一种架空输电线路弧垂在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种架空输电线路弧垂在线监测系统，包括于输电线路悬挂的两端设置的倾角测量球体单元，由于悬挂点倾角的测量往往存在由于机械结构因素和传感器等导致的误差，所以还设置有于输电线路弧垂最低处设置的对地距离测量球体单元。通过结合弧垂对地的直接测量则可修正弧垂的计算结果，可有效修正由于悬挂点倾角的测量往往存在由于机械结构因素和传感器等导致的误差，大大提高了弧垂的测量精度。而且，通过弧垂对地的直接测量，可获得导线对地的实际高度，在导线下方有突发事件如违章建筑、树木生长和工程机械等时，可为线路维护提供更加有效的信息支持。

An on-line sag monitoring system for overhead transmission lines

【技术实现步骤摘要】
一种架空输电线路弧垂在线监测系统
本技术涉及电力输电
，尤其涉及一种架空输电线路弧垂在线监测系统。
技术介绍
架空输电导线是电力系统的重要组成部分，保证线路的输送容量和安全运行是输电线路维护的关键问题。截止2018年，我国110kV及以上输电线路长度超过100万公里，其中330kV及以上线路长度达到12.05万公里。而且随着国民经济的快速发展，我国各个产业和领域对电力容量的需求越来越大。在努力增加输电线路长度的同时，保证和提高现有架空输电线路的传输容量，提高电网供电的安全，并提高电网的智能化水平，是智能电网的关键内容。电力传输导线的弧垂与导线的传输容量紧密相关，导线的温度、应力、导线上的覆冰厚度以及周围风速等都会造成线路弧垂的变化；导线弧垂过小会导致导线应力过大，影响导线的机械安全；弧垂过大，线路离地绝缘距离小，存在导线对地放电的危险。在影响输电导线弧垂的诸多因素中，除覆冰等偶发影响外，温度的影响最大；因此，研究输电线路导线温度对弧垂的影响，有利于准确把握输电导线的工作状态，具有十分重要的理论意义和实用价值。对于重要跨越区、易破坏区、无人区等地段的监视更有重要意义。对输电导线的温度和弧垂进行在线监测是研究温度对导线影响的前提条件。传统弧垂测量方法主要有：绳子-秒表法、角度法、基线法和驰度板观测法。这些方法存在误差大，测量受地形限制，且操作繁琐，计算复杂，而且只能对弧垂进行离线观测，这与当前智能电网的建设要求是不相符的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种对能够精准测量输电线路弧垂状态信息的一种架空输电线路弧垂在线监测系统。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，包括：于输电线路悬挂的两端设置的倾角测量球体单元，所述测量球体单元包括第一防护体，于第一防护体内设有第一微处理器以及与第一微处理器相连的倾角传感器、温度传感器、第一通信模块和第一电源储能体，所述温度传感器的检测触头固定于输电线路上，所述第一通信模块与置于基站内的数据接收装置通讯；于输电线路弧垂最低处设置的对地距离测量球体单元，所述对地距离测量球体单元包括第二防护体，于第二防护体内设有第二微处理器以及与第二微处理器相连的微波测距模块、报警模块、第二通信模块和第二电源储能体，所述第二通信模块与置于基站内的数据接收装置通讯；其中，所述第一防护体和/或第二防护体呈球体结构，具有上下扣合的顶罩和防护主体，所述防护主体的上部设有支撑架，于支撑架的中部竖直设有一储液罐，所述储液罐呈封闭式结构，其上部设有与其侧壁滑动配合的封盖，所述储液罐内盛有能够基于热胀冷缩促使封盖沿储液罐侧壁上下滑动的膨胀液，所述封盖与顶罩之间设有连接杆。进一步的技术方案在于，所述防护主体包括上下扣合并能够锁定的上防护罩和下防护罩，于上防护罩和下防护罩的交汇处设有能够使输电线路穿过的过线孔，所述过线孔的内壁上设有能够对输电线路挤压的弹性层，所述过线孔具有相对设置的两个。进一步的技术方案在于，所述上防护罩的下缘和下防护罩的上缘均水平向外设有一圈翻边，两圈翻边借助固定螺栓锁定。进一步的技术方案在于，所述第一电源储能体和/或第二电源储能体为超级电容，并连接有导线感应取电模块，所述导线感应取电模块通过开合式电流互感器卡在输电线路上获取能源，并通过整流及控制保护电路对超级电容充电。进一步的技术方案在于，所述连接杆上设有氢气囊。进一步的技术方案在于，所述顶罩的下缘水平向外设有一圈防水翻边。进一步的技术方案在于，所述第一防护体和/或第二防护体内腔的底部铺设有防潮层。进一步的技术方案在于，于防潮层下方对应的的防护体上开设有透气孔。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：该系统可以实现对重点线路和危险场所的弧垂实时监测与报警，实时掌握线路的温度和弧垂状态信息，确保线路在输送容量下的安全，也可以为线路动态增容提供保证，避免因导线弧垂引起的断线或对地放电等重大事故的发生。该系统中，通过结合弧垂对地的直接测量则可修正弧垂的计算结果，可有效修正由于悬挂点倾角的测量往往存在由于机械结构因素和传感器等导致的误差，大大提高了弧垂的测量精度。而且，通过弧垂对地的直接测量，可获得导线对地的实际高度，在导线下方有突发事件如违章建筑、树木生长和工程机械等时，可为线路维护提供更加有效的信息支持。