摘要：当前普遍应用的高压带电作业机器人以车辆为机器人的支撑系统，通过机器人上带有的机械臂等系统完成相关操作，从中可以看出，在绝缘防护技术的应用中，需要能够防止高压电通过机械臂最终传导到地面，最大限度保障工作人员的生命财产安全，同时对于机器人本身来说，也需要对相关构件进行防护，防止高压电对系统造成破坏。
关键词：高压带电作业机器人；绝缘防护；电力检修
在我国当前的运行与发展中，对供电稳定性的要求越来越高，所以电力企业需要能够加快电力检修效率，传统的人工检修方法已经逐渐不能满足当前的社会发展需求，所以带电作业机器人在当前和今后将发挥重要作用。基于对高压带电作业机器人运行原理和整体结构的分析，本文分析了机器人的可应用绝缘防护技术，保障机器人系统和工作人员的安全。
1高压带电作业机器人的整体结构
当前最常应用的高压带电作业机器人的结构示意图如图1。
从该图中可以看出，在该设备中含有机械臂、车辆、液压装置等，同时在机器人的运行过程中，工作人员也需要能够机器人的运行状态和运行参数进行全面控制，这说明在系统中含有大量的电子器件。通过对该结构图的研究，最终确定高压电对高压带电工作机器人的影响包括以下方面：①控制系统。在机器人的运行过程中，高压电会产生很强的电磁波，这种电磁波显然会对控制系统的运行状态产生强烈影响，所以需要对这种情况进行有效防护。②机器人本身与车辆之间的绝缘防护。当机器人的运动构件与车辆之间的绝缘系统失效时，电力系统中的高压电会经由车辆进行接地，这种情况会对工作人员的生命财产安全造成重大隐患，另外在这种现象发生时，车辆本身也会受到损坏。
2高压带电作业机器人绝缘防护技术的配置重点
2.1绝缘斗
在高压带电作业机器人的运行过程中，通常需要通过绝缘斗搭载电力检修人员进行工作，绝缘斗在该过程中发挥的作用除了承载工作人员，也能够方便高电压电流流入整个机器人系统中，所以绝缘斗本身需要拥有很高的绝缘性。基于对当前相关绝缘材料性能的分析与研究，可以发现对这些材料的合理应用能够满足绝缘斗的绝缘性能要求。但是在该过程中也需要探究相关绝缘材料其余方面的性能，最主要的一点为绝缘材料的强度以及可塑性，只有在各个方面性能都满足绝缘斗的设计和制造要求时，这类绝缘材料才能够应用与绝缘斗的具体制造过程中。
2.2无线数传台
在高压带电作用机器人的运行过程中，为了能够全面保障电力检修工作人员生命安全，需要了解在机器人运行过程中所能够产生的安全隐患，其中一个重要隐患为高压电通过机器人中的控制回路对工作人员的生命财产安全造成影响，所以在系统的设计过程中，通常会应用无线数传台作为工作人员的生命保障系统。对无线数传台的绝缘防护有很高的必要性，原因在于对该设备的绝缘防护能够有效防止高压电产生的电磁波干扰设备的正常通信功能，从而让系统能够处于正常稳定的运行状态下。
2.3机器人电器系统
在高压带电作业机器人的运行过程中，涉及大量电器设备的运行与应用，为了能够全面规避工作人员在工作过程中产生工作以外和风险，机器人的绝缘防护技术也需要对这些电器进行有效防护。另外对于整个机器人系统来说，系统中的其余一些构件也需要具备很高的绝缘防护性能，常见的如机器人系统中车辆支架系统，需要保证该设备与地面之间有很高的绝缘性，防止在电力检修的过程中高压电传导到地面，对工作人员的安全造成影响。另外在机器人的运行过程中，需要能够保证各类构件之间有拥有良好的绝缘性能，最大限度提高整个系统的绝缘性。
3高压带电作业机器人绝缘防护技术的应用措施
3.1绝缘斗
在高压带电机器人的运行过程中，一种运行方式为通过绝缘斗的应用让工作人员进行电力系统的检修工作，在该过程中工作人员会站在绝缘斗中，所以绝缘斗的材料要同时满足绝缘性和强度要求，基于对当前一些绝缘材料的研究，可以确定在绝缘斗的生产中，将采用两层结构，外层材料为FRP绝缘材料，这种材料有很高的强度，并且可塑性更高，这种材料可以实现对整个绝缘斗结构的有效支撑。内层材料为聚乙烯绝缘材料，这种材料的绝缘性能更高，所以在整个绝缘斗中起到主要的绝缘作用。
3.2无线数传台
在无线数传台的运行过程中，系统中会含有一个主站，主站的作用为收集各类信息，并向工作人员发出相应信号，所以为了能够全面保障工作人员的生命财产安全，在该过程中需要对整个无线数传台系统进行绝缘防护。在当前的无线数传台系统中，已经配置了科学性较高的参数，所以在整个高压带电作业机器人的设计过程中，主要工作内容为对这些无线数传台的参数科学性与合理性进行检测，实验结果表明，在这种设备的应用过程中，通过对运行频率、发送频率、数据延迟时间等相关参数的设定能够保证系统处于安全稳定的运行状态下，可以说在这些参数的作用下系统能够处于最佳的工作状态。
3.3机器人夹具
在高压带电作业机器人的运行过程中，机器人的自由端悬臂上通常会设置夹具，以对故障的线缆进行固定与处理，为了防止线路中的高压电对整个系统造成严重影响，在机器人夹具的设计中需要保证夹具有很高的绝缘性。在当前的电力系统中，已经根据夹具绝缘方面的要求制成了相关产品，在实际的机器人应用中，只需应用这类技术成熟的产品即可。需要注意的是，在机器人的运行过程中通常会设置多个自由端悬臂，在每个悬臂上都需要设置夹具，为了防止在系统的运行过程中不同悬臂之间产生相间电压，在这些悬臂的生产和制造过程中需要对这些悬臂进行绝缘处理，常用的应用方式为刷涂绝缘涂料。
3.4机器人本体之间的绝缘
机器人之间有很多活动构件，尤其是机器人的悬臂，需要直接接触高压线缆，所以需要对这些内容进行绝缘处理。另外在机器人装配在支撑平台上，所以对于整个机器人和支撑平台系统来说，两者之间需要有很高的绝缘性，在这些系统的设计过程中，可采用如图2所示的系统保证系统有很高的绝缘性。
从图2中可以看出，在这些构件之间会设置相应的绝缘材料和绝缘设备，从机器人装配角度考虑，这些设备装配和应用较为简单。
3.5车辆支撑系统绝缘在机器人的运行过程中，支撑平台为车辆，并且为了保证平台的平稳性，在正式工作的过程中会应用车辆支撑系统进行工作，为了防止高压电产生接地问题，需要对支撑系统进行绝缘处理。当前应用的一种绝缘方式如图3所示。
从图3中可以看出，在车辆的支撑系统中会装配多个绝缘子，从而保证车辆的支撑系统与地面之间有很强的绝缘性，另外从装配角度出发，可以发现这种方式很容易实现，所以在这种绝缘防护方式能够充分发挥应有功能。
4结论
综上所述，在高压带电作业机器人的绝缘防护技术设计和应用中，重点关注对象为绝缘斗、无线数传台和机器人中的各类电器，在绝缘斗的设计中，要考虑绝缘材料的特性，保证绝缘斗有很高的轻度和绝缘性，对于无线数传台，相关参数需要被严谨研究与设计，对于相关电器，要对活动构件、支撑系统等内容进行设计，提高系统的整体绝缘性能。
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论文作者:朱源锋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/6
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