张世强

摘要：使用带电作业机器人在现代电力领域当中是一种十分常见的电力系统运维处理措施，在某种角度上，带电作业机器人能够完美的代替人工，不但为人员工作提供安全保障，还可以提高工作效率。在实际中，由于现代电力系统设计的线路复杂性较强，所以会要求带电作业机器人的绝缘性能达到更高的水平;为了提高绝缘性能，针对其绝缘技术进行了分析。

关键词：电力系统;复杂线路环境;带电作业机器人;绝缘技术

中图分类号：TP242            文献标识码：A

1 引言

带电作业，简单来说，主要是指检测电网设备，检修及设备改造的有效方法，带电作业操作是确保有关电力系统安全稳定运行的主要技术策略。目前，我国特高压和超高压交直流输电工程在加快建设及运营，在这些状况下，带电作业研究也受到高度重视及快速发展。近年来，随着新设备及新技术的快速发展，带电作业关键技术发展速度相当快，这样使得我国带电作业发展前景十分广阔。

2 配电线路带电作业

就现阶段的情况来讲，能够将配电线路带电作业方式划分成三种：一是机械臂作业方法，二是绝缘手套作业方法，三是绝缘杆作业方法。各个国家采用的带电方式是存在差异的，在美国看来，采用绝缘手套方法是相当舒适的，也方便推广和应用。日本东京很多企业经常采用的方法是综合不停电作业方法和绝缘杆法，而这些企业选择这样做的主要目的是带电作业机械臂投入力度很大、经济效益较低，当前已经不再研发带电作业机械臂。近年来，我国也开始普遍实行配电线路带电作业，每年都会进行很多次10kV配电带电作业。与10kV配电线路相比，20kV线路输送半径相当大，而且消耗很小，因而适用于一些用电负荷很大的区域。我国开展的20kV配电线路带电作业技术内容通常包括间隙放电规律特性、操作规章流程及绝缘工具技术参数等。必须要结合作业现场的主要特征来合理制定具有代表性作业项目的指导书。此外，低电位现场作业人员和带电导体的间距与等电位作业人员和接地构件的间距不能小于10m，只有这样才可以保证带电作业具备较强的安全性。

3 带电作业机器人绝缘性分析

（1）一般情况下，在电力领域中所采用的带电作业机器人为机械臂，根据普遍应用结果来看，其在实际应用中具有精度高、实时性强、持重大、稳定性良好等优势，并且通过机械臂，可以避免人工直接进入危险环境，以致其应用价值较高。带电作业机器人的运作不但与机械动能有关联，还与其绝缘性能有关，因为带电作业机器人本身就是电力启动的设备，并且在材质上也多为金属材质，当绝缘性能不足，就会导致机器人出现漏电、导电等问题，使其无法进行作业。（2）因绝缘性能对带电作业机器人的重要意义，所以其绝缘性能受到了相关领域的高度重视，在不断的研发之下，出现了许多不同型号、绝缘性能不等的机器人，例如第二代高压机器人等。在此项技术的发展下，使带电作业机器人在电力领域的应用深度得到了进步;但现代电力线路环境十分复杂，其中有部分复杂环境对于机器人绝缘性能有着更高的要求，因此有必要对此进行研究，提高带电作业机器人的应用价值与深度。

4 带电作业的主要发展方向及研究方向

4.1 带电作业机器人

在普遍的设计中，带电作业机器人的绝缘系统主要由5个部分组成，即绝缘斗臂车、带电作业控制平台、主从操作液压机械臂、绝缘遮蔽罩、光纤链接。以下将对此5个部分逐一进行分析。（1）绝缘斗臂车。针对部分架空线路或者复杂线路环境，通过绝缘斗臂车可以将机械臂、控制端、控制人员送至准确的位置。（2）带电作业控制平台。带电作业控制平台即控制端，在此平台当中，控制人员可以进行两类操作，即观察机器人运作状态与电力维修点的状态，控制机械臂运作，此平台是机器人作业系统中的核心。（3）主从操作液压机械臂。主从操作液压机械臂是一种常见的带电作业机器人，原理在于液压升降，其行为受控制端约束。通过控制端的操纵行为，其内部液压会产生升降，当液压上升机器人的高度会提高，当液压下降则高度下降。（4）绝缘遮蔽罩。绝缘遮蔽罩是覆盖机器人整体的一种绝缘防护措施，主要功能是为了进一步隔绝电源与接地端，避免发生电力安全事故。（5）光纤链接。因为系统设计需求，在机器人整体系统当中，部分功能需要进行数据传输，所以此类功能需要通过光纤进行连接。

4.2 带电检测定位技术

（1）超声波定位技术。超声波定位技术是根据超声波信号之间的时间差来定位。使用超声波定位技术时，把固定在变压器外壳上的一个传感器当作参考点，依次测试得到放电信号传到另一个传感器和参考传感器的时间差，把这个时差利用方程式求解，就可以求出局部放电的区域，这种方法被称为双曲面计算法。时间差、算法和等值声速直接影响着超声波定位技术的准确性。（2）超高频检测定位法。电力变压器局部放电的时候会产生超高频电磁信号，工作人员可以利用超高频电磁信号强大的抗干扰性，迅速确定局部放电位置，但是金属会阻碍超高频电磁信号的穿透，并且遵循几何绕射定律，电力变压器内复杂的结构，导致超高频电磁信号不断改变传播，所以一定要清楚的了解造成影响的因素，以保证能对局部放电位置准确定位。（3）局部放电检测联合定位法。在定位局部放电位置时，如果使用某一种技术来定位，由于影响因素很多，致使不能准确定位。因此，可以把几种定位技术联合起来使用，比如超高频与超声波联合定位方法，超高频与光学定位联合定位，确保定位的准确性。

4.3 变电设备的带电清洗作业及带电检修

对于变电站设备紧密及缝隙紧凑的特征，必须要进一步深入研究专门使用的绝缘斗臂车。根据变电带电作业项目，对操作导则及作业方式进行研究。对于一些带电检修项目，应当采取操作工具和绝缘平台进行有机结合的方式完成作业，对于相对复杂的作业项目，也可以采取等电位作业方式。需要重视新技术对换流站及变电站带电检修中的应用。就带电清洗来讲，必须要在全面分析站内绝缘设备积污特性的前提下，对站内设备带电清洗技术加大研究，尤其是特高压和超高压直流设備的带电清扫技术，主要包括制定有关的安全技术标准及研究智能化自动带电清洗装置等，以更好地促进变电站带电清洗技术的广泛应用。

5 结束语

综上所述，就带电作业关键技术研究来讲，当前仍旧有许多有待完善的情况，想要确保带电作业项目正常开展，有关工作人员和现场操作工人必须要一起探讨，这样才可以真正实现理论和实践相结合，才可以更好地解决带电作业关键技术问题。城市的法和电力使用有着密切联系，必须要保证带电作业的标准化，提高城市带电作业的专业性，这样才可以推动城市健康稳定发展。

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