本發(fā)明涉及絕緣子表面污穢處理，尤其涉及一種絕緣子下表面污穢快速采集裝置及采集方法。

背景技術(shù)：

1、在電力傳輸和分配系統(tǒng)中，絕緣子廣泛用于支撐輸電線路，以防止電流流向地面。絕緣子表面污穢問(wèn)題已成為影響電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的重要因素。絕緣子作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，其表面污穢會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降，增加放電風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)電力設(shè)備故障和停電事故。絕緣子表面的污穢主要來(lái)源于工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、交通運(yùn)輸以及自然環(huán)境中的灰塵、鹽霧等物質(zhì)。這些污穢物質(zhì)在絕緣子表面沉積后，遇到潮濕天氣或雨水侵蝕，會(huì)形成導(dǎo)電膜，降低絕緣子的絕緣性能。特別是在沿海地區(qū)或工業(yè)區(qū)，這種情況尤為嚴(yán)重。污穢問(wèn)題不僅影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還增加了維護(hù)和檢修的難度和成本。

2、根據(jù)絕緣子的結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)，目前污穢采集方法有拆卸手動(dòng)采集與自動(dòng)采集裝置，拆卸手動(dòng)采集需要操作人員使用棉紗、刷子或其他簡(jiǎn)單工具對(duì)絕緣子表面進(jìn)行擦拭，將污穢樣品收集到容器中，再送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。這種方法的所需設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低，但工作量大、效率低。在高壓電力系統(tǒng)中，絕緣子的數(shù)量眾多，逐個(gè)手動(dòng)清潔和采集污穢樣品需要耗費(fèi)大量時(shí)間和人力資源。拆卸手動(dòng)采樣結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性受到操作人員經(jīng)驗(yàn)和技能的影響較大。不同的操作人員可能在操作手法、用力程度和采樣部位等方面存在差異，導(dǎo)致同一絕緣子在不同時(shí)間、不同人員操作下采集的污穢樣品可能存在較大差異。這種不一致性使得實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果的可信度下降，影響對(duì)絕緣子表面污穢狀況的準(zhǔn)確判斷，且容易破壞絕緣子的性能，在輸電線路眾多的情況下無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)。

3、隨著技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化采集裝置逐漸興起。這些裝置通常由機(jī)械臂、傳感器和控制系統(tǒng)組成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣子表面污穢的自動(dòng)采集。例如，一些裝置通過(guò)旋轉(zhuǎn)刷或振動(dòng)器對(duì)絕緣子表面進(jìn)行清掃，并將污穢樣品收集到特定容器中，這些裝置能夠精準(zhǔn)定位和檢測(cè)絕緣子表面的污穢程度，減少了人為操作的誤差，大大提高了采樣效率和準(zhǔn)確性，自動(dòng)化采集裝置雖然節(jié)省了人力，但其高成本和維護(hù)要求也是需要考慮的重要因素。自動(dòng)化裝置的采購(gòu)成本較高，初期投資較大，使用過(guò)程中需要定期維護(hù)和校準(zhǔn)，以確保其正常運(yùn)行和準(zhǔn)確性，并且難以適應(yīng)絕緣子表面的溝壑結(jié)構(gòu)和高低起伏的狀態(tài)，對(duì)絕緣子污穢進(jìn)行有效收集方面還存在一些局限性。

4、因此，如何設(shè)計(jì)一種便捷、快速、適應(yīng)不同絕緣子下表面形狀的污穢采集裝置，以高效收集絕緣子表面的污穢，同時(shí)降低資源消耗和環(huán)境影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)以上提及的目前電力設(shè)備維護(hù)過(guò)程中絕緣子下表面污穢采集方法的不足，本發(fā)明提出一種絕緣子下表面污穢快速采集裝置，用以提高絕緣子污穢采集的效率和精確度。傳統(tǒng)的手動(dòng)采集方法效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且難以覆蓋絕緣子下表面的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)的重復(fù)性和準(zhǔn)確性受到操作人員經(jīng)驗(yàn)和技能的影響。本發(fā)明旨在提高采集適應(yīng)功能性，裝置采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元，能夠快速適應(yīng)絕緣子下表面的高低起伏，實(shí)現(xiàn)高效污穢采集，并配有角度和長(zhǎng)度標(biāo)尺，能夠進(jìn)行數(shù)字顯示采集區(qū)域角度，計(jì)算采集面積，精確測(cè)量和記錄被采污部分絕緣子表面的采集面積，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。再者，本發(fā)明注重資源利用率與安全性，儲(chǔ)水裝置配備了水流控制器，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整沖洗強(qiáng)度和時(shí)間，減少蒸餾水的浪費(fèi)。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種絕緣子下表面污穢快速采集裝置，包括儲(chǔ)水裝置、收集裝置和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元；

4、所述儲(chǔ)水裝置為一安裝于待采樣絕緣子底座上方的容器，其內(nèi)存儲(chǔ)有蒸餾水，儲(chǔ)水裝置配備有水流控制器以及沖刷頭；

5、所述收集裝置為一安裝于待采樣絕緣子外緣的容器，收集裝置頂部開(kāi)口，收集裝置的外部安裝有與水流控制器連接plc控制器；

6、所述鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元為兩組，兩組鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元呈v字形布設(shè)于絕緣子的傘邊和鐵帽之間，v字形的端點(diǎn)處靠近于絕緣子鐵帽，v字形的開(kāi)口延伸至收集裝置頂部開(kāi)口的兩側(cè)，形成絕緣子下表面污穢采集區(qū)域；鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元為柔性體，使其底部貼合于絕緣子下表面的高低起伏結(jié)構(gòu)；

