一種輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控方法和監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控方法和監(jiān)控系統(tǒng)，屬于輸電技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸電電路是由鐵塔、輸電導(dǎo)線、絕緣子、金具等組成，在惡劣天氣下造成的風(fēng)載、覆 冰重量的荷載均由鐵塔傳到地面，鐵塔結(jié)構(gòu)是否可靠才是輸電線路是否能抵御惡劣天氣的 關(guān)鍵，在線路覆冰的情況，由于地線沒有電流通過，地線的覆冰狀況要比輸電導(dǎo)線嚴(yán)重得 多，鐵塔的倒覆往往由地線支架屈曲引起鐵塔整體受力不均造成，所W對鐵塔地線支架角 鋼屈曲的監(jiān)控才是預(yù)防輸電鐵塔倒覆的根本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控方法和監(jiān) 控系統(tǒng)，確保被監(jiān)控的鐵塔地線支架工作狀態(tài)能實(shí)時、安全、可靠地監(jiān)控預(yù)警，減少輸電線 路融冰和搶險的盲目性，增加了決策的科學(xué)性和可靠性。
[0004] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控方法，該方法包 括W下步驟： 陽0化](1)選取地線支架受力最大的受壓角鋼，在角鋼任一端連接肢上距螺孔200mm處 打磨20mm長度的光面，并用粒度120#砂布拋光；
[0006] (2)用里氏硬度計在角鋼拋光處距連接肢翼板棱線3mm處測Ξ點(diǎn)布氏硬度，取平 均值，先根據(jù)平均硬度推算出推算抗拉強(qiáng)度σHeb，再根據(jù)角鋼翼板寬度計算角鋼抗拉強(qiáng)度 〇b;
[0007] (3)在角鋼拋光處劃一橫線，在橫線上分別劃Ξ條與橫線垂直短線A、B、C，A線距 連接肢翼板棱線10mm，B線位于連接肢翼板中線、C線距連接肢翼板外緣10mm; 陽00引 （4)在A線、B線、C線交叉部位處分別安裝A應(yīng)變片、B應(yīng)變片和C應(yīng)變片，A應(yīng)變 片、B應(yīng)變片和C應(yīng)變片的0°方向分別都與連接肢翼板長軸平行；
[0009] (5)將安裝好的ABCΞ片應(yīng)變片連接好到應(yīng)力測試儀；
[0010] (6)將應(yīng)力測試儀依次連接到無線傳輸設(shè)備和遠(yuǎn)程服務(wù)器組合成輸電鐵塔地線 支架角鋼屈曲監(jiān)控系統(tǒng)，在輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控系統(tǒng)里設(shè)置角鋼屈曲應(yīng)力預(yù)警 值，系統(tǒng)自動監(jiān)控A、B、C應(yīng)變片的應(yīng)力測量值，即時預(yù)警。
[0011] 優(yōu)選的，上述推算抗拉強(qiáng)度oweb等于根據(jù)德國標(biāo)準(zhǔn)DIN50150的鋼強(qiáng)度硬度對照 表按角鋼布氏硬度推算出的抗拉強(qiáng)度值。
[0012] 優(yōu)選的，上述步驟似中角鋼抗拉強(qiáng)度〇b，
[0013] 角鋼翼板寬度<46mm時，則
[0014]
[0015] σbHB----推算抗拉強(qiáng)度
[0016] 〇b-----角鋼抗拉強(qiáng)度
[0017] b-----角鋼肢寬 