由于城市用電負(fù)荷的快速增長,對供電可靠性提出了越來越高的要求;與此同時,城市規(guī)劃建設(shè)和市容美觀,也逐漸受到社會的關(guān)注。傳統(tǒng)的城市配電網(wǎng)才采用架空線路,施工難度較大,容易發(fā)生危機(jī)人身安全的斷導(dǎo)線、漏電等事故;并且時常發(fā)生私拉亂扯的情況,容易影響城市形象。伴隨著城配網(wǎng)的改造工程的推進(jìn),電纜在配網(wǎng)中所占比例越來越大,每年我市配網(wǎng)新敷設(shè)高低壓電纜管道約60公里,管道敷設(shè)質(zhì)量將直接影響到此后電纜的敷設(shè)質(zhì)量及運行的穩(wěn)定性,進(jìn)而直接關(guān)系到整個城配網(wǎng)的安全運行。
電纜線路入地工程,將電力電纜敷設(shè)在地下,不占地面空間,有利于市容美觀;同一地下電纜通道,可以容納多回線路,輸送容量的適應(yīng)性增強(qiáng);并且,電纜隱蔽在地下,有利于人生安全;配合環(huán)網(wǎng)柜、分接箱等設(shè)備可進(jìn)行多線路聯(lián)絡(luò),形成供電網(wǎng)絡(luò),運行方式極為靈活,可以大大縮減停電次數(shù)和停電范圍,容易實現(xiàn)配網(wǎng)自動化,而在電纜線路建設(shè)過程中,電纜管道的施工及驗收以及電纜排管敷設(shè)質(zhì)量是影響電纜使用壽命和供電可靠性的重要因素。
排管敷設(shè)是一種將電纜敷設(shè)于預(yù)先建好的地下管道中的安裝方式,適用于城市交通比較繁忙、地下走廊比較擁擠、敷設(shè)條數(shù)比較多的地段。一般排管敷設(shè)方法分為人為敷設(shè)和機(jī)械敷設(shè)兩種。使用傳統(tǒng)的人工疏通敷設(shè)方法,顯然面臨著效率低下、操作不便和浪費等諸多問題,尤其是當(dāng)電纜排管長度達(dá)100—2 00米以上時,使用人力牽引塑料通棒來疏通排管已經(jīng)是非常困難,迫切需要用一種先進(jìn)的機(jī)械化工作模式來取代落后的手工工作模式。同時,由于施工、長時間擱置等各種原因,地下管道內(nèi)會有堵塞、管道錯位等許多的異?,F(xiàn)象,因此需要進(jìn)行內(nèi)部管道圖像檢查,探明原因,排除電纜排管中存在的隱患。并且地下管道內(nèi)的土建殘渣,增大了電纜在敷設(shè)過程中磨損的可能性,嚴(yán)重影響輸電線路運行的安全。這些工作的妥善解決,對城市電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行,具有重要的工程實際意義。
管道的施工質(zhì)量直接關(guān)系到電纜的敷設(shè)質(zhì)量。傳統(tǒng)的管道驗收方法采用一根試樣電纜(長約8米),前部裝設(shè)鐵牛,尾部裝設(shè)清掃棉布,電纜本體綁.~LPV C帶。通過試樣電纜在管道內(nèi)牽引,觀N IJPV C帶磨損狀況來判定管道的驗收質(zhì)量。歸納起來傳統(tǒng)管道驗收方法存在以下不足之處:
(1)無法準(zhǔn)確判斷缺陷類型,無法進(jìn)行缺陷精確定位,施工效率低;
(2)無法完全清除管道內(nèi)部的殘留物,給電纜敷設(shè)留下隱患;
(3)試驗電纜與實際電纜敷設(shè)情況不一致,無法準(zhǔn)確模擬電纜敷
設(shè)時的磨損情況,可能造成誤判;
(4)管道檢測及電纜敷設(shè)效率低,施工成本較高。
由此可見,傳統(tǒng)的電纜管道檢測手段無法準(zhǔn)確判斷管道質(zhì)量,給后續(xù)的電纜敷設(shè)造成了質(zhì)量隱患,需要一種更為方便、可靠的手段來判斷電纜管道的施工質(zhì)量,并能對管道進(jìn)行有效清掃,從而提高電纜敷設(shè)質(zhì)量和敷設(shè)效率,提高電纜運行可靠性和穩(wěn)定性。
隨著城市的大規(guī)模建設(shè),各種電壓等級電力電纜的數(shù)量正在增加,將有越來越多的地下電纜有待敷設(shè),開發(fā)一種新型的電纜管道敷設(shè)探測工具來替代原先落后繁瑣的手工勞動,提高工作效率,降低施工成本勢在必行。
管道機(jī)器人是一種比較先進(jìn)的管道監(jiān)測設(shè)備,它由移動載體(行走機(jī)構(gòu))、監(jiān)測視頻系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和動力傳輸系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成,在操作人員的遠(yuǎn)距離控制下,沿管道內(nèi)行走并實時連續(xù)的拍攝、顯示出管道內(nèi)圖像,直觀清晰的反映出管道內(nèi)故障點的狀況,克服了傳統(tǒng)檢測方法存在的弊端,提高了診斷精度,加強(qiáng)了對管道的認(rèn)識和把握能力,及時有效的完成了對管道的檢測和維護(hù)、維修任務(wù),顯示出巨大的應(yīng)用前景,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:
(1)特有的管道機(jī)器人的負(fù)載能力和爬坡能力:通過采用雙微電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動技術(shù)和新穎的增力臂結(jié)構(gòu)設(shè)計,可實現(xiàn)長距離的電纜排管的疏通,在涉水情況下爬坡能力達(dá)N 2o度。
(2)管道內(nèi)部數(shù)字圖像監(jiān)測技術(shù):采用C C D攝像頭,配合以強(qiáng)光照明,可以實現(xiàn)在黑暗、潮濕有水、超長距離情況下的實時圖像采集。
(3)管道機(jī)器人圖像傳輸及控制技術(shù):采取數(shù)字總線傳輸方式實現(xiàn)管道機(jī)器人與控制器之間的數(shù)字圖像傳輸和控制命令傳遞,減輕了電纜重量,避免了模擬圖像信號傳輸對電纜有較大直徑的要求。
(4)管道機(jī)器人回收技術(shù):采用單向控制結(jié)構(gòu)回收技術(shù),在機(jī)器人被卡住的情況下,通過拉線可以將機(jī)器人拖出管道,實現(xiàn)管道機(jī)器人的回收。
(5)動力清掃器的設(shè)計與實現(xiàn):動力清掃器可掛接在機(jī)器人尾部使用,由動力機(jī)器人提供前進(jìn)動力;動力清掃器通過大功率電機(jī)驅(qū)動,配合以傳動裝置,帶動清掃裝置對管道進(jìn)行清掃,實現(xiàn)管道清掃功能。
綜上說述,通過運用機(jī)器人對管道內(nèi)部情況的直觀觀察,了解管道內(nèi)部的實際情況,從而加強(qiáng)對管道敷設(shè)的質(zhì)量監(jiān)督和驗收,再采用行之有效的方法加以解決,提高電纜敷設(shè)質(zhì)量。降低因為電纜敷設(shè)原因而造成的電纜事故停電次數(shù),提高供電可靠率。