7、所述兩組鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元上分別設(shè)有角度和長(zhǎng)度標(biāo)尺，plc控制器能夠根據(jù)兩組鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元的角度和長(zhǎng)度獲取采集面積，從而通過(guò)水流控制器調(diào)整蒸餾水對(duì)絕緣子下表面污穢采集區(qū)域的沖洗強(qiáng)度和時(shí)間。

8、進(jìn)一步，所述儲(chǔ)水裝置通過(guò)第一卡扣和第一支柱安裝于待采樣絕緣子底座的上方；所述第一支柱的一端與待采樣絕緣子的外緣接觸，另一端通過(guò)第一卡扣可拆卸的安裝于絕緣子底座上，儲(chǔ)水裝置的底部固定安裝于第一支柱上，且靠近絕緣子底座。

9、進(jìn)一步，所述收集裝置通過(guò)第二卡扣和第二支柱安裝于待采樣絕緣子的外緣；所述第二支柱的一端與收集裝置的底部固定連接，另一端通過(guò)第二卡扣可拆卸的安裝于絕緣子鐵帽上。

10、進(jìn)一步，所述收集裝置的頂部開(kāi)口處安裝有能夠密封的蓋子。

11、進(jìn)一步，所述收集裝置的底部設(shè)有出水口，其通過(guò)出水口能夠與外部容器管路連接。

12、進(jìn)一步，所述鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元能夠進(jìn)行一定范圍內(nèi)的扭動(dòng)變形，同時(shí)在三維空間中保持一維不變，并允許在另外兩維上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

13、進(jìn)一步，所述plc控制器包括顯示屏，以及沖洗沖刷按鍵，其顯示屏上能夠顯示絕緣子下表面污穢采集區(qū)域的半徑、圓心角、及采集區(qū)域面積。

14、一種絕緣子下表面污穢快速采方法，該絕緣子下表面污穢快速采方法基于上述的絕緣子下表面污穢快速采集裝置，包括以下步驟：

15、s1.裝置安裝：將待采樣的絕緣子倒置，并安裝絕緣子下表面污穢快速采集裝置，確保儲(chǔ)水裝置安裝于待采樣絕緣子底座上方，收集裝置安裝于待采樣絕緣子外緣；

16、s2.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元調(diào)整：兩組鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元呈v字形布設(shè)于絕緣子的傘邊和鐵帽之間，調(diào)整兩組鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元的角度，使其貼合絕緣子下表面的高低起伏結(jié)構(gòu)，同時(shí)v字形的端點(diǎn)處靠近于絕緣子鐵帽，v字形的開(kāi)口延伸至收集裝置頂部開(kāi)口的兩側(cè)，形成絕緣子下表面污穢采集區(qū)域；

17、s3.計(jì)算采集面積：將兩組鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元上角度和長(zhǎng)度標(biāo)尺顯示的輸出輸入至plc控制器，plc控制器能夠根據(jù)兩組鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元的角度和長(zhǎng)度獲取采集面積，從而通過(guò)水流控制器調(diào)整蒸餾水對(duì)絕緣子下表面污穢采集區(qū)域的沖洗強(qiáng)度和時(shí)間；

18、s4.初步污穢刮?。菏褂媚竟蔚秾⒁坠稳〉奈鄯x從金屬條間刮至收集裝置中；

19、s5.污穢沖刷：按下plc控制器的沖洗沖刷按鍵，控制沖刷頭旋轉(zhuǎn)優(yōu)先清除塊狀污穢，減輕灰狀污穢附著緊實(shí)度；再通過(guò)打開(kāi)儲(chǔ)水裝置的水流控制器，根據(jù)沖洗強(qiáng)度和時(shí)間使用蒸餾水沖刷絕緣子下表面污穢采集區(qū)域內(nèi)的殘余污穢；

20、s6.污穢收集和處理：沖刷后的液體沿絕緣子片流入收集裝置中，確保污穢被有效收集，直至待采樣絕緣子上的污穢被徹底沖刷干凈；收集結(jié)束后，通過(guò)收集裝置連接管路將收集的污穢導(dǎo)入到外部容器中。

21、進(jìn)一步，所述絕緣子下表面污穢采集區(qū)域的面積通過(guò)下式計(jì)算：

22、

23、式中，s為采集面積；n為鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元上的角度標(biāo)尺讀數(shù)；r為鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元的長(zhǎng)度標(biāo)尺讀數(shù)。

24、本發(fā)明的有益效果是：

25、上述絕緣子下表面污穢快速采集裝置，其通過(guò)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元貼合絕緣子表面的高低起伏結(jié)構(gòu)，結(jié)合智能的蒸餾水流動(dòng)控制，刷頭清潔塊狀污穢，使得污穢的采集非常高效，固定沖洗所需采集污染的表面區(qū)域，減少了不必要的蒸餾水和能源消耗，大大提高了采集速度。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)獨(dú)特，具有出色的機(jī)械靈活性和多維動(dòng)作能力，能夠在三維空間中保持一維不變的情況下，還具有在另外兩維上的自由旋轉(zhuǎn)的能力，確保能夠準(zhǔn)確跟隨絕緣子下表面的溝壑曲線。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單元上的角度和長(zhǎng)度標(biāo)尺能夠精確測(cè)量絕緣子表面的參數(shù)，如半徑和圓心角，并根據(jù)采集半徑和圓心角計(jì)算出污穢采集面積，并配合數(shù)顯功能準(zhǔn)確顯示。為絕緣子維護(hù)記錄和性能評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐，從而提高電力設(shè)備的可靠性。收集裝置配備了可密封的蓋子，以防止污穢的泄漏，收集的污穢自動(dòng)傳輸?shù)酵獠咳萜?，以便檢測(cè)污穢成分與含量，降低操作人員的工作負(fù)擔(dān)，并減少了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。