隨著機(jī)器人技術(shù)研究的深入和大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器人在電力行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。實(shí)驗(yàn)室歷經(jīng)近20年的探索，研發(fā)了變電站智能巡檢機(jī)器人、室內(nèi)軌道巡檢機(jī)器人、閥廳巡檢機(jī)器人、架空線路車載巡檢機(jī)器人、架空線路絕緣包覆機(jī)器人、輸電線路全程巡檢機(jī)器人等智能裝備，覆蓋變電、輸電、配電等各環(huán)節(jié)。
巡檢類機(jī)器人已大規(guī)模推廣應(yīng)用，而作業(yè)類機(jī)器人尚處于起步階段。近年來，實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)電力作業(yè)場景，探索機(jī)器人作業(yè)技術(shù)，推進(jìn)機(jī)器人的應(yīng)用由“巡檢”向“作業(yè)”演進(jìn)。“強(qiáng)電磁環(huán)境下的機(jī)器人防護(hù)問題是我們首先要解決的問題。在機(jī)器人靠近帶電體的過程中，當(dāng)電位差超過間隙擊穿電壓時(shí)，會出現(xiàn)間隙擊穿并造成持續(xù)的電弧放電。這對機(jī)器人造成兩種干擾，一種是瞬態(tài)電磁場的輻射干擾，另一種是機(jī)器人表面的高頻電流在其內(nèi)部的線纜及元件上形成感應(yīng)電壓和電流造成的干擾。”實(shí)驗(yàn)室成員李健介紹，“我們基于機(jī)器人進(jìn)、出瞬時(shí)強(qiáng)電磁場受到干擾的機(jī)理，分析電弧放電時(shí)電流幅值、脈沖密集程度等關(guān)鍵指標(biāo)，提出機(jī)器人電位轉(zhuǎn)移電磁脈沖電流及電弧能量暫態(tài)抗干擾設(shè)計(jì)方法，攻克了強(qiáng)電磁場環(huán)境下機(jī)器人帶電作業(yè)安全防護(hù)技術(shù)難題。”
在此基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了機(jī)器人軟硬件一體化安全防護(hù)方案，并在多款帶電作業(yè)機(jī)器人的研發(fā)中應(yīng)用。2018年，220千伏變電站檢修作業(yè)機(jī)器人研制成功，融合激光、超聲、視覺等多源異構(gòu)信息，實(shí)時(shí)自主感知作業(yè)環(huán)境，“一鍵操作”即可自動連續(xù)執(zhí)行檢修作業(yè)。2021年，10千伏架空線路帶電作業(yè)機(jī)器人投入應(yīng)用，具備高空和地面操控兩種作業(yè)模式。操作人員通過語音控制機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)。2024年，實(shí)驗(yàn)室又推出了輸電線路壓接管X射線檢測機(jī)器人。它可完成水平雙分裂、四分裂下引流線場景無損檢測作業(yè)，具備220千伏及以下帶電作業(yè)能力。這些帶電作業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在山東、山西、深圳等地應(yīng)用，有效降低了作業(yè)人員的工作強(qiáng)度，提升了帶電作業(yè)的安全性。
一、產(chǎn)品簡介（SHHZZB2000輕便式直流高壓發(fā)生器技術(shù)先進(jìn),價(jià)格合理）
是根據(jù)中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBF 24003-90《便攜式直流高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》的要求，新研究、設(shè)計(jì)、制造的，是新時(shí)代的科技產(chǎn)品——便攜式直流高壓發(fā)生器，是適用于電力部門、廠礦企業(yè)動力部門、科研單位、鐵路、化工、發(fā)電廠等對氧化鋅避雷器、磁吹避雷器、電力電纜、發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行直流高壓試驗(yàn)，是新世紀(jì)理想的換代產(chǎn)品。
采用高頻倍壓電路，*應(yīng)用新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術(shù)，閉環(huán)調(diào)整，采用了電壓大反饋，使電壓穩(wěn)定度大幅度提高。使用性能的大功率IGBT器件及其驅(qū)動技術(shù)，并根據(jù)電磁兼容性理論，采用特殊屏蔽、隔離和接地等措施。使直流高壓發(fā)生器實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)、便攜式，并能承受額定電壓放電而不損壞。
