專利名稱：一種輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸電線路導線覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測裝
置
背景技術：
隨著國民經濟的飛速發(fā)展，如何確保電力系統(tǒng)線路運行安全，己 經成為科研單位與企業(yè)研究的重點課題。由于我國電網交錯復雜，分 布面廣，因而受微地形、微氣候的影響大，電力線路冰災事故頻頻發(fā) 生，多次發(fā)生在我國南方大部分地區(qū)的輸電線路受低溫冰凍影響導致 大面積倒塔、停電事故，給國民經濟造成重大損失。目前由于缺乏對 電力線路覆冰的有效監(jiān)測，致使電力線路的導線在嚴重覆冰狀態(tài)下造 成桿塔、金具的承受載荷遠遠超出其設計范圍而引起桿塔倒塌。
目前電力部門為了了解電力線路的覆冰情況，選擇重冰區(qū)，建立 人工觀測站，建立模擬桿塔及導線，當氣候惡劣致使模擬導線結冰時， 觀測人員測量冰厚，并模糊推算此時線路覆冰情況，為進一步除冰提 供依據(jù)。
用模擬冰厚推算實際線路冰厚的方法，具有以下缺點 數(shù)據(jù)不準確。首先，在電力線路上，各桿塔所處位置氣象條件不一 致，致使各級桿塔中絕緣子串及導線覆冰厚度差異較大，模擬覆冰厚 度只能反映觀測點附近的覆冰厚度，不能代表桿塔上導線及桿塔跨距之間導線的實際冰厚。由于導線在帶電運行時的溫度與模擬導線的溫 度不同，因此將模擬冰厚直接用于實際線路中進行計算分析，所得結 果與線路實際覆冰載荷的誤差極大，只能給是否需要人工除冰提供不 準確的參考信息。
反應速度慢。我國輸電線路錯綜復雜，分布廣且北方地區(qū)冬季持續(xù) 時間較長，若在各重冰區(qū)建立觀測站，派專人現(xiàn)場監(jiān)測，將耗費大量 的人力、物力、財力。人工觀測只能定時定點測量數(shù)據(jù)，無法及時反 饋冰害的相關資料。
傳統(tǒng)覆冰觀測，只能通過測量觀測點導線覆蓋厚度，用來推算實際 運行線路覆冰重量，無法直接測量運行導線上的真實覆冰重量。

實用新型內容
針對模擬冰厚推算實際線路冰厚的方法的數(shù)據(jù)精度差、不能實時 反應，速度慢、不能對輸電線路進行實時監(jiān)測的技術問題，特提出如 下技術方案。
一種輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置，包括:受力本 體、絕緣子串、絕緣子鋼帽順序連接，設置有監(jiān)測分機及電源，數(shù) 據(jù)線的一端連接監(jiān)測分機，其另一端通過航空插頭連接受力本體，
受力本體的上端與桿塔上UB掛板相連，其下端與絕緣子鋼帽的上 端相應部位相連，受力本體的體內設置有測力應變元件和微型送變 器。
所述的拉力監(jiān)測裝置，其設置于受力本體內的測力應變元件與微型變送器可以組合為一體。設置于受力本體內的測力應變元件通 過數(shù)據(jù)線連接電源。所述檢測裝置和電源可以組合為一體結構。
所述的拉力監(jiān)測裝置，給檢測裝置和受力本體內的測力應變元 件與變送器供電的電源可以是太陽能電池，也可以是其他類型電 池。
所述的拉力監(jiān)測裝置，受力本體內的測力應變元件輸出值會隨著 外部載荷的增減而產生線性變化，從而可以得知覆冰狀態(tài)下導線、絕 緣子串、連接金具、及覆冰的總載荷的信息。
通過航空插頭及數(shù)據(jù)線從上級監(jiān)測分機處獲取工作電源，同時將 受力本體內內置的微型變送器放大后的輸出信號傳輸給監(jiān)測分機。實 現(xiàn)對高壓線路絕緣子串、連接金具、導線整體重量的監(jiān)測及相關數(shù)據(jù) 處理。
與現(xiàn)有技術相比，本技術方案具有以下優(yōu)點
抗干擾能力強，測量精度高。本實用新型直接串入絕緣子串中， 其輸出信號只受重量的影響而發(fā)生變化，外界干擾載荷無法加入；保 證測量數(shù)據(jù)真實有效。測力應變元件與輸出變送器內置于受力本體內 部，完全屏蔽了外界高壓電磁場的干擾，確保了測量數(shù)據(jù)的精度。
