本發(fā)明涉及絕緣子表面污穢處理，尤其涉及一種用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置及采集方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著電力網(wǎng)絡(luò)的大力建設(shè)，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行受到越來越多的重視，絕緣子作為電氣設(shè)備絕緣支撐與機械連接的重要部分，其絕緣性能直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。隨著電網(wǎng)建設(shè)范圍的擴大以及運行時間的增長，絕緣子表面污穢程度逐漸加劇，絕緣子表面污穢主要分為自然污穢和工業(yè)污穢，自然污穢包括空氣中的微塵、海風(fēng)帶來的鹽霧等，而工業(yè)污穢則主要由工業(yè)設(shè)備排放的煙塵和廢氣構(gòu)成，這些污穢物在絕緣子表面積累，形成一層導(dǎo)電膜，尤其在潮濕條件下，會大大降低絕緣子的絕緣水平，導(dǎo)致電力事故的發(fā)生，污閃事故時刻威脅著電網(wǎng)運行的安全。因此根據(jù)運規(guī)要求需要定期采集絕緣子表面污穢進(jìn)行測量，確定絕緣子表面污穢程度，以便及時預(yù)防與消除絕緣子表面污穢帶來的安全隱患。

2、現(xiàn)有絕緣子表面污穢采集多需要操作人員將絕緣子片拆卸后，運送到地面使用刷子。刮刀等工具進(jìn)行絕緣子表面污穢采集工作，隨后將污穢樣品以蒸餾水溶解收集后，送至實驗室以等鹽密法進(jìn)行下一步分析。這種方法雖然操作簡單但是效率極低，在電力系統(tǒng)的快速建設(shè)過程中，數(shù)量眾多絕緣子的檢修與監(jiān)測工作將消耗大量的人力物力資源，同時由于人為操作的不確定性，無法準(zhǔn)確確定污穢采集的區(qū)域范圍，使得絕緣子表面污穢采集的標(biāo)準(zhǔn)化難以統(tǒng)一，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)污穢程度分析結(jié)果可信性不足。隨著電力網(wǎng)絡(luò)投運線路的快速增加，該類絕緣子表面污穢采集方法已經(jīng)無法滿足目前電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。

3、隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，絕緣子表面污穢測量與采集逐漸向自動化與智能化發(fā)展，并逐漸分為在線測量與離線測量兩種類型。其中在線測量主要采用非接觸式智能檢測，通過檢測絕緣子表面的光學(xué)散射特性，對絕緣子鹽密度、灰密度、氣溫、相對濕度等參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，但目前該方法成本高，且準(zhǔn)確性受測量環(huán)境影響較大。離線測量則采用自動化設(shè)備對絕緣子表面污穢進(jìn)行采集，避免了人工操作的誤差且加快了采集工作效率，但目前仍存在高成本與高維護(hù)的問題，同時設(shè)備的小型化仍需進(jìn)一步完善，使得其存在拆卸不便的問題。

4、因此，如何設(shè)計一款自動控制的易拆卸精準(zhǔn)智能化絕緣子表面污穢采集裝置，以實現(xiàn)絕緣子表面污穢采集的智能化與自動化，進(jìn)而統(tǒng)一絕緣子表面污穢采集標(biāo)準(zhǔn)，提高絕緣子表面污穢的采集效率并提高測量可信度，成為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的重點關(guān)注問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述在電力設(shè)備維護(hù)過程中絕緣子下表面污穢采集方法的不足，本發(fā)明提供一種用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置及采集方法，可在不拆卸絕緣子片的情況下快速采集絕緣子表面污穢，準(zhǔn)確獲得絕緣子表面污穢采集范圍，有效提高絕緣子表面污穢采集工作效率與結(jié)果可信度?？紤]到傳統(tǒng)絕緣子表面污穢采用人工采集的方式，人工成本高且效率低下，同時對絕緣子表面污穢的采集程度與范圍一致性較差，采集效果受人為因素影響較大，導(dǎo)致污穢程度分析結(jié)果可信度降低；該用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置，可以提高污穢采集工作效率，統(tǒng)一采集結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)以提高絕緣子表面狀態(tài)檢測的可信度。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置，該用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置包括儲水罐、收集罐、采集區(qū)域劃定組件、清污組件、驅(qū)動組件和無線控制箱；