儀器主要部件選用美國、德國、日本等國技術(shù)的元器件，使儀器更可靠、更穩(wěn)定，倍壓筒體用德國技術(shù)研制生產(chǎn)，高頻變壓器經(jīng)有關(guān)專家特殊設(shè)計(jì)、體積小，容量大，過載能力強(qiáng)，便于現(xiàn)場作業(yè)試驗(yàn)。展望未來，企業(yè)將繼續(xù)積極開拓市場。以質(zhì)量和信譽(yù)為生命，不斷提高科技水平，研制出的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，以滿足用戶的需要，努力開拓，再鑄新世紀(jì)的輝煌。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)（SHHZZB2000輕便式直流高壓發(fā)生器技術(shù)先進(jìn),價(jià)格合理）
1、體積更小、重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡便、功能齊全，便于野外使用，是新世紀(jì)理想的可靠產(chǎn)品。
2、采用*技術(shù)、工藝制造，*應(yīng)用新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術(shù)、脈沖串邏輯陣列調(diào)制，采用大功率IGBT器件，利用高頻技術(shù)提高頻率，頻率高達(dá)100kHz，從而使輸出高壓穩(wěn)定度更高，波紋系數(shù)更小。
3、按免維修設(shè)計(jì)，主要部件均選用美、德、日等國進(jìn)口*技術(shù)的元器件，經(jīng)久耐用，不怕連續(xù)對地直接短路放電。
4、精度高、測量準(zhǔn)確。電壓、電流表均為數(shù)字顯示，電壓分辨率為0.1kV，電流分辨率為0.1uA，控制箱上電壓表直接顯示加在負(fù)載試品上的電壓值，使用時(shí)無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數(shù)字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現(xiàn)場使用。
5、電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定度高，全量程平滑調(diào)壓，輸出電壓調(diào)節(jié)采用進(jìn)口單個多圈電位器，升壓過程平穩(wěn)，調(diào)節(jié)精度高，并設(shè)計(jì)有粗調(diào)和細(xì)調(diào)功能。電壓調(diào)節(jié)精度優(yōu)于0.1%，電壓、電流測量誤差小于1.0%，脈動因數(shù)優(yōu)于0.5%。
6、負(fù)極性輸出、零啟動、連續(xù)可調(diào)、有過電壓、過電流、回零、接地保護(hù)、*斷線保護(hù)等各種保護(hù)功能。自動保護(hù)電路功能強(qiáng)，保護(hù)完善可靠，使操作安全，各種技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)于同類產(chǎn)品。
7、增設(shè)了高精度75%VDC-1mA的功能，做氧化鋅避雷器測量帶來的方便。輕輕一按無須計(jì)算。本儀器控制箱上有75%的電壓功能鍵，在做避雷器試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)電流升到1000uA時(shí)、就打開0.75的按鈕，這時(shí)電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數(shù)據(jù)，做完后應(yīng)立即將升壓的旋鈕回到零位上，同時(shí)將細(xì)調(diào)電壓旋鈕回到零位上，并應(yīng)立即按綠色按鈕，切斷高壓并關(guān)閉電源開關(guān)。再做其它的試驗(yàn)。
8、方便的過電壓整定設(shè)置功能，采用了數(shù)字撥盤開關(guān)，能將整定電壓值直觀顯示，使你操作更隨意，顯示數(shù)值單位為kV。
9、倍壓筒可分節(jié)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場使用，靈活方便，一機(jī)多用，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
10、底部設(shè)有三只內(nèi)藏式支撐腳，增加了倍壓筒的穩(wěn)定性。
三、電氣工作原理框圖（SHHZZB2000輕便式直流高壓發(fā)生器技術(shù)先進(jìn),價(jià)格合理）
四、產(chǎn)品規(guī)格及主要技術(shù)性能（SHHZZB2000輕便式直流高壓發(fā)生器技術(shù)先進(jìn),價(jià)格合理）
