一种变电站电流互感器测试机器人及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种变电站电流互感器测试机器人及其应用方法，机器人包括控制单元、吊篮和相互平行布置的两根绝缘绳，绝缘绳一端通过挂钩悬挂于被测试电流互感器的引流线上、另一端固定于地面上，且两根绝缘绳的挂钩分别悬挂于被测试电流互感器两端的引流线上，任一所述绝缘绳上均设有带有机械手夹爪的升降器，吊篮悬挂布置于两个升降器上，吊篮中设有测试仪，且测试仪分别通过连接导线各与一个机械手夹爪的夹持部电连接导通，控制单元分别与测试仪以及两个升降器的控制端相连；应用方法包括通过前述机器人完成变电站电流互感器测试。本发明专利技术具有结构简单紧凑、操作简便、控制精度高、测试效果好、可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站电流互感器测试机器人及其应用方法
本专利技术涉及电力系统的变电站电流互感器测试设备，具体涉及一种变电站电流互感器测试机器人及其应用方法。
技术介绍
变电站电气设备试验，是检查、鉴定设备的运行状况和防止高压设备在运行中发生损坏的重要措施，是了解高压设备绝缘状态及运行性能的主要手段，是高压电气设备全过程管理工作的重要组成。目前，变电站电流互感器、避雷器等，由于安装位置较高，导致在对其进行检测、试验时需要通过人工攀爬、搭建脚手架或使用吊车来实现设备接线、仪器搬运和测试操作，存在工作周期长、劳动强度大、安全隐患多等缺点，以220kV变电站为例，仅仅搭建脚手架就需要一个工作日的时间，同时整个测试过程需要长时间停电，无法快速实现设备检测和供电恢复，工作效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种结构简单紧凑、操作简便、控制精度高、测试效果好、可靠性高的变电站电流互感器测试机器人及其应用方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种变电站电流互感器测试机器人，包括控制单元、吊篮和相互平行布置的两根绝缘绳，所述绝缘绳一端通过挂钩悬挂于被测试电流互感器的引流线上、另一端固定于地面上，且两根绝缘绳的挂钩分别悬挂于被测试电流互感器两端的引流线上，任一所述绝缘绳上均设有带有机械手夹爪的升降器，所述吊篮悬挂布置于两个升降器上，所述吊篮中设有测试仪，且所述测试仪分别通过连接导线各与一个机械手夹爪的夹持部电连接导通，所述控制单元分别与测试仪以及两个升降器的控制端相连。优选地，所述绝缘绳相对竖直方向倾斜布置。优选地，所述吊篮中设有倾角传感器，所述倾角传感器沿着两个升降器的连线方向布置，所述倾角传感器的输出端分别与控制单元相连。优选地，所述升降器包括外壳，所述外壳的内壁上设有滑槽，所述外壳内设有压紧轮和传动轮，所述压紧轮的轴心位于传动轮的轴心的一侧且位于传动轮的轴心的上方，所述压紧轮的轮轴滑动布置于滑槽中，所述传动轮的轴与安装于外壳上的升降伺服电机相连，所述升降伺服电机的电源输入端作为升降器的控制端与控制单元相连。优选地，所述外壳内位于压紧轮的外侧设有至少一对导向轮；所述外壳内位于传动轮的外侧设有至少一对导向轮。优选地，所述机械手夹爪为具有三个自由度的机械手，所述具有三个自由度的机械手包括依次相连的柔性关节、旋转关节、伸缩关节和夹爪组件，所述柔性关节的安装固定于升降器的顶部，所述柔性关节为万向节柔性关节。优选地，所述挂钩包括带有钩头的挂钩本体，所述挂钩本体与绝缘绳相连，所述挂钩本体上位于钩头的开口处设有用于和钩头配合将引流线锁紧的闭合杆，所述闭合杆通过转轴转动固定于挂钩本体内，所述转轴的外部设有涡轮，所述挂钩本体设有和涡轮配合的蜗杆，且所述蜗杆与设于挂钩本体上的驱动电机的输出轴相连，所述挂钩本体上还设有电源模块以及具有遥控控制功能的控制模块，所述电源模块分别与驱动电机、控制模块相连，所述控制模块的控制输出端与驱动电机的控制端相连。优选地，所述挂钩本体上设有用于安装固定绝缘绳的连接环。