiohi0li0)+σioδiλi2-δi2}÷(1δiλi2-δi2+h(i+1)0l(i+1)0)(N/mm2)]]>???????(式3)

式中δ_i——δ_i＝δ_i-1+Δl_i，單位為m；

A——導(dǎo)線彈性系數(shù)和截面積，根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)查表得；

γ_i——導(dǎo)線覆冰后比載，γ_i為q*g/A+0.027728(b(b+D)/A)，其中q為導(dǎo)線單位長(zhǎng)度質(zhì)量，g為重力加速度，A為導(dǎo)線截面積，b為導(dǎo)線覆冰厚度，D為導(dǎo)線外徑；

δ_i——待求值，與檔距的增長(zhǎng)量值一樣，第i檔兩端基塔上懸掛點(diǎn)偏移的水平距離，其中兩端耐張塔的δ為0；

Gi、λ——各桿塔上的懸垂絕緣子串的垂向荷載及長(zhǎng)度，其中兩端耐張塔上也假定有懸垂絕緣子串其長(zhǎng)度也為λ；

l_i0——各檔檔距；

h_i0、h_(i+1)0——懸垂絕緣子串均處于中垂位置時(shí)，分別為第i基直線塔上電線懸掛點(diǎn)對(duì)鄰塔第i-1和第i+1基懸掛點(diǎn)間的高差，單位為m，大號(hào)比小號(hào)塔高者h(yuǎn)本身值為正值，反之為負(fù)值；

β_i0——各檔高差角；

步驟4、將式1式2式3組成一個(gè)方程組，共有3n個(gè)方程，有Δl_i、Δh_i、σ_i0共3n個(gè)未知數(shù)，編制計(jì)算程序求解，將得出的各檔水平應(yīng)力σ_i0乘以導(dǎo)線截面積即為所求各檔水平張力；

B、將步驟A中得到的各檔水平張力值進(jìn)行比較，得出水平張力值最大的一檔，除冰機(jī)器人移動(dòng)至水平張力值最大一檔的線纜處，啟動(dòng)除冰機(jī)器人的除冰電機(jī)，清除掉該水平張力值最大一檔一半長(zhǎng)度的冰，跳轉(zhuǎn)至步驟c；

c、采用冒泡法得出剩余檔水平張力值中最大的一檔，除冰機(jī)器人移動(dòng)至剩余檔中水平張力值最大一檔的線纜處，啟動(dòng)除冰機(jī)器人的除冰電機(jī)，清除掉該水平張力值最大一檔一半長(zhǎng)度的冰，重復(fù)步驟c，直至各檔導(dǎo)線的覆冰被全部除掉。