接触网绝缘子自动清洗装置方案.doc

密别编号页数4方 案 论 证 报 告 项 目 名 称：电气化铁道瓷质绝缘子电动刷洗装置专题负责人： 室 主 任： 报 告 单 位： 北京铁路局石家庄供电段 二一二年十月1、研制目的：自1961年8月15日建成开通宝鸡凤州段电气化铁路、实现电气化铁路零的突破以来，到2011年末，普通电气化铁路、客运专线营业里程已突破46000km。铁路电气化是实现铁路运输高速、重载的有效途径，是铁路现代化建设的重要标志。电力牵引的高热效率、高功效、低污染优势，日益为世界各国所认同，为数不少的国家都把铁路电气化作为国策，并优先选用在客运专线及客货运量大的普通铁路繁忙干线上。随着工业的发展，电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故日益突出。据不完全统计，1971-1980年，包括牵引供电系统在内，我国输电线路的污闪事故1126次，到了1981-1990年输电线路污闪事故1907次。10年间，污闪事故增加了700多次。污闪事故的突出，不但表现为次数的增加，而且表现为面积的扩大及其严重性、由污染严重的城市工业区扩展到以前人们认为是清洁的地区和农田地，另外污闪事故的发生往往是多条线路、多个变电所相继出现，形成系统振荡，从而造成电网瓦解，引起大面积停电。到了80年代中期和90年代初，跨省市、跨地区的大面积污闪也开始出现，给国民经济带来的损失越来越大。在电气化铁道运营以来，也多次发生因绝缘子污闪引发停电中断行车事故，。以京广线石家庄安阳段为例，1997年12月29日元氏变电所、回进线电源因污闪导致全所停电18.77小时，中断京广正线行车3.17小时。1998年12月27日元氏变电所再次因污闪全所停电11.75小时，中断行车2.92小时。最后不得不采取越区供电方式，严重干扰了铁路运输秩序。为了提高绝缘子的防污闪能力,原石家庄铁路分局自2000年开始大面积实施接触网带电水冲洗作业， 2001年原邯郸供电段又针对牵引变电所设备研制了车载式高压电气设备带电水冲洗装置，虽然收到了较好的效果，但水冲洗对绝缘子的污秽度有一定的要求，当绝缘子的等值盐密大于某数值时，不宜进行水冲洗，因此，实施这些技术措施必须建立在经常性地测试该地区绝缘子的等值盐密、掌握实际的污秽分布规律、绝缘子上的积污速度、等值盐密比较稳定的最大值等诸多参数的基础上。使用中因监测数据的不完备曾造成元氏变电所110kV电流互感器和部分区段的接触网的悬（棒）式绝缘子闪络甚至爆炸事故的发生。水冲洗作业只能对绝缘子表面物质冲洗掉,而对于集结在绝缘子表面的污垢是无法冲掉的还需要进行人工清扫,由于接触网绝缘子数量巨大,天窗时间短,很难在短时间内完成绝缘子的人工清扫.为了提高牵引供电的可靠性,增大绝缘子的防污闪能力,有必要研究一种机械化的绝缘子清扫装置,以提高工作效率.2 电气化铁道瓷质绝缘子电动刷洗装置组成电气化铁道瓷质绝缘子电动刷洗装置组成由以下部分组成 :发电机、空气压缩机、液压泵、软轴电机、操作平台、清扫装置、工作臂、滑行轨道。小型水泵3. 工作原理当需耍对接触网瓷质绝缘子进行清扫时，可将电动刷洗装置安装在轨道车的升降作业平台上。安装方式：先把滑行轨道安装在轨道车的升降作业平台上，再将操作平台安装在滑行轨道上，操作平台可以在滑行轨道上前后移动, 操作平台前后移动的制动由弹簧和气缸完成。工作臂与操作平台为一体结构，工作臂的升降动作由液压系统完成。清扫装置的开合及抱紧绝缘子动作和角度调整动作由气缸及其压缩空气系统完成。 清扫装置的清扫刷子旋转由软轴电机完成。清扫装置的上下调整由小卷扬机完成。在清扫装置转动的同时由小水泵通过输水管向清扫装置内的洒水管供水并洒水。清扫装置内的刷子采用树脂纤维材质。在绝缘子清扫工作结束后，将电动刷洗装置从轨道车的升降作业平台上拆除并保存。3 技术指标1) 发电机容量:三相四线8kW （可使用轨道车所带发电机）2) 打风机电机功率 2.2 kW3) 油压机电机功率 2.2 kW4) 软轴电机功率1.5 kW5) 水泵电机功率 kW6) 卷扬机电机功率0.37kW7) 滑行轨道宽1.1m,长2.6m8) 操作平台高1.1m9) 操作臂长2.7 m 旋转角度270度10) 清扫装置上下旋转角度0至正负50度,左右180度11)装置自重200kg12)操作人员2人4国内状况目前在国内开展绝缘子刷洗作业的主要在国家电网中的变电站进行，刷洗部分安装在操作杆上端，作业时工作人员手举操作杆上下移动对绝缘子进行刷洗。这种刷洗工具因刷洗部分较重，工人劳动强度较大。 在华东地区有采用盘形瓷瓶刷图进行线路瓷瓶干式擦刷, 效果良好。使用时将瓷瓶刷有毛的一面接触瓷瓶底，毛刷修剪成与瓷瓶底相配的形状, 一人在横担上提紧绝缘吊绳, 使刷子的毛紧密接触瓷瓶表面, 另一人在杆上左右拉动绝缘绳索, 使毛刷转动清扫瓷瓶。这个方法一般不宜在35kV及以下线路上使用。在27.5kV线路上如何开展刷洗作业，目前也有厂家开展了研究, 刷洗方式与国家电网变电站刷洗方式相同，这种操作方式最大问题是刷洗工具较重，工人的劳动强度较大。本电气化铁道瓷质绝缘子电动刷洗装置的创新点是，定位简单快捷，利用液压装置来完成工作臂的升降动作，用气动装置完成清扫装置的开合动作, 清扫装置内的清扫刷旋转动力由电机驱动软轴完成。这种清扫方式降底了检修人员的劳动强度，提高了工作效率。5、效益分析报告提高工作效率在进行人工清扫绝缘子的工作中，一根方孔水泥接触网杆柱横弯臂与斜弯臂绝缘子清扫时间为10分钟右左。每基客专接触网钢柱横弯臂与斜弯臂绝缘子清扫时间为15分钟右左。采用电动刷洗装置清扫，清扫一个杆柱时间需要3分钟，提高单人效率3倍。1个小时的天窗点2人可完成20个支柱的清扫。采用电动刷洗装置清扫后，可以减少职工登杆作业频率，降底了发生人身伤害的机遇。改善劳动强度作业人员操作动力开关手柄，实现机械化清扫彻底改变传统绝缘子清扫作业方式。消除作业安全隐患机械化清扫作业消除人员攀登、高空作业不安全隐患，6 项目合作单位项目完成单位： 石家庄供电段 项目合作单位： 河北宇牛电气设备有限公司 石家庄新导配电自动化有限公司 石家庄供电段主要负责提供有关技术资料，项目所要达到的技术要求，并负责项目可行性研究的审定、方案论证及现场试验，河北宇牛电气设备有限公司,石家庄新导配电自动化有限公司负责产品的设计制作、调试工作。7经费预算调研费 0.5万元设备研制 6万元管理费 0.5万元 试验费 2万元资料整理鉴定费 1.5万元合计 10.5 万元8研制进度1. 2013年1月20