摘要：电力系统输变电领域运行检修以及施工过程中无法避免高空作业，高空作业是输变电运检中常见的作业方式。高空作业传送检修物资的前提是绝缘绳索的高空抛射，利用越过导线的绝缘绳索将绝缘工器具和生产材料运送至高空，从而进行高空作业。而现有的技术方法多采用弹弓射弓等方法进行高空抛绝缘绳索，方法陈旧、准确率低、效率低下、安全性差，同时受大风等自然环境影响较大。利用特制的电磁力弹射装置弹射牵引绳索，能够 满足电力系统输、变电技术领域高空带电作业绳索抛掷需求，可大幅度提升弹射绝缘绳索的准确率、提高了运行检修效率、同时解决了受大风等自然环境影响大的问题。
关键词：输变电高空作业，绝缘绳索弹射，电磁力，电力电磁轨道
1、电力电磁轨道弹射装置的结构
电力电磁轨道弹射装置，包括主电容组、主电容组正极母线、主电容组负极母线、绝缘绳索弹射体、晶闸管控制盘、次电容组、次电容组正极母线、次电容组负极母线、多级电磁加速线圈、光电传感器、电磁轨道及电磁轨道支架几部分组成。
1.1、电力电磁轨道结构原理示意图
图1
如图1所示：1、双排螺栓，2、电容，3、母线T接线，4、电容电极，5、主电容组，6、主电容组正极母线，7、主电容组负极母线，8、绝缘绳索弹射体，9、充电开关，10、电磁轨道支架，11、应急充电开关，12、发射开关，13、晶闸管控制盘，14、次电容组正极母线，15、次电容组负极母线，16、一级电磁加速线圈，17、二级电磁加速线圈，18、三级电磁加速线圈，19、四级电磁加速线圈，20、五级电磁加速线圈，21、六级电磁加速线圈，22、电磁轨道，23、光电传感器；
1.2、晶闸管控制盘的内部结构示意图
图2
如图2所示：24、一级电磁加速线圈晶闸管，25、一级电磁加速线圈输入端口，26、二级电磁加速线圈晶闸管，27二级电磁加速线圈输入端口，28、三级电磁加速线圈晶闸管，29、三级电磁加速线圈输入端口，30、四级电磁加速线圈晶闸管，31、四级电磁加速线圈输入端口，32、五级电磁加速线圈晶闸管，33、五级电磁加速线圈输入端口，34、六级电磁加速线圈晶闸管，35、六级电磁加速线圈输入端口。
1.3、电力电磁轨道弹射装置各机构结构
多级电磁加速线圈依次排列安装在电磁轨道上，电磁加速线圈由光电传感器检测激发，光电传感器安装在电磁加速线圈前端的轨道支架上；绝缘绳索弹射体的一端固定绝缘绳，绝缘绳索弹射体的另一端放置在电磁轨道上；主电容组和次电容组设置在电磁轨道支架的两侧，主电容组通过电容电极连接主电容组正极母线和主电容组负极母线；次电容组通过电容电极连接次电容组正极母线和次电容组负极母线；主电容组和次电容组分别由多个电容并联构成，电容并联后由正极母线输出到电磁加速线圈输入端口；晶闸管控制盘内部含有多组晶闸管，每个晶闸管对应一个电磁加速线圈输入端口，多组晶闸管的晶闸管开关分别连接对应的光电传感器；晶闸管控制盘上设置发射开关，发射开关与晶闸管开关连接。
2、电力电磁轨道弹射装置的工作原理
电力电磁轨道弹射装置主要应用了瞬间电磁场与绝缘绳索弹射体内部涡流作用的原理来推动弹射体高速射出电磁轨道。具体是作业人员选择待弹射绝缘绳索的输电线路或杆塔设备，首先，一级电磁加速线圈光电感应开关导通激发一级电磁加速线圈晶闸管，一级电磁加速线圈导通产生电磁力将绝缘绳索弹射体射出，接下来绝缘绳索弹射体通过二级电磁加速线圈光电感应开关时，二级电磁加速线圈晶闸管激发使得二级加速线圈产生电磁力继续作用在绝缘绳索弹射体上，绝缘绳索继续加速运动，一至六级电磁加速线圈晶闸管连锁激发，六级加速线圈一次导通产生电磁力，绝缘绳索弹射体在连续电磁力的作用下获得强大动能，最后高速射出电磁轨道将绝缘绳索投射到输电线路或杆塔设备上。
3、电力电磁轨道弹射装置的使用。
3.1、弹射牵引绳前的准备
电力系统输变电线路运行检修过程中高空传递、牵引、架线投放牵引线，都需要进行前期的准备。包括，检查绝缘牵引绳索表面有无破损，绝缘牵引绳表面是否干燥以及是否符合安全日期，确认绝缘牵引绳完好。作业人员自身检查，工装穿戴整齐，系好衣领袖口。做到不敞怀、不挽袖、不得将长裤卷起，正确佩戴安全帽及绝缘鞋。工作负责人宣读工作票，工作监护人就位。
3.2电力电磁轨道弹射装置的应用过程
做好全面的前期准备后，即可进行放线。首先作业人员在A点附近确定好作业工位，将电力电磁轨道弹射装置准备好，将绝缘牵引绳与8、绝缘绳索弹射体连接端口连接，将连接好的绝缘绳索弹射体放入到10、电磁轨道支架中。打开9、充电开关进行电能的储存，当电能储存完成后进行瞄准。将电力电磁轨道装置的轨道对准将要投放绝缘牵引绳索的B点，打开12、发射开关。电力电磁轨道装置瞬间将带有绝缘牵引绳索的绝缘绳索弹射体射向B点，绝缘绳索弹射体跨越B点上方后动能逐渐消失，下斜抛运动向地面，完成整个电力放线作业。
图3
4、利用电磁轨道弹射技术实现电力线路绳索弹射的前景及有益效果
采用电磁轨道加速线圈六级连锁极速的方法实现绝缘绳索弹射体的高速、准确、零分贝声音弹射。电磁轨道弹射装置满足电力系统输、变电技术领域高空带电作业绳索抛掷需求，打破了现有技术方法的瓶颈，大幅度提升了弹射的准确率低、提高了运行检修效率、同时解决了受大风等自然环境影响大的问题。电磁轨道弹射装置主要应用了瞬间电磁场与绝缘绳索弹射体内部涡流作用的原理来推动弹射体高速射出电磁轨道，零噪音、高精准易操作。可对电力系统输、变电线路高空带电作进行绝缘绳索弹射，特别适用于野外输电线路高空挂物清扫、各种高空作业，操作简单、快速。满足绝缘绳索节高空弹射技术要求，适应各种大风等恶劣的自然环境。成本低廉，有很好的经济效益和实用价值，适合于大面积推广使用。
论文作者:李志新,邱丽娜,苑婷,王思博,卿洁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电磁论文; 线圈论文; 绳索论文; 晶闸管论文; 轨道论文; 电容论文; 母线论文; 《电力设备》2018年第16期论文;