本發(fā)明涉及斷路器異物清理，尤其涉及一種斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置、sf6斷路器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、斷路器是電力系統(tǒng)中電流開斷的關(guān)鍵器件，其運行可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。在生產(chǎn)過程中，斷路器組部件表面可能附著殘留的微小金屬異物，難以有效清除；在斷路器運行時，由于內(nèi)裝件處于高電位，若高電位電極表面殘留微小金屬異物(如金屬絲、金屬灰等)，帶電運行將降低產(chǎn)品絕緣水平，存在誘發(fā)放電風(fēng)險。內(nèi)裝件表面的異物散落后，也會導(dǎo)致放電事故的發(fā)生。由于斷路器是一種氣體絕緣全封閉式的器件，對于斷路器內(nèi)部的異物，主要通過斷路器帶電運行過程中的局部放電檢測進行檢測，且異物的清理需要斷路器停電解體進行，很難做到快速清理，更換斷路器也并不方便。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置及sf6斷路器。實現(xiàn)斷路器內(nèi)部異物快速檢測清理，提高異物處理效率。

2、本發(fā)明實施例解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置，用于安裝在sf6斷路器的腔體內(nèi)，支持在氣體封閉環(huán)境內(nèi)的進行異物清理，裝置包括：機巢(1)、底座(2)和機器人(3)；

4、機巢(1)包括具有一對觀察窗的機槽屏蔽蓋(11)、以及與機槽屏蔽蓋外緣形狀契合的外殼(12)，外殼內(nèi)部設(shè)置由下至上依次連接的升降機構(gòu)(4)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)、機槽(6)，機槽(6)內(nèi)用于置放機器人(3)、兩側(cè)安裝360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置，機槽(6)頂部固定安裝機槽屏蔽蓋(11)，兩個觀察窗分別位于兩個360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置的正上方；

5、所述外殼的下沿、所述升降機構(gòu)均安裝在所述底座上，所述底座上開設(shè)一組螺栓孔，所述螺栓孔位于所述外殼外側(cè)、用于與所述sf6斷路器進行螺栓連接；

6、底座(2)上安裝航插(8)和牽引機構(gòu)(7)；牽引機構(gòu)(7)連接機器人(3)，用于為機器人(3)傳輸信號以及提供牽引動力；

7、航插(8)外接外部電氣線纜、內(nèi)接機巢(1)中的各個線控設(shè)備；機器人(3)、升降機構(gòu)(4)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)、機槽(6)、牽引機構(gòu)(7)中各個線控設(shè)備經(jīng)航插(8)以及所述外部電氣線纜連接到上位機，直接受所述上位機控制；

8、在所述上位機的控制下，升降機構(gòu)(4)向上托舉機槽(6)、將機器人(3)送至所述sf6斷路器的主腔體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)和牽引機構(gòu)(7)配合機器人(3)執(zhí)行所述上位機的指令、在所述主腔體內(nèi)巡檢及吸附異物；機器人(3)返回機槽(6)后，升降機構(gòu)(4)下降、使機槽(6)全部置于機巢(1)內(nèi)。

9、較優(yōu)地，升降機構(gòu)(4)包括安裝在底座(2)上的槽型底座(41)、槽型頂座(42)，以及安裝在槽型底座(41)上的升降驅(qū)動電機(43)、叉形鉸接架；槽型底座(41)和槽型頂座(42)開口相對、并且左右兩側(cè)邊后側(cè)壁上均開設(shè)滑槽；

10、叉形鉸接架包括中部連桿(44)、一對x型支架(45)、絲桿(46)、滑塊(47)以及固定安裝在槽型底座(41)上的一對軸承座(48)，絲桿(46)一端固定連接升降驅(qū)動電機(43)的轉(zhuǎn)動軸、另一端依次以旋轉(zhuǎn)連接方式連接第一軸承座、滑塊(47)和第二軸承座，絲桿(46)位于槽型底座(41)的兩個所述滑槽中間、平行于所述滑槽設(shè)置；

