绝缘子串激光除冰机器人人机交互控制系统设计

牛 捷，邹德华，邝江华，刘兰兰，江 维

(1. 智能带电作业技术及装备（机器人）湖南省重点实验室（国网湖南省电力有限公司输电检修分公司），湖南 衡阳 420100；2. 带电巡检与智能作业技术国家电网公司实验室（国网湖南省电力有限公司输电检修分公司），湖南 衡阳 420100； 3. 武汉纺织大学 机械工程与自动化学院，湖北 武汉 430200)

0 引言

绝缘子是高压输电线路上的重要金具，绝缘子串[1-4]是由一串绝缘子首尾相连而成悬挂于输电杆塔和输电导线之间，用于保证杆塔与导线之间的绝缘与支撑杆塔的作用，冬季气候严寒，位于高空野外环境下的绝缘子串经常覆冰严重，这种覆冰不仅增加了杆塔的负重，还会导致绝缘子串绝缘性能的丧失，特别是绝缘子串上片间绝缘子之间形成的冰凌[5-6]会导致绝缘子短路事故的发生，这些都严重威胁冬季输电线路的安全稳定运行，因此，输电线路绝缘子除冰作业是电力工人的一项常规作业任务。目前国内外最常用的除冰方法有热融冰[7-8]、机械破冰[9-10]、热融冰需要断电作业，这样会造成停电巨大的经济损失，机械除冰过程中脱落的冰块对操作人员的人身安全有极大的威胁，同时，机械除冰过程中产生的振动对输电线路结构可能会造成一定的潜在影响，此外，这些除冰方法大多都有作业效率低、安全隐患大的一些显著缺陷，而激光[11-12]作为一种清洁能源，不仅能够实现非接触式的除冰而且控制灵活，特别适合于野外复杂环境下的输电线路绝缘子除冰作业，而与此同时，激光器的搭载装备是实现激光器近距离除冰，有效利用能量的关键，传统的基于机载平台[13]的搭载方式在激光能量损耗上较大。……