[發明專利]絕緣子沿面閃絡痕跡清理裝置及方法

在審

• 申請號: 202111118865.4
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN114002560A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 高超;周福升;楊蕓;黃若棟;熊佳明;王國利;姚聰偉;龐小峰;宋坤宇;王增彬;趙曉鳳
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;B08B1/00;B24B21/00;B24B21/18;B24B27/033;B24B49/12
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種絕緣子沿面閃絡痕跡清理裝置及方法，所述裝置包括SF₆氣室、圖像傳感器、控制終端和機械臂，SF₆氣室用于提供SF₆氣體環境和實驗電壓，圖像傳感器實時采集絕緣子試樣圖像，并將絕緣子試樣圖像發送給控制終端，控制終端用于根據接收到的所述絕緣子試樣圖像和預先存儲的絕緣子三維模型，確定待清理區域和閃痕燒蝕程度，以生成任務軌跡和清理操作指示發送給機械臂，機械臂在接收所述控制終端發送的所述任務軌跡時，移動到距所述待清理區域預設第一范圍內的位置，并根據清理操作指示，對絕緣子試樣的待清理區域進行清理，其能提供一種絕緣子沿面閃絡痕跡的自動清理裝置，提高絕緣子沿面閃絡痕跡清理效率，進而提高沿面閃絡實驗效率。

技術領域

本發明涉及絕緣子表面處理技術領域，尤其涉及一種絕緣子沿面閃絡痕跡清理裝置及方法。

背景技術

SF6氣體絕緣金屬封閉開關設備(Gas-insulated metal-enclosedswitchgear,GIS)、氣體絕緣輸電線路(Gas insulated transmission line，GIL)具有占地面積小、受自然環境影響小、運行安全可靠、檢修和維護周期長、無電老化等優點，在國內外電力系統中得到了廣泛應用。GIS和GIL設備故障的主要原因之一是內部絕緣子的沿面閃絡，因此提高沿面閃絡電壓有助于提升GIS/GIL設備的絕緣性能。研究人員一般通過調整絕緣子的材料配方、結構、表面處理工藝等方法，然后實驗測量絕緣子的沿面閃絡電壓，以驗證優化方法的有效性。

與氣體絕緣不同，沿面閃絡是不可恢復絕緣，一次閃絡之后電弧會燒蝕氣固界面，留下碳痕改變表面電阻等參數，下一次實驗需要更換試樣或對實驗表面進行清理。現有的清理方法需要對罐體中的SF6氣體進行回收、然后拆卸絕緣子試樣對其表面進行打磨清理，之后再安裝絕緣子試樣及工裝，經過抽真空、充氣、靜置之后才可進行下一次實驗。可見絕緣子試樣的拆卸、清理、安裝、抽真空、充氣、靜置花費數小時，只能獲得一個數據點。然而，獲得一個有效閃絡電壓數據需要至少30個數據點，進而根據其統計分布計算50％概率或1％等低概率的閃絡電壓，傳統的實驗方法測試效率非常低。因此，有必要優化實驗流程，對實驗方法尤其是閃絡之后表面閃絡痕跡清理方法進行優化改進，以提高實驗效率和經濟性。

發明內容

本發明提供一種絕緣子沿面閃絡痕跡清理裝置及方法，其能解決現有技術的絕緣子沿面閃絡痕跡清除效率低，進而導致絕緣子沿面閃絡實驗效率低的技術問題。

本發明第一方面提供一種絕緣子沿面閃絡痕跡清理裝置，包括：

SF₆氣室，用于提供SF₆氣體環境和實驗電壓；

圖像傳感器，用于實時采集絕緣子試樣圖像，并將所述絕緣子試樣圖像發送給控制終端；

控制終端，用于接收所述圖像傳感器采集的所述絕緣子試樣圖像，并根據所述絕緣子試樣圖像和預先存儲的絕緣子三維模型，確定絕緣子試樣的待清理區域和閃痕燒蝕程度，并根據所述待清理區域和所述閃痕燒蝕程度，生成任務軌跡和清理操作指示，并將所述任務軌跡和所述清理操作指示發送給機械臂；

機械臂，用于接收所述控制終端發送的所述任務軌跡，根據所述任務軌跡，移動到距所述待清理區域預設第一范圍內的位置，并根據所述清理操作指示，對絕緣子試樣的待清理區域進行清理。

作為上述方案的改進，所述機械臂包括機械臂底座、第一旋轉關節、第一連接件、第二旋轉關節、第二連接件、第三旋轉關節、第三連接件和清理裝置，所述機械臂底座與所述第一旋轉關節連接，所述第一旋轉關節和所述第二旋轉關節通過所述第一連接件連接，所述第二旋轉關節和所述第三旋轉關節通過所述第二連接件連接，所述第三旋轉關節和所述清理裝置通過所述第三連接件連接；其中，所述第一旋轉關節能被驅動繞x軸旋轉；所述第二旋轉關節能被驅動繞y軸和z軸進行旋轉，所述第三旋轉關節能被驅動繞y軸和z軸進行旋轉；