11、兩個x型支架的底部前端通過銷軸連接方式連接在槽型底座(41)的左右兩側(cè)邊前側(cè)壁、頂部前端通過銷軸連接方式連接在槽型頂座(42)的左右兩側(cè)邊前側(cè)壁；第一連桿(49)采用轉(zhuǎn)動連接方式依次穿過槽型底座(41)的左側(cè)滑槽、第一x型支架的底部后端的通孔、滑塊(47)的通孔、第二x型支架的底部后端的通孔、槽型底座(41)的右側(cè)滑槽，第一連桿(49)垂直于絲桿(46)設(shè)置、且兩端安裝防脫固定件；

12、兩個x型支架的頂部前端采用帶有通孔的凹槽結(jié)構(gòu)、凹槽內(nèi)寬與槽型頂座(42)的側(cè)壁厚度相匹配、通孔尺寸與滑槽寬度相匹配，槽型頂座(42)的左右兩側(cè)壁分別插入兩個凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)、并且將通孔與滑槽對齊，第二連桿(410)采用轉(zhuǎn)動連接方式依次穿過第一x型支架的頂部后端的通孔和第二x型支架的底部后端的通孔，第二連桿(410)平行于第一連桿(49)設(shè)置、且兩端安裝防脫固定件；

13、中部連桿(44)的兩端分別與兩個x型支架的鉸接部位轉(zhuǎn)動連接、且平行于第一連桿(49)設(shè)置；

14、升降驅(qū)動電機(43)轉(zhuǎn)動帶動絲桿(46)轉(zhuǎn)動，滑塊(47)及第一連桿(49)在傳動作用下沿水平滑動，使x型支架(44)帶動槽型頂座(42)上升或下降；

15、所述升降驅(qū)動電機(43)通過線纜連接到航插(8)，受所述上位機控制。

16、較優(yōu)地，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(51)，以及從內(nèi)到外同軸嵌套設(shè)置的軸(52)、軸承(55)、齒輪板(54)，軸承(55)與軸(52)、齒輪板(54)之間均為轉(zhuǎn)動連接關(guān)系；軸(52)的一端固定連接在槽型頂座(42)上表面、另一端置于軸承(55)內(nèi)；齒輪板(54)的上表面固定連接機槽(6)；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(51)固定安裝在槽型頂座(42)上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(51)的轉(zhuǎn)軸從槽型頂座(42)的通孔向上穿出、端部帶鍵且與小齒輪(53)的內(nèi)齒輪鍵連接，小齒輪(53)的外齒與齒輪板(54)的外齒嚙合連接；齒輪板(54)、機槽(6)與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(51)的轉(zhuǎn)軸為傳動連接關(guān)系；

17、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(51)通過線纜連接到航插(8)，受所述上位機控制。

18、較優(yōu)地，機槽(6)包括固定連接在齒輪板(54)的上表面的槽底(61)，以及與槽底(61)固定連接且共同圍成一個單側(cè)開口置物空間的左側(cè)槽壁(62)、右側(cè)槽壁(63)、后側(cè)槽壁(64)，左側(cè)槽壁(62)、右側(cè)槽壁(63)、后側(cè)槽壁(64)上表面均與機槽屏蔽蓋(11)固定連接；槽底(61)上具有雙滑槽結(jié)構(gòu)(65)用于引導(dǎo)機器人(3)歸位；左側(cè)槽壁(62)、右側(cè)槽壁(63)的后側(cè)外表面各固定安裝一個具有補光燈的360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置(66)；兩個360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置(66)分別位于兩個觀察窗下方，旋轉(zhuǎn)攝像裝置(66)的補光燈所采用的光源為白光光源或紫光光源；

19、后側(cè)槽壁(64)的內(nèi)表面安裝觀察相機(67)；

20、360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置(66)、觀察相機(67)通過線纜連接到航插(8)，受所述上位機控制；