規(guī) 格 技術(shù)參數(shù) | 60/2 | 100/2 | 120/2 | 160/2 | 180/2 | 200/2 | 250/2 | 100/200 3/2 | 200/300 3/2 | 其 它 等 級 |
輸出電壓(kV) | 60 | 100 | 120 | 160 | 180 | 200 | 250 | 100/200 | 200/300 | 600～800kV等合同 定做。 |
輸出電流(mA) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3/2 | 3/2 | |
輸出功率(W) | 120 | 200 | 240 | 320 | 360 | 400 | 500 | 400 | 600 | |
充電電流(mA) | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 4.5/3.0 | 4.5/3.0 | |
機(jī)箱重量(kg) | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.4 | 4.5 | 4.5 | 8.1 | |
倍壓筒高度(mm) | Φ80 ×500 | Φ80 ×620 | Φ80 ×770 | Φ80 ×770 | Φ110 ×770 | Φ110 ×770 | Φ110 ×820 | Φ110 ×800 | Φ110 ×1350 | |
倍壓重量(kg) | 6.3 | 6.8 | 6.8 | 7.2 | 7.2 | 7.2 | 7.6 | 7.5 | 12.6 | |
高壓極性 | 負(fù)電壓極性,零電壓啟動,連續(xù)可調(diào)。 | |||||||||
工作電源 | AC 220V±10%;50Hz | |||||||||
電壓測量偏差 | 1.0%（滿度）±1個字,高分辨率0.1%kV | |||||||||
電流測量偏差 | 1.0%（滿度）±1個字,高分辨率0.1%uA | |||||||||
過壓整定偏差 | ≤1.0% | |||||||||
0.75切換偏差 | ≤0.5% | |||||||||
波紋系數(shù) | ≤1.0% | |||||||||
電壓穩(wěn)定度 | 隨機(jī)波動,電源電壓變化±10%時(shí)≤0.5% | |||||||||
工作方式 | 間斷使用;額定負(fù)載30分鐘;1.1倍額定電壓使用:10分鐘 | |||||||||
環(huán)境溫度 | -15℃～50℃ | |||||||||
相對濕度 | 當(dāng)溫度為25℃時(shí)，不大于90%(無凝露) | |||||||||
海拔高度 | 2500米以下 | |||||||||
無人機(jī)作為具有飛行能力的機(jī)器人，是實(shí)驗(yàn)室的重點(diǎn)研究方向之一。“伴隨低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無人機(jī)越來越普及。在電網(wǎng)巡檢工作中，無人機(jī)已成為日常作業(yè)工具。如何進(jìn)一步挖掘潛力，讓無人機(jī)更高效地巡檢，是我們重點(diǎn)關(guān)注的方向。”實(shí)驗(yàn)室成員王萬國介紹，“我們想探索一種全新的輸電線路立體智能運(yùn)檢模式，應(yīng)用無人機(jī)、架空線路車載巡檢機(jī)器人、電纜隧道巡檢機(jī)器人等裝備，實(shí)現(xiàn)輸電線路設(shè)備和通道環(huán)境巡檢全覆蓋。”
目前，無人機(jī)巡檢主要依靠人工操控，自動化程度低。為此，實(shí)驗(yàn)室提出了基于激光點(diǎn)云的無人機(jī)自主巡檢方法，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)巡檢航線一鍵生成與全自主規(guī)劃，提高了巡檢作業(yè)的安全性、巡檢數(shù)據(jù)采集的一致性和精準(zhǔn)性。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室研制出基于移動平臺和固定平臺的無人機(jī)自主巡檢作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)遠(yuǎn)程控制、自動起降和全自主巡檢，大幅提高了巡檢作業(yè)效率。
基于激光點(diǎn)云的無人機(jī)自主巡檢方法已大規(guī)模應(yīng)用于各地電網(wǎng)中，避免了人為因素導(dǎo)致的拍攝不全、照片質(zhì)量不高等問題。依托移動平臺和固定平臺，巡檢人員不再需要到現(xiàn)場操作無人機(jī)，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)全自主作業(yè)，且巡檢更智能、更精細(xì)、更安全。
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