进一步地，本专利技术还提供一种变电站电流互感器测试机器人的应用方法，实施步骤包括：1）在两根绝缘绳上分别安装升降器，将吊篮悬挂布置于两个升降器上，由人工通过绝缘杆将两根绝缘绳一端通过挂钩分别悬挂放置于被测试电流互感器两端的引流线上并夹紧，将绝缘绳另一端固定于地面上；2）控制两个升降器沿着绝缘绳同步爬升、使得吊篮跟随两个升降器爬升，当被测试电流互感器的引流线进入机械手夹爪的操作范围内时停止升降器爬升；3）控制两个机械手夹爪分别夹持在被测试电流互感器两端的引流线上，被测试电流互感器两端的引流线的电流信号通过连接导线与吊篮中的测试仪电连接导通，利用测试仪完成被测试电流互感器的测试；4）测试完毕后，控制两个机械手夹爪松开引流线，控制两个升降器沿着绝缘绳同步下降使得吊篮跟随两个升降器下降，最终回收吊篮和升降器，将挂钩从引流线上取下，将绝缘绳从引流线上收回。优选地，所述吊篮中设有倾角传感器，所述倾角传感器沿着两个升降器的连线方向布置，步骤2）中控制两个升降器沿着绝缘绳同步爬升时，控制单元实时检测倾角传感器输出的倾角，两个升降器处于同一水平面时吊篮水平布置且倾角传感器输出的倾角为初始角度，初始角度为0°或180°，如果倾角传感器输出的倾角不等于初始角度，则控制单元向较低侧的升降器发出一个转动惯量使得较低侧的升降器相对较高侧的升降器快速爬升直至倾角传感器输出的倾角为初始角度以使吊篮水平。本专利技术的变电站电流互感器测试机器人具有下述优点：1、本专利技术能够沿绳爬行，在绝缘绳上下移动，满足机器人高空作业要求。2、本专利技术能够通过柔性接线夹完成电流互感器两端接线任务，并同测试仪相连，完成电流互感器的测试任务。3、本专利技术原理简单、精准可靠、所需成本低、能广泛应用于变电站中，代替人工检测，提高供电质量。本专利技术的变电站电流互感器测试机器人的应用方法为基于本专利技术的变电站电流互感器测试机器人来对被测试电流互感器两端的引流线进行自动化测试的应用方法，其同样也就有本专利技术的变电站电流互感器测试机器人的前述优点，在此不再赘述。附图说明图1为本专利技术实施例机器人的应用主视结构上示意图。图2为本专利技术实施例机器人的应用侧视结构上示意图。图3为本专利技术实施例中升降器的结构示意图。图4为本专利技术实施例中机械手夹爪的结构示意图。图5为本专利技术实施例中挂钩的结构示意图。图例说明：1、被测试电流互感器；11、引流线；2、绝缘绳；21、挂钩；211、钩头；212、挂钩本体；213、闭合杆；214、转轴；215、涡轮；216、蜗杆；217、驱动电机；218、控制模块；219、连接环；3、吊篮；4、升降器；41、外壳；411、滑槽；42、压紧轮；43、传动轮；44、导向轮；5、机械手夹爪；51、柔性关节；52、旋转关节；53、伸缩关节；54、夹爪组件；6、测试仪；61、连接导线。具体实施方式如图1和图2所示，本实施例的变电站电流互感器测试机器人包括控制单元（图中省略未绘出）、吊篮3和相互平行布置的两根绝缘绳2（轻质），绝缘绳2一端通过挂钩21悬挂于被测试电流互感器1的引流线11上、另一端固定于地面上，且两根绝缘绳2的挂钩21分别悬挂于被测试电流互感器1两端的引流线11上，任一绝缘绳2上均设有带有机械手夹爪5的升降器4，吊篮3悬挂布置于两个升降器4上，吊篮3中设有测试仪6，且测试仪6分别通过连接导线61各与一个机械手夹爪5的夹持部电连接导通，控制单元分别与测试仪6以及两个升降器4的控制端相连。升降器4沿绝缘绳2爬行到被测试电流互感器1的引流线11附近的目标高度后，机械手夹爪5夹持被测试电流互感器1的引流线11，从而使吊篮3内的测试仪6与被测试电流互感器1的引流线11相连以便完成测试工作。为保证吊篮3上升过程中与被测试电流互感器1的杆柱不触碰，本实施例中绝缘绳2相对竖直方向倾斜布置，使得绝缘绳2与被测试电流互感器1的杆柱成一定斜度，具体斜度可根据被测试电流互感器1的杆柱尺寸、吊篮3的尺寸计算得出，其目的是保证吊篮3上升过程中与被测试电流互感器1的杆柱不触碰。