21、后側(cè)槽壁(64)上開設(shè)通孔、外部固定安裝引線管道(68)；

22、左側(cè)槽壁(62)的外側(cè)安裝牽引機構(gòu)(7)。

23、較優(yōu)地，機器人(3)：

24、機身前表面安裝有柔性臂、位于柔性臂兩側(cè)的雙攝像頭和雙補光燈，柔性臂末端具有吸嘴；

25、機身內(nèi)部具有主控器和柔性臂控制模塊；所述主控器通過牽引機構(gòu)(7)連接到航插，受所述上位機控制；

26、所述雙攝像頭、所述雙補光燈、所述柔性臂控制模塊與所述主控器電性連接，受所述主控器控制；

27、通過線路直接供電。

28、較優(yōu)地，牽引機構(gòu)(7)由牽引電機(71)、鏈傳動組件、收卷組件組成：

29、收卷組件包括收卷機構(gòu)底座(75)、轉(zhuǎn)軸座(76)、轉(zhuǎn)軸(77)、卷筒(78)、線纜(79)；收卷機構(gòu)底座(75)固定安裝在左側(cè)槽壁(62)的外側(cè)表面；一對轉(zhuǎn)軸座(76)置于卷筒(78)兩端、且固定安裝在收卷機構(gòu)底座(75)上，用作線纜限位及支撐轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸座(76)上安裝軸承，轉(zhuǎn)軸(77)穿設(shè)在卷筒(78)的軸線部位、且與卷筒(78)之間固定連接，轉(zhuǎn)軸(77)兩端分別穿設(shè)在2個軸承內(nèi)；轉(zhuǎn)軸(77)的一端從軸承穿出、端部外齒與從動鏈輪(73)的內(nèi)齒嚙合連接；線纜(79)一端連接到航插(8)，中部固定連接在卷筒(78)的中部，另一端穿過引線管道(68)以及后側(cè)槽壁(64)的通孔連接到機器人(3)的機身后端、與所述主控器電性連接；

30、牽引電機(71)固定安裝在收卷機構(gòu)底座(75)上，與航插(8)相連接；

31、所述鏈傳動組件包括與牽引電機(71)轉(zhuǎn)子鍵連接的主動鏈輪(72)、與所述線纜收卷組件中的轉(zhuǎn)軸(77)嚙合連接的從動鏈輪(73)、以及與主動鏈輪(72)外齒、從動鏈輪(73)外齒嚙合連接的傳動鏈(74)；

32、牽引電機(71)轉(zhuǎn)動帶動鏈傳動組件轉(zhuǎn)動、收卷組件跟隨傳動，線纜(79)隨卷筒(78)的導(dǎo)向進行收展運動。

33、較優(yōu)地，齒輪板(52)、左側(cè)槽壁(62)、右側(cè)槽壁(63)上設(shè)置有減重孔；

34、槽型頂座(42)的重心位于軸承(55)的軸心線上；

35、槽型底座(41)和槽型頂座(42)的滑槽寬度與第一連桿(49)、第二連桿(410的徑向尺寸契合；

36、左側(cè)槽壁(62)上的360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置中的補光燈為紫光光源，右側(cè)槽壁(63)上的360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置中的補光燈為白光光源；

37、機巢(1)高度為360~580mm，外圍直徑534mm；

38、柔性臂具有5自由度旋轉(zhuǎn)作用；

39、機巢內(nèi)部各個電機、相機采用螺旋線連接到航插(8)。

40、較優(yōu)地，在斷路器的異物處理方面，具體流程為：

41、s1，360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置通過頂蓋的觀察窗觀察斷路器內(nèi)部，傳輸圖像數(shù)據(jù)至所述上位機；

42、s2，需要執(zhí)行異物清理時，所述升降結(jié)構(gòu)、所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、所述360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置的操動機構(gòu)接收所述上位機的指令并執(zhí)行，將機器人的高度升高d，與斷路器腔體持平，轉(zhuǎn)動機槽，使機器人置于的路線初始位置，所述360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置面向斷路器筒體內(nèi)部；

43、s3，機器人(3)和所述牽引機構(gòu)接收所述上位機的指令并執(zhí)行，機器人(3)執(zhí)行預(yù)設(shè)路線并清理斷路器內(nèi)異物，同時所述牽引機構(gòu)放線纜；

44、s4，機器人(3)執(zhí)行清理工作結(jié)束后，按照所述預(yù)設(shè)路線倒退回機巢(1)內(nèi)，同時所述牽引機構(gòu)收線纜；

45、s5，上位機根據(jù)機槽中后側(cè)槽壁(64)的觀察相機(67)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)確認機器人(3)到達機巢(1)內(nèi)，所述升降結(jié)構(gòu)、所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、所述360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置的操動機構(gòu)接收所述上位機的指令并執(zhí)行，將機器人(3)的高度下降d，使頂蓋高度與斷路器腔體持平，轉(zhuǎn)動機槽，使頂蓋的觀察窗置于初始觀察位置，所述360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置回轉(zhuǎn)至初始位置；

