绝缘子染污及清扫机械手研究

发布时间：2017-12-15 16:38

  本文关键词：绝缘子染污及清扫机械手研究

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【摘要】：随着我国经济的快速发展,各行业用电量需求不断增加,对电网的建设和维护越来越重视,而绝缘子在输电线路中起着机械连接及电气绝缘的作用,绝缘子能否安全运行是决定电力系统能否稳定运行的重要因素,但由于绝缘子在长期运行过程中表面会附着污秽,当遇到毛毛雨、雾等天气情况下可能会产生闪络,绝缘子闪络会带来巨大的经济损失和不便。为了避免绝缘子污闪事故就要对绝缘子进行在线监测,对绝缘子有污闪趋势的区域进行及时的清扫。红外热成像技术是检测绝缘子污秽等级的重要方法,而红外检测技术的应用需要完善的绝缘子发热机理,因此对绝缘子温度场的研究具有重要意义。本文运用ANSYS有限元软件分析了绝缘子在湿污均匀,湿污加干燥带,湿污加干燥带电弧三种状态下的温度分布情况并进行试验研究验证模型的有效性;同时运用ANSYS电热耦合的方法重点研究了干燥带对污秽绝缘子温度场分布的影响,其中包括:干燥带位置;干燥带条数;干燥带周向长度;干燥带宽度等对绝缘子径向温度分布的影响。同时针对倾斜式安装绝缘子清扫困难,而我国现阶段还是以停电人工清扫绝缘子为主这一现象,提出了一种能够实现对不同安装位置,不同半径的绝缘子进行360度全方位清扫的新型绝缘子清扫机械手设计方案。课题最终取得成果:(1)列出了湿污绝缘子的热平衡方程;(2)得到绝缘子在不同湿润强度,不同表面电阻率情况下的温度分布云图及温度分布规律;(3)通过分析得到湿润强度与表面电阻率对绝缘子温度分布和干燥带电弧产生的影响情况;(4)通过分析得到绝缘子在三种状态下温度随时间的变化情况;(5)得到干燥带出现在绝缘子表面不同位置时,干燥带越靠近绝缘子边缘,绝缘子的整体温度越高;(6)随着干燥带宽度增加,绝缘子整体温度下降,并且最高温度附近温度的变化梯度减小;(7)绝缘子下伞盘干燥带条数增加,除了整体温度下降外,径向温度分布曲线变化不大,靠近钢脚处的干燥带温度最高;(8)得到绝缘子表面出现干燥区但还未生成首尾相接的环状干燥带时,与同周向相比干燥区内部的温度较低,但两端温度始终保持最高,造成干区继续延伸,随着干燥区长度增加绝缘子温度下降,但变化并不大,直到生成首尾相接的干燥带时,温度大幅下降;(9)通过多方面研究确定了模型各运动关节的结构与尺寸,运用UG建立了机械手的整体三维模型,选取了各运动关节所需的气缸与电机;(10)运用ANSYS有限元分析了机械手整体受力及变形情况,校核了关键零部件的强度和刚度要求,并对机械手整体进行了模态分析,确定了机械手的固有频率和振型,提出了优化方案;(11)运用ADAMS软件对机械手整体运动过程进行了运动学和动力学仿真分析,得出了各运动关节的位移、速度、加速度及受力变化情况,最终验证了设计的可行性。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM755;TP241

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 潘从芳;娄毅;蔺红;张起瑞;杨一;胡贺明;;基于ANSYS的温度场仿真分析[J];工业控制计算机;2015年08期

2 梁飞;MacAlpine Mark;关志成;张若兵;;污秽绝缘子表面干区形成的影响因素[J];高电压技术;2012年10期

3 江凯;杨佳华;;电力系统污闪分析及其清扫机械手的设计[J];机电工程;2012年10期

4 向平;向鹏;周敏;赵鑫;张钊;唐婉璐;丁长鸣;刘林;;车载式电力绝缘子清洗装置的设计及特点分析[J];重庆电力高等专科学校学报;2012年04期

5 李豫;李靖;;直升机带电作业方法及作业机型的比较研究[J];华中电力;2011年03期

6 徐志钮;律方成;李和明;刘云鹏;;绝缘子电场有限元分析法的影响因素及其优化[J];高电压技术;2011年04期

7 李豫;李靖;;直升机带电作业的现状、技术难点和发展趋势[J];华中电力;2011年01期

8 陈华林;姚建刚;李佐胜;黄诗文;李文杰;;利用径向温度分布特征检测绝缘子污秽等级[J];电力系统及其自动化学报;2010年05期

9 高博;王清亮;周建博;张乔根;陈勇;蔡炜;丁一正;;干燥带对污秽绝缘子电场分布的影响[J];高电压技术;2009年10期

10 胡利永;章磊;郑堤;郑高颖;郑卫国;;落叶清扫机器人的研制[J];机电工程;2009年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李佐胜;红外热像检测绝缘子污秽等级的关键技术研究[D];湖南大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李华雷;变电站带电绝缘子干冰清洗机器人的研制[D];内蒙古工业大学;2014年

2 王杰;基于VR技术的虚拟战场实时漫游和红外仿真研究[D];南京理工大学;2013年

3 洪浩;某工程机械机械手伸缩臂及其俯仰机构系统优化研究[D];西南交通大学;2012年

4 苏豪;基于ODE的工业机器人三维仿真平台设计与实现[D];重庆大学;2012年

5 胡晓东;内江城市大气污染防治对策研究[D];西南大学;2009年

6 陆敏杰;合成绝缘子污闪原因分析及其对策[D];华北电力大学（河北）;2009年

7 汤君茂;带电清扫机器人液压自动调平系统的设计与研究[D];上海交通大学;2009年

8 孔祚;超高压带电清扫机器人控制系统设计与研究[D];上海交通大学;2008年

9 周艳平;坯料装砌机械手运动学分析研究及计算机仿真[D];武汉理工大学;2007年

10 范卓立;基于虚拟样机技术的轴向柱塞泵运动及动力特性仿真分析[D];燕山大学;2007年

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本文编号：1292676