4、所述驅(qū)動組件安裝于絕緣子的邊緣處，其包括齒輪箱和伸縮旋轉(zhuǎn)電機，電機與無線控制箱連接；所述采集區(qū)域劃定組件包括與絕緣子上表面貼合的第一金屬條和第二金屬條，第一金屬條和第二金屬條通過齒輪箱與伸縮旋轉(zhuǎn)電機傳動連接；所述清污組件為位于第一金屬條和第二金屬條之間的刷體結(jié)構(gòu)，其通過齒輪箱與伸縮旋轉(zhuǎn)電機傳動連接；所述儲水罐和收集罐分別安裝于絕緣子的上方和下方；儲水罐的儲水罐體內(nèi)存儲有蒸餾水，儲水罐體下部安裝有噴頭；收集罐能夠?qū)σ褎澏ú杉瘏^(qū)域刷洗污水進(jìn)行收集。

5、進(jìn)一步，所述絕緣子的底座與鐵帽之間安裝有上固定卡扣和下固定卡扣；上固定卡扣通過儲水桶支架與儲水罐體連接，下固定卡扣通過收集罐支架與收集罐體連接，下固定卡扣通過齒輪箱支架與齒輪箱連接，使儲水罐、收集罐和驅(qū)動組件安裝于絕緣子上。

6、進(jìn)一步，所述第一金屬條和第二金屬條的一端延伸至齒輪箱內(nèi)，第一金屬條在齒輪箱內(nèi)的一端連接有第一驅(qū)動齒輪，第二金屬條在齒輪箱內(nèi)的一端連接有第二驅(qū)動齒輪；第一金屬條和第二金屬條通過第一驅(qū)動齒輪和第二驅(qū)動齒輪配合伸縮旋轉(zhuǎn)電機控制開合角度，劃定絕緣子上表面不同扇形面積的污穢采集區(qū)域。

7、進(jìn)一步，所述清污組件包括伸縮桿，以及安裝于伸縮桿下方的刷頭；伸縮桿位于第一金屬條和第二金屬條之間，伸縮桿的一端延伸至齒輪箱內(nèi)，伸縮桿在齒輪箱內(nèi)的一端連接有第三驅(qū)動齒輪；伸縮桿通過第三驅(qū)動齒輪配合伸縮旋轉(zhuǎn)電機在劃定的污穢采集區(qū)域內(nèi)往復(fù)擺動，對污穢采集區(qū)域內(nèi)的絕緣子上表面進(jìn)行污穢刷洗。

8、進(jìn)一步，所述儲水罐體的下部設(shè)有帶流量開關(guān)的噴頭，噴頭與無線控制箱連接；無線控制箱接收控制指令，控制儲水罐向采集區(qū)域噴灑蒸餾水。

9、進(jìn)一步，所述收集罐包括收集罐體，收集罐體的頂部安裝有引流管；引流管的頂部呈漏斗狀，并位于絕緣子下表面的邊緣處，且位于第一金屬條和第二金屬條之間，對已劃定采集區(qū)域刷洗污水通過引流管進(jìn)入收集罐體。

10、一種用于絕緣子表面污穢快速采集的采集方法，該采集方法基于上述的用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置，其特征在于，包括以下步驟：