46、另外，當(dāng)機器人(3)因故障不能倒退歸位時，所述牽引機構(gòu)接收所述上位機的指令并執(zhí)行，通過收線纜的方式拖拽機器人(3)歸位。

47、一種sf6斷路器，為充滿sf6氣體的密封器件，包括sf6斷路器本體和前述的斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置；所述sf6斷路器本體包括水平設(shè)置的主筒體以及與所述主筒體相貫連接的至少一個相貫筒體，第一相貫筒體與地面垂直設(shè)置、底部具有外緣臺，所述第一相貫筒體內(nèi)用于置放所述斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置，所述外緣臺與所述斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置的底座通過螺栓連接、且外部連接部位使用螺紋膠固定；

48、機器人(3)上升到指定高度、以及在主筒體內(nèi)工作過程中，機槽屏蔽蓋(11)的高度低于屏蔽環(huán)的高度；

49、主筒體的前、后端蓋各安裝一個外圍相機(10)，所述外圍相機面向筒體內(nèi)部、與上位機相連接向上位機直接傳輸圖像數(shù)據(jù)；

50、主筒體側(cè)邊具有觀察窗；

51、外圍相機(10)通過線纜連接到所述上位機、受所述上位機控制。

52、一種斷路器帶壓狀態(tài)下異物處置系統(tǒng)，包括上位機以及前述的sf6斷路器；

53、所述上位機用于：

54、s1，上位機接收360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置、外圍相機(10)傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)；

55、s2，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)判斷出需要執(zhí)行異物清理時，發(fā)送執(zhí)行給升降結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置的操動機構(gòu)，將機器人的高度升高d，與斷路器腔體持平，轉(zhuǎn)動機槽，使機器人置于的路線初始位置，所述360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置面向斷路器筒體內(nèi)部；

56、s3，設(shè)定預(yù)設(shè)路線發(fā)送至機器人(3)、同時控制牽引機構(gòu)，機器人(3)執(zhí)行預(yù)設(shè)路線并清理斷路器內(nèi)異物，同時所述牽引機構(gòu)放線纜；

57、s4，機器人(3)執(zhí)行清理工作結(jié)束后，上位機控制機器人(3)按照所述預(yù)設(shè)路線倒退回機巢(1)內(nèi)，同時控制所述牽引機構(gòu)收線纜；

58、s5，上位機根據(jù)機槽中后側(cè)槽壁64的觀察相機67)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)確認機器人(3)到達機巢(1)內(nèi)，控制所述升降結(jié)構(gòu)、所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、所述360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置的操動機構(gòu)，將機器人(3)的高度下降d，使頂蓋高度與斷路器腔體持平，轉(zhuǎn)動機槽，使頂蓋的觀察窗置于初始觀察位置，所述360°旋轉(zhuǎn)攝像裝置回轉(zhuǎn)至初始位置；

59、另外，當(dāng)機器人(3)因故障不能倒退歸位時，控制所述牽引機構(gòu)通過收線纜的方式拖拽機器人(3)歸位。

60、由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實施例提供的斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置、sf6斷路器及系統(tǒng)。系統(tǒng)包括：上位機和sf6斷路器，sf6斷路器中安裝有斷路器運行狀態(tài)下異物處置裝置；裝置包括：機巢、底座和機器人；機巢包括機槽屏蔽蓋、外殼，外殼內(nèi)部設(shè)置升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、機槽，機槽內(nèi)用于置放機器人；底座上開設(shè)一組螺栓孔，用于與sf6斷路器進行螺栓連接；底座上安裝航插和牽引機構(gòu)；牽引機構(gòu)連接機器人，用于為機器人傳輸信號以及牽引動力；航插外接外部電氣線纜、內(nèi)接機巢中的各個線控設(shè)備；在上位機的控制下，升降機構(gòu)將機器人送至sf6斷路器的主腔體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和牽引機構(gòu)配合機器人執(zhí)行上位機的指令、在主腔體內(nèi)巡檢及吸附異物。本發(fā)明的系統(tǒng)可實現(xiàn)斷路器內(nèi)部異物快速檢測清理，提高異物處理效率。