反應迅速、實時性高。本實用新型串入桿塔上絕緣子串中即可長 期工作輸出信號，輸出隨外部載荷變化而及時線性的變化，可隨時給 上一級監(jiān)測分機提供輸出信號。
本實用新型外形結構上具有電力常用金具的外形，既可替代傳統(tǒng) "球頭掛環(huán)"使用，又能在線監(jiān)測絕緣子串、連接金具及導線重量。安裝時只需將扁平帶孔部與"UB掛板"相應部位相連，下部"球頭 部位"與"絕緣子鋼帽"的相應部位連接即可。具有安裝方便快捷、 安全性高的特點。
由于本實用新型使用時直接接入絕緣子串中，輸出信號大小只與 下部絕緣子串重量及導線自重有關，直接輸出與載荷成線性信號，準 確性高。
受力本體的制造材料為特種不銹鋼，該材料具有耐酸堿，抗腐蝕, 不銹蝕，耐疲勞，強度高等特性，提高了產品的可靠性能。


圖l為本實用新型外形主視圖。 圖2為本實用新型外型左視圖。 圖3為本實用新型的結構示意圖。 圖4為本實用新型安裝使用結構示意圖。 圖5為本實用新型安裝連接結構立體示意圖。
具體實施方式
一種輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置，包括:受力本 體l、絕緣子串13、絕緣子鋼帽8順序連接，設置有監(jiān)測分機IO、 電源，數(shù)據(jù)線4 一端連接監(jiān)測分機10，其另一端通過航空插頭3連 接受力本體1，受力本體1的上端與桿塔上UB掛板6的相應部位 相連接，其下端與絕緣子鋼帽8的上端相應部位相連接，受力本體 1的體內設置有測力應變元件2和變送器5。所述的拉力監(jiān)測裝置，設置于受力本體l內的測力應變元件2 與變送器5可以組合為一體。測力應變元件2通過數(shù)據(jù)線連接電源。 所述的拉力監(jiān)測裝置，檢測裝置和電源可以組合為一體結構。 所述給檢測裝置和受力本體1內的測力應變元件2與變送器供電的 電源可以是太陽能電池，也可以是其他類型電池。
本實用新型正常使用時，受力本體1上部扁平帶孔部尾部插入 高壓線路桿塔上連接金具UB掛板6槽內側，通過外六方螺栓7將 受力本體1與"UB掛板6"相連接，下部球頭部位14插入與絕緣 子鋼帽8連接部位內部，球頭部位14底部與絕緣子鋼帽8上部相 應部位過渡間隙配合部位處用"R"型推拉銷或"W"型推拉銷9 卡緊，消除球頭部位14底部與絕緣子鋼帽8上部相應部位過渡間 隙，以防止受力本體1球頭部位從絕緣子鋼帽8與其相連接的部位 滑脫，造成事故。設置于受力本體l內部的測力應變元件2和變送 器5，通過航空插頭3、數(shù)據(jù)線4與桿塔橫擔11上部的監(jiān)測分機10 相連接，在從監(jiān)測分機10獲取所需工作電源的同時，也將采集到 的各種信號輸出到監(jiān)測分機10，供監(jiān)測分機10進行分析計算和處 理，最終將分析結果傳輸?shù)叫畔⒈O(jiān)控中心，供地面技術人員分析決 策。
本實用新型設置在受力本體1內部的測力應變元件2和變送器5 ， 由于具有受力本體1外殼的保護和屏蔽作用，并且直接串入絕緣子串 13中，輸出信號只受到絕緣子串13、絕緣子鋼帽8及本身重量及導 線所受的拉力的影響而發(fā)生變化，外界干擾載荷則無法加入；可以保證測量數(shù)據(jù)真實有效。同時測力應變元件2與輸出變送器5內置于受 力本體內部，完全屏蔽了外界高壓電磁場的干擾，確保了測量的精度 和采集的應變信號的誤差。
在一般正常情況下，系統(tǒng)只顯示導線重量及所受的張力值，如遇 到結冰或大風等災害天氣時，導線覆冰厚度的增加將導致導線的重量 的改變，輸出信號會隨著外部載荷的增減而產生線性變化。監(jiān)測裝置 通過航空插頭、數(shù)據(jù)線從上級監(jiān)測分機處獲取工作電源的同時，將經 過內置的微型變送器5放大后的輸出信號傳輸給監(jiān)測分機10。實現(xiàn)對 高壓線路絕緣子串、連接金具、導線整體重量的監(jiān)測。