本实施例中，吊篮3中设有倾角传感器，倾角传感器沿着两个升降器4的连线方向布置，倾角传感器的输出端分别与控制单元相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：包括控制单元、吊篮（3）和相互平行布置的两根绝缘绳（2），所述绝缘绳（2）一端通过挂钩（21）悬挂于被测试电流互感器（1）的引流线（11）上、另一端固定于地面上，且两根绝缘绳（2）的挂钩（21）分别悬挂于被测试电流互感器（1）两端的引流线（11）上，任一所述绝缘绳（2）上均设有带有机械手夹爪（5）的升降器（4），所述吊篮（3）悬挂布置于两个升降器（4）上，所述吊篮（3）中设有测试仪（6），且所述测试仪（6）分别通过连接导线（61）各与一个机械手夹爪（5）的夹持部电连接导通，所述控制单元分别与测试仪（6）以及两个升降器（4）的控制端相连。

【技术特征摘要】
1.一种变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：包括控制单元、吊篮（3）和相互平行布置的两根绝缘绳（2），所述绝缘绳（2）一端通过挂钩（21）悬挂于被测试电流互感器（1）的引流线（11）上、另一端固定于地面上，且两根绝缘绳（2）的挂钩（21）分别悬挂于被测试电流互感器（1）两端的引流线（11）上，任一所述绝缘绳（2）上均设有带有机械手夹爪（5）的升降器（4），所述吊篮（3）悬挂布置于两个升降器（4）上，所述吊篮（3）中设有测试仪（6），且所述测试仪（6）分别通过连接导线（61）各与一个机械手夹爪（5）的夹持部电连接导通，所述控制单元分别与测试仪（6）以及两个升降器（4）的控制端相连。2.根据权利要求1所述的变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：所述绝缘绳（2）相对竖直方向倾斜布置。3.根据权利要求2所述的变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：所述吊篮（3）中设有倾角传感器，所述倾角传感器沿着两个升降器（4）的连线方向布置，所述倾角传感器的输出端分别与控制单元相连。4.根据权利要求1所述的变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：所述升降器（4）包括外壳（41），所述外壳（41）的内壁上设有滑槽（411），所述外壳（41）内设有压紧轮（42）和传动轮（43），所述压紧轮（42）的轴心位于传动轮（43）的轴心的一侧且位于传动轮（43）的轴心的上方，所述压紧轮（42）的轮轴滑动布置于滑槽（411）中，所述传动轮（43）的轴与安装于外壳（41）上的升降伺服电机相连，所述升降伺服电机的电源输入端作为升降器（4）的控制端与控制单元相连。5.根据权利要求4所述的变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：所述外壳（41）内位于压紧轮（42）的外侧设有至少一对导向轮（44）；所述外壳（41）内位于传动轮（43）的外侧设有至少一对导向轮（44）。6.根据权利要求1所述的变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：所述机械手夹爪（5）为具有三个自由度的机械手，所述具有三个自由度的机械手包括依次相连的柔性关节（51）、旋转关节（52）、伸缩关节（53）和夹爪组件（54），所述柔性关节（51）的安装固定于升降器（4）的顶部，所述柔性关节（51）为万向节柔性关节。7.根据权利要求1所述的变电站电流互感器测试机器人，其特征在于：所述挂钩（21）包括带有钩头（211）的挂钩本体（212），所述挂钩本体（212）与绝缘绳（2）相连，所述挂钩本体（212）上位于钩头（211）的开口处设有用于和钩头（211）配合将引流线（11）锁紧的闭合杆（213），所述闭合杆（213）...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊绍胜，余伟，王旭红，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43