机器人高空作业给绝缘子串动手术 更安全 更高效

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科技日报记者 刘昊

机器人乘坐绝缘斗臂车升至高空，靠近变电站龙门架的绝缘子串后，打开随身携带的工具包，伸出两侧机械手臂，一手固定住要更换的瓷瓶片，一手旋转瓷瓶至合适的角度，左右手协同作业，拆除劣化绝缘子，安装新绝缘子，完成后自动收起工具包……这是南方电网广西电力科学研究院成功研制的国际首套变电站悬式绝缘子检测与更换机器人工作的场景。

变电站悬式绝缘子检测与更换机器人在进行绝缘子检测。南方电网广西电网公司供图

“相比传统人工检测，这位机器人对每片绝缘子片检测时间不超过10秒钟，并且实现了绝缘子的自主更换作业，一线工人的劳动强度和安全性得到极大提升。”6月2日，项目牵头人、南方电网广西电力科学研究院一级专家郭丽娟介绍。

据了解，绝缘子是电网系统中大量使用的基础器件，由于长期暴露在户外，日晒雨淋，自然积污，并且经受着机械、电气的多重考验。一旦有一片绝缘子出现劣化，整串绝缘子的绝缘功能就会受到影响，危及电网安全。所以电网工人必须定期登高给绝缘子串做体检，及时更换受损的绝缘子。由于绝缘子架设在高空中，绝缘子的低、零值检测以及劣化绝缘子的更换一直是电网运维工作的老大难。

郭丽娟表示，作为保障电网安全运行的核心业务，电网设备运维存在危险性高、劳动强度大等问题。针对变电站悬式绝缘子检测与更换难题，她牵头组建了技术攻关团队，对变电站绝缘子更换、输电线路绝缘子维护等开展攻关。

参与研发的南方电网广西电力科学研究院技术人员谢国汕介绍，机器人研制过程中，最大的难点在绝缘子插拔销的定位和作业。“绝缘子片与片之间是有连接的，连接处就是插销点，相当于把各个绝缘子片连接组装在一起的关节点，怎么在仅有1.5厘米的狭窄关节点上作业，精准地把插销给推出来，机械手之间怎么协同作业，解决这些问题，没有任何先例可以借鉴。”

在没有任何先例可以借鉴的情况下，郭丽娟带领团队最终成功研制了绝缘子检测与更换机器人系统，包括移动升降平台、双臂协同作业系统、专用作业工具包等。该项技术成果于2022年12月通过广西壮族自治区专家验收。

在近日举行的2023年广西科学技术奖励大会上，南方电网广西电网公司荣获2022年度广西科学技术奖一等奖1项、二等奖4项，获奖数量和质量居广西企业首位。而以变电站悬式绝缘子检测与更换机器人等为主要创新点的项目成果“机器人支撑电网设备智慧运维关键技术及应用”获2022年度广西科学技术进步奖二等奖。

近年来，南方电网广西电网公司党委高度重视科技创新工作，积极贯彻国家、自治区和南方电网公司关于创新的各项决策部署，积极推动科技创新工作向纵深发展，不断完善科技创新体制机制，深化创新项目“揭榜挂帅制”，优化创新评价考核体系，加强知识产权和成果转化，推动科技创新工作不断取得新突破。专利成果“配网架空线路故障自愈方法及系统”获中国专利优秀奖、自治区专利一等奖（金奖），实现公司在国家级科技奖项上“零”的突破。“强磁场高电压设备运行状态非侵入式监测传感器及系统项目”“百兆瓦时级钠离子储能电池技术”“计及太阳能综合利用的农业能源互联网运行调控和商业模式研究”等3个项目获批国家重点研发计划，是公司“十三五”以来首批国家重点科技项目（子课题牵头）。“绿色智能配电网数字化关键技术研究及应用示范”获批公司首个自治区重大专项。

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