本實用新型外形結構上充分依據(jù)電力常用金具外形，可替代傳統(tǒng) 球頭掛環(huán)使用，可代替原有連接金具使用，又能實時在線監(jiān)測絕緣子 串、導線重量及覆冰厚度。安裝時只需將扁平帶孔部與UB掛板6相 連，下部球頭部位14與絕緣子鋼帽8相應部位連接即可，可以實現(xiàn) 快速連接。
本實用新型使用時直接串入絕緣子串13中，輸出只與下部絕緣子 串13的重量及導線自重有關，直接輸出與載荷成線性信號。避免了 理論計算的誤差，準確性高。實現(xiàn)了對高壓線路絕緣子串、連接金具、 導線整體重量和受力狀況的監(jiān)測。由于可以使用太陽能電池的方式進 行供電，本實用新型的在線監(jiān)測裝置接入后即可長期輸出信號，輸出 信號可以是電壓、電流、RS232、 RS485、 RS422等信號格式。輸出 信號隨外部載荷變化而呈程線性的變化，可隨時給上一級監(jiān)測分機和 地面技術人員提供分析信號和決策依據(jù)。
權利要求1. 一種輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置，包括受力本體(1)、絕緣子串(13)、絕緣子鋼帽(8)的順序連接，設置有監(jiān)測分機(10)及電源，其特征在于數(shù)據(jù)線(4)一端連接監(jiān)測分機(10)，其另一端通過航空插頭(3)連接受力本體(1)，受力本體(1)的上端與桿塔(12)上UB掛板(6)相連，另一端與絕緣子鋼帽(8)的上端相連，受力本體(1)的體內設置有測力應變元件(2)和變送器(5)。
2. 如權利要求1所述的輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝 置，其特征在于所述設置于受力本體(1)內測力應變元件(2) 與變送器(5)可以組合為一體。
3. 根據(jù)權利要求2所述的輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測 裝置，其特征在于設置于受力本體內(1)的測力應變元件(2) 通過數(shù)據(jù)線連接電源。
4. 如權利要求3所述的輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝 置，其特征在于所述檢測裝置和電源可以組合為一體結構。
5.如權利要求4所述的輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝 置，其特征在于所述給檢測裝置和受力本體(1)內的測力應變 元件(2)與變送器(5)供電的電源可以是太陽能電池，也可以是 其他類型電池。
專利摘要一種輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置，包括受力本體、絕緣子串、絕緣子鋼帽，設置有監(jiān)測分機及電源，數(shù)據(jù)線的一端連接監(jiān)測分機，其另一端連接受力本體，受力本體的上端與桿塔上UB掛板相連，其下端與絕緣子鋼帽的上端相應部位相連，受力本體的體內設置有測力應變元件和微型送變器，受力本體內的測力應變元件輸出值會隨著外部載荷的增減而產生線性變化，從而可以得知覆冰狀態(tài)下導線、絕緣子串、連接金具、及覆冰的總載荷的信息，使用時直接接入絕緣子串中，輸出信號大小只與下部絕緣子串重量及導線自重有關，直接輸出與載荷成線性信號，準確性高，完全屏蔽了外界高壓電磁場的干擾，確保了測量的精度和采集的應變信號的誤差。
文檔編號G01L5/04GK201229214SQ20082002935
公開日2009年4月29日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權日2008年6月13日
發(fā)明者李建輝, 斌 王, 王孝敬, 偉 蔡, 黃新波 申請人:西安金源電氣有限公司