为了提升现有配电线路的用户承载量,电网行业通常采取将新建线路引流线并入既有的配电线路中,以便为新增的配网用户提供电力供应。这一过程被称为“接火”。
而为了确保既有配电线路供电不受干扰,目前广泛采用不停电的接火作业方法,即“带电接火”。
据估算,2024年全国配网带电接火次数约44.9万次,费用总额接近36亿,带电接火市场需求巨大。
近日,广东某架空配电线路上应用带电接火机器人顺利完成了线路接火作业,获行业高度关注。
相较于使用绝缘斗臂车进行人工接线和手持绝缘操作杆进行接火的传统方式,带电接火机器人展现了无需人员登高、不受地形限制、安全高效、操作精准等显著优势。
此外,与利用升降平台车搭载双机械臂作业的方案相比,带电接火机器人在确保自动化水平的同时,还实现了更低的制造成本和更简便的维护操作流程。
产品参数
产品重量:30kg
电压等级:10kV
产品尺寸:125cm*46cm*53cm
导线高度:≤15m
通讯方式:电台&网络
上线方式:自主上线
行走速度:4-6m/min
适用线径:LGJ-50~LGJ-240
(11.6cm-22.4cm)
遥控距离:>200m(无阻挡)
爬坡角度:≤30°
核心功能
• 自主上下线:机器人采用牵引卷扬上线技术设计了自主上线机构,从而实现对架空配电导线的自动上下线操作。
• 双臂协同:机器人前后端各搭载一组高精度作业机械臂,一端用于对配电导线进行剥皮,另一端用于将导线裸露部分和引流线裸露部分进行螺栓紧固。
• 智能化作业:人员无需登高,确认接火位置后机器人通过自主化AI视觉及运动规划算法,自动完成剥线、接火、紧固等关键环节,配备远程监管功能,智能高效,实现零风险带电作业。
• 带电作业:创新性采用等电位梯度均压技术,配合多层复合电磁屏蔽舱体设计,搭载万伏级绝缘防护组件,构建三位一体安全防护架构,确保机器人与带电体实现稳定电位平衡,有效抵御强电磁干扰与电弧放电风险。
权威认证
带电接火机器人现已取得2项国家发明专利,并经中国电力企业联合会技术鉴定,产品综合性能达到“国际领先”水平。
操作流程
将引流线插入牵引夹具
安装线夹
机器人自主上线
机器人行走至剥线位置
剥线臂开始剥线
拉动引流线就位
取出引流线
抬升线夹至剥线位置
紧固线夹螺栓
机器人自主下线
技术创新点
• 精准调节剥线进刀量技术
机器人利用开口转盘带动刀具剥切绝缘层,同时利用传感器监测到线芯层后反馈信号停止进刀,实现进刀量精准调节,适应不同厚度绝缘层,实现在不损失线芯的情情况下将绝缘层完全剥除干净。
• 导线自适应调心剥离技术
采用可自适用导线线径以及弯曲弧度的技术,通过设计剥线机构底座的为限制性活动连接,使剥线机构能在剥线时根据导线弯曲弧度自由上下滑动和旋转,确保刀片运动弧度与导线同心,实现自适应不同导线直径,避免偏心剥线导致剥皮不彻底现象。
• 导线自适应式接线技术
机器人设计一种四轴机械臂,能高效准确地对位引流线、导线与线夹。利用全桥驱动电路检测电动机电流来智能调节夹紧力,实现自动拧紧线夹,从而快速连通配电导线与引流线。
• 自主上线平衡姿态技术
采用机械旋转盘和陀螺仪技术,实时消除升降过程中的摆动和晃动,通过调平程序精确控制卷扬电机的启停和速度,确保机器升降时保持稳定姿态。
高效安全
目前,该创新技术已成功融入广东多地及河北唐山等地区的10kV配电线路日常运维中,收获了业内外的广泛赞誉与实际成效,充分证明了其在复杂环境下的高适应性和操作可靠性。
在实际应用中,带电接火机器人替代了传统的人工登高操作及绝缘斗臂车模式,展现了突出的经济效益与社会价值:
• 简便高效:将单相线路接火时间缩短至25分钟,相较于绝缘斗臂车/平台升降车搭载机械臂接火的方式,整体作业时间缩短。
• 成本优化:作业人员配置从3—4人精简至2人,人力成本降低了30%。同时,无需环节扫描建模,作业成本降低了40%。
• 社会贡献:有效减少停电作业对民众生活与企业运营的干扰,显著提升了供电系统的稳定性与用户的满意度。
综合来看,该项技术基于“机械化减人、智能化代人”的行业理念,体现了人工智能与电力系统深度融合的典范,也是国家推动智能电网建设,实现带电作业自动化的重要实践。
它不仅显著提升了配网带电接火作业的效率和安全水平,还增强了带电作业的灵活性和自动化程度,展现了带电作业巨大的推广潜力和应用前景。
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