输电线路带电作业绝缘电动牵引装置设计分析赵海波

输电线路带电作业绝缘电动牵引装置设计分析赵海波
发布时间：2021-09-28T03:09:12.537Z 来源：《中国科技人才》2021年第19期作者：赵海波
[导读] 在当前社会经济发展的过程中，人们对电力资源的需求量不断增长，本文介绍了设计优化输电线路带电作业绝缘电动牵引装置的意义与方法，以期进一步提升输电线路工作的质量，为人们供应安全稳定的电力资源。

内蒙古超高压供电局内蒙古呼和浩特 010080
摘要：在当前社会经济发展的过程中，人们对电力资源的需求量不断增长，本文介绍了设计优化输电线路带电作业绝缘电动牵引装置的意义与方法，以期进一步提升输电线路工作的质量，为人们供应安全稳定的电力资源。

关键词：输电线路；带电作业；绝缘电动牵引装置
引言：
在进行输电线路带电作业绝缘电动牵引装置设计的过程中，相关工作人员可以在考虑到输电线路实际需要的基础上，选用具备高绝缘性的聚乙烯材料，制造绝缘牵引滑轮，并采用X 0608集成芯片保证电机能够稳定带动绝缘滑轮的运动，进而实现工具、材料等部分的起吊与牵引。

一、设计优化输电线路带电作业绝缘电动牵引装置的意义
我国疆域辽阔，但受自然环境、资源分布等因素分布不均的影响，为切实满足人们对电力资源的需求，在全国范围内进行大规模的电力资源调配工作成为了一项极为必要的任务，同时，在进行电力资源调配工作的过程中，为降低电力资源的损耗量高压、特高压输电网建设规模不断扩大。

在电网系统工作过程中，由于输电网具备电压等级高、电场场强大、塔头结构尺寸大等特点，为保证电网系统能够正常工作不仅需要尽可能提升电网系统作业工器具机械性、电气性等性能，还需要尽可能提升检修工作的安全性。

现阶段，在输电线路的检修过程中，工具、材料的起吊牵引是一项极为必要的工作，并且工作的安全性与整个线路检修工作的质量之间存在着直接的联系，然而在过去一段时间内的线路检修工作过程中，受检修工作量大、牵引装置稳定性不足等因素的影响，线路的检修往往无法切实满足预期要求，面对上述情况，对当前现有的输电线路带电作业绝缘电动牵引装置进行设计优化成为了一项极为重要的工作[1]。

二、设计优化输电线路带电作业绝缘电动牵引装置的方法
现阶段，在对输电线路带电作业绝缘电动牵引装置进行设计优化的过程中，相关工作人员可以通过选择合适的电机、滑轮材料、无刷电机控制芯片的方式，进一步提升电动牵引装置的整体质量。

（一）选择合适的电机
普通的输电线路带电作业绝缘电动牵引装置的直流有刷电机主要是借助电刷与换向器机械接触进行换向操作的，这种操作在实际应用过程中，由于电刷与换向器的机械接触较多，往往会出现较为严重的磨损，为保证其正常运转，需要经常性地更换零部件，这种情况的出现不仅降低了电机的使用质量，还大大提升了电机的维护成本。

现阶段，为进一步提升绝缘电动牵引装置的使用寿命，降低其维护成本，相关工作人员可以利用无刷电机代替传统的直流有刷电机，由于无刷电机在工作过程中主要是借助霍尔传感器对绕组位置进行检测，然后应用专门的集成电路连通功率器件为绕组进行供电，不需要电刷与换向器进行长时间的机械接触，这种情况的出现不仅降低了电动机的使用成本，还大幅度提升电机的稳定性与工作效率。

举例来说，在进行某电压等级为500kV的输电线线路带电作业绝缘电动牵引装置电机优化工作的过程中，相关工作人员选用了一种输出功率恒定的低速轮毂无刷电机，在实际应用过程中，这一电机可以用自控的方式进行运转，并且，在电机重载启动时，也不需要向变频调速同步电机一样在转子上另加绕组，这种情况的出现进一步延长了绝缘电动牵引装置的使用寿命[2]。

（二）选择合适的滑轮材料
一般情况下，为进一步提升滑轮的使用寿命，传统牵引装置的滑轮主要为金属轮，这种情况的出现降低了装置整体的绝缘性，现阶段，为保证装置能够切实满足当前输电线路对牵引装置绝缘性的需要，用绝缘材料代替传统的金属滑轮，不仅可以避免绝缘工具二次污染问题的出现，还可以避免绝缘牵引绳上的泄漏电流经过电动绞磨与大地形成电流流动回路，在造成电力资源损失的同时，威胁工作人员的人身安全。

举例来说，近年来，随着科学技术的不断发展，各种绝缘材料得到了广泛的研发与应用，现阶段，在选择滑轮替换材料的过程中，相关工作人员就可以选用具备高绝缘性的聚乙烯材料制作滑轮，为电网系统的维护工作提供助力。

（三）选择合适的无刷电机控制芯片
为进一步降低输电线路带电作业绝缘电动牵引装置的问题出现概率，相关工作人员可以用X 0608无刷电机专用集成芯片对装置进行整体性的控制，在实际应用过程中，这一芯片具备功耗低、集成度高、易于操作、外接电路相对较少等优点。

同时，在应用X 0608芯片的过
程中相关工作人员可以按照带电作业绝缘电动牵引装置各部分的功能，将装置划分为电源管理模块、霍尔元件换向与电机驱动模块、电机控制模块以及电路保护模块等部分，其中电机控制模块需要包括装置调速、刹车、正向与反向转向等模块，电路保护模块需要包括过电流保护、过电压欠压保护等模块。

具体来说，首先，电源管理模块设计目的在于当装置与外接电源连通时，可以利用电源转换器将外接电源输入的电压控制在36V左右，满足装置供电需要；当装置没有与外接电源连接时，可以由后备电压为36V、12A h的充电锂电池为装置提供运转电能，同时，为防止装置在进行传递作业时因能量不足出现事故，电源管理模块中还包含了电池容量实时监控电路，便于在电池电量不足时提示工作人员及时更换电池。

其次，霍尔元件换向模块与电机驱动模块中，霍尔传感器的接线情况如图1所示，图中的上部为电机霍尔传感器接口部分，下部为电机霍尔传感器的采样部分；同时，电机驱动模块主要是由X 0608无刷电机集成芯片为控制核心，借助脉冲宽度调制伺服驱动器组成两级放大电路。

再次，电机驱动模块主要由L 385芯片与X 0608无刷电机专用集成芯片构成，其中包括门锁开关模块、调速模块、刹车模块、正反转型模块等部分，在实际应用过程中，这一模块用于控制电机的运转情况。

最后，电机保护模块主要是由L 385芯片与X 0608无刷电机专用集成芯片共同构成，其中包括电流终端保护模块、过电压欠压保护模块等部分，具体的构建目的在于保护电机。

图1 霍尔传感器接线原理示意图
结论：
总而言之，为进一步提升输电线路电力资源输送工作的质量，相关工作人员不仅需要提升输电线路整体的施工质量、定期对输电线路进行检修维护，还需要通过对检修维护工具进行升级优化的方式，在提升检修工作整体质量的同时，保证检修人员的人身安全。

参考文献：
[1]马爱清，王洁，毕永翔.500kV交流线路对并行±800kV直流线路带电作业人员安全防护的影响[J].中国电力：1-10[2021-07-30].
[2]戢光照，赵渊.输电线路带电作业方式及安全防护措施研究[J].电工技术，2020（24）：117-119.。