11、步驟1.確定需采集的絕緣子表面區(qū)域，在絕緣子的底座與鐵帽之間安裝有上固定卡扣和下固定卡扣，固定污穢采集裝置主體；

12、步驟2.根據(jù)需采集的絕緣子表面區(qū)域，通過上固定卡扣和下固定卡扣固定儲水罐于采集裝置上端，固定收集罐于采集裝置下端；

13、步驟3.向無線控制箱發(fā)送控制指令，控制驅(qū)動組件驅(qū)動采集區(qū)域劃定組件，預(yù)設(shè)第一金屬條與第二金屬條開合角度

14、步驟4.基于預(yù)設(shè)第一金屬條與第二金屬條開合角度以及清污組件的刷頭長度l，獲得污穢采集區(qū)域面積s；

15、步驟5.由預(yù)設(shè)污穢采集標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)絕緣子表面污穢采集面積s，計算獲得儲水罐流量開關(guān)處蒸餾水儲水量q；

16、步驟6.通過無線控制箱對驅(qū)動組件的伸縮旋轉(zhuǎn)電機參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，預(yù)設(shè)污穢刷頭轉(zhuǎn)動角速度ω，往復(fù)轉(zhuǎn)動次數(shù)為n，由此獲得污穢采集刷頭在絕緣子表面污穢采集區(qū)域采集時間t；

17、步驟7.在清污組件的刷頭轉(zhuǎn)動采集時，控制儲水罐上的噴頭關(guān)閉，在經(jīng)過采集時間t后，采已劃定采集區(qū)域含污穢的采集水樣通過引流管引流到收集罐體中；

18、步驟8.預(yù)設(shè)清污組件的工作次數(shù)為n次，令驅(qū)動組件配合清污組件進(jìn)行絕緣子表面污穢采集工作時重復(fù)n次刷洗操作。

19、進(jìn)一步，步驟4中，通過無線控制箱預(yù)先設(shè)置第一金屬條與第二金屬條開合角度污穢采集刷頭長度l，則污穢采集區(qū)域面積s可由下式獲得：

20、

21、進(jìn)一步，步驟5中，根據(jù)預(yù)設(shè)污穢采集標(biāo)準(zhǔn)，用于絕緣子表面污穢采集的蒸餾水量與污穢采集面積成正比，由此控制儲水罐流量開關(guān)處蒸餾水儲水量q為：

22、q＝k·s

23、其中，k為絕緣子表面污穢采集的蒸餾水量與污穢采集面積的比例系數(shù)，可在無線控制箱中預(yù)設(shè)。

24、進(jìn)一步，步驟6中，通過無線控制線預(yù)設(shè)污穢刷頭轉(zhuǎn)動角速度ω，往復(fù)轉(zhuǎn)動次數(shù)為n，由此獲得污穢采集刷頭在絕緣子表面污穢采集區(qū)域采集時間t為：

25、

26、本發(fā)明的有益效果是：

27、上述用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置，通過在絕緣子的底座與鐵帽之間安裝上固定卡扣和下固定卡扣，從而將裝置主體未拆卸絕緣子片的情況下進(jìn)行穩(wěn)定的安裝；通過預(yù)先設(shè)置污穢采集刷頭長度l、第一金屬條與第二金屬條開合角度、儲水罐出水量q、污穢刷頭轉(zhuǎn)動角速度ω、往復(fù)轉(zhuǎn)動次數(shù)為n、以及采集時間t等參數(shù)，可確保污穢采集標(biāo)準(zhǔn)的一致性；利用第一金屬片與第二金屬片的開合角度劃分出污穢采集區(qū)域，并使用清污組件的刷頭往復(fù)運動配合定量蒸餾水洗刷獲得絕緣子表面固定面積區(qū)域的污穢，最后通過收集罐對已劃定采集區(qū)域刷洗污水進(jìn)行收集精準(zhǔn)收集，從而為后續(xù)精確計算絕緣子表面污穢污染程度奠定基礎(chǔ)，整個絕緣子表面污穢采集過程實現(xiàn)了智能化、標(biāo)準(zhǔn)化與自動化。用于絕緣子表面污穢快速采集的機械裝置結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶與安裝，有效提高了絕緣子表面污穢的采集效率與采集精度，節(jié)省了大量的人力物力成本。