并且，防护体顶部能够基于热胀冷缩原理实现自定升降，在温度高时，顶罩上升，使顶罩和防护主体之间具有透气间隙，有利于测量球体单元内的各电气元件的散热，当温度降低后，顶罩和防护主体之间密封，能够防止杂质和雨水等进入测量球体单元内，损坏各电气元件，从而能够保证各测量球体单元的正常运行及使用寿命。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术的安装结构示意图；图2是本技术的原理示意图；图3是本技术第一防护体和/或第二防护体的结构示意图；图4是本技术的计算原理示意图。具体实施方式下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图1～图4所示，一种架空输电线路弧垂在线监测系统，包括于输电线路悬挂的两端设置的倾角测量球体单元10，以及于输电线路弧垂最低处设置的对地距离测量球体单元20。测量球体单元包括第一防护体，于第一防护体内设有第一微处理器11以及与第一微处理器11相连的倾角传感器12、温度传感器13、第一通信模块14和第一电源储能体15，所述温度传感器13的检测触头固定于输电线路上，关于温度传感器13的检测触头可伸出第一防护体外，所述第一通信模块14与置于基站内的数据接收装置通讯。当线路运行负荷以及其他因素导致线路弧垂发生变化时，倾角传感器12和温度传感器13将检测到的倾角值和温度值传输给第一微处理器11，第一微处理器11将该信息通过第一通信模块14传输至基站内的数据接收装置，然后再通过软件系统计算出输电线路的垂度。该系统可及时准确地监测到相关信息，并实时将现场监测数据通过无线通信网络传送到后台软件，使线路维护人员及时掌握高压输电线路的运行状态。关于温度数值的检测，可以探究温度对弧垂的影响。该系统中，导线倾角测量是通过通过球体单元内部安装的倾角传感器12实现。根据牛顿第二定律，在一个系统内部，速度是无法测量的，但可以测量其加速度。如果初速度已知，就本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，包括：/n于输电线路悬挂的两端设置的倾角测量球体单元(10)，所述测量球体单元包括第一防护体，于第一防护体内设有第一微处理器(11)以及与第一微处理器(11)相连的倾角传感器(12)、温度传感器(13)、第一通信模块(14)和第一电源储能体(15)，所述温度传感器(13)的检测触头固定于输电线路上，所述第一通信模块(14)与置于基站内的数据接收装置通讯；/n于输电线路弧垂最低处设置的对地距离测量球体单元(20)，所述对地距离测量球体单元(20)包括第二防护体，于第二防护体内设有第二微处理器(21)以及与第二微处理器(21)相连的微波测距模块(22)、报警模块(23)、第二通信模块(24)和第二电源储能体(25)，所述第二通信模块(24)与置于基站内的数据接收装置通讯；/n其中，/n所述第一防护体和/或第二防护体呈球体结构，具有上下扣合的顶罩(31)和防护主体，所述防护主体的上部设有支撑架(311)，于支撑架(311)的中部竖直设有一储液罐(312)，所述储液罐(312)呈封闭式结构，其上部设有与其侧壁滑动配合的封盖，所述储液罐(312)内盛有能够基于热胀冷缩促使封盖沿储液罐(312)侧壁上下滑动的膨胀液，所述封盖与顶罩(31)之间设有连接杆(313)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，包括：
于输电线路悬挂的两端设置的倾角测量球体单元(10)，所述测量球体单元包括第一防护体，于第一防护体内设有第一微处理器(11)以及与第一微处理器(11)相连的倾角传感器(12)、温度传感器(13)、第一通信模块(14)和第一电源储能体(15)，所述温度传感器(13)的检测触头固定于输电线路上，所述第一通信模块(14)与置于基站内的数据接收装置通讯；
于输电线路弧垂最低处设置的对地距离测量球体单元(20)，所述对地距离测量球体单元(20)包括第二防护体，于第二防护体内设有第二微处理器(21)以及与第二微处理器(21)相连的微波测距模块(22)、报警模块(23)、第二通信模块(24)和第二电源储能体(25)，所述第二通信模块(24)与置于基站内的数据接收装置通讯；
其中，
所述第一防护体和/或第二防护体呈球体结构，具有上下扣合的顶罩(31)和防护主体，所述防护主体的上部设有支撑架(311)，于支撑架(311)的中部竖直设有一储液罐(312)，所述储液罐(312)呈封闭式结构，其上部设有与其侧壁滑动配合的封盖，所述储液罐(312)内盛有能够基于热胀冷缩促使封盖沿储液罐(312)侧壁上下滑动的膨胀液，所述封盖与顶罩(31)之间设有连接杆(313)。


2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于，所述防护主体包括上下扣合并能够锁定的上防护罩(32)和下防...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立学，徐凯，
申请(专利权)人：李立学，
类型：新型
国别省市：上海;31