目录 摘要…………………………………………………………………… Ⅰ Abstract………………………………………………………………Ⅱ 第一章绪言……………………………………………………………1 1.1引言…………………………………………………………………………1 1.2湖南省2008年冰灾的电网分析……………………………………2 第二章覆冰原理…………………………………………………… 4 第三章输电线路覆冰的危害……………………………………… 5 3.1线路过荷载……………………………………………………… 5 3.2不均匀覆冰或不同期脱冰……………………………………… 5 3.3绝缘子串冰闪…………………………………………………… 5 3.4导线覆冰舞动…………………………………………………… 5 第四章除冰方法………………………………………………… 6 第五章巡线机器人……………………………………………… 8 5.1巡线机器人机构……………………………………………… 9 5.2工作电源………………………………………………………… 10 5.3控制系统………………………………………………………… 10 第六章除冰机器人机构……………………………………………11 第七章国内除冰机器人专利……………………………………… 14 7.1一种线缆除冰机器人……………………………………………14 7.2输变线路除冰机器人……………………………………………14 7.3一种可跨越障式多分裂除冰机器人……………………………15 7.4高压输电线路导线除冰方法与装置……………………………16 7.5电力设施的微波除冰装置和除冰方法…………………………16 第八章除冰机构专利………………………………………………18 8.1三机械臂架空线除冰机器人多功能夹持机构…………………18 8.2一种除冰机器人的挂线驱动机构………………………………18 8.3一种导线可越障机器人行走装置………………………………19 8.4一种架空线除冰机器人的制动机构……………………………20 8.5架空线除冰机器人的除冰机构…………………………………21 第九章综合设计除冰机器人……………………………………… 22 9.1除冰机器人总装示意图………………………………………… 22 9.2除冰机器人结构和步骤………………………………………… 23 9.3除冰机器人各组装模块…………………………………………23 9.4，除冰机器人复合除冰…………………………………………… 25 结论………………………………………………………………… 28 致谢………………………………………………………………… 29 参考文献…………………………………………………………… 30 附录1 ………………………………………………………………31 分析湖南2008年冰灾引起的倒塔原因，现场调查了2008年湖南冰灾期间≥220 kV输电线路的受损情况，发现倒塔线路覆冰厚度主要集中在20～60 mm，同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性，档距、塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值，垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔的原因.从而制造输电线路上的除冰机器人成为必要，由国家863计划和08年后的除冰机器人的研究和综合分析，设计一个由各个选用模块组成的高效除冰机器人。 影响导线覆冰因素很多，主要包括：气象条件、地理及地形条件、海拔高程、导线悬挂高度、导线直径、水滴直径、电场强度等。 按不同的分类方法，导线覆冰类型可分为： （1）按冰的表现特性分为：雨冖雾冖混合冖积雪和白霜等[1, 5, 6]；雨凇是过冷却的降水碰到温度等于或低于0℃的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层，其密度较大，一般为0.85g/cm3。雾凇分为两种：一种是粒状雾凇，即过冷却雾滴碰到冷的物体后迅速结成粒状小冰块，其结构较为紧密；另一种是晶状雾凇，结构较松散，稍有震动就有脱落。一般雾凇密度为0.25g/cm3。混合凇是过冷却水滴在导线的迎风面形成的雨凇和雾凇混合冻结的不透明或半透明覆冰，密度在0.26～0.6 g/cm3，黏附力较强。积雪为黏附在导线上的自然降雪，有干、湿之分。干雪密度≤0.1g/cm3，粘附力很弱；湿雪密度0.1～0.5 g/cm3，粘附力较弱。白霜是空气中的湿气与0℃以下的冷物体表面 接触凝结而成，对导线威胁不大，但会增加输电线路的电晕损失[7]。冻雨覆冰形成的雨凇因密度大、附着力强，对架空输电线路的危害最大，08年初的南方电力冰灾主要由该原因造成。 （2）按冰的形成机理分为：降水覆冰、云中覆冰和升华覆冰； （3）按冰在导线上的横截面形状分为：圆形或椭圆形覆冰、翼型覆冰和新月形等，如图1所示。 （4）按冰在导线表面的增长过程分为：干增长、湿增长[1]。这种分类利于分析导线覆冰的形成机理及形成过程中的热平衡及热传递。雾淞和干雪是干增长覆冰过程，雨淞和湿雪是湿增长覆冰过程，而混合淞是介于二者间的一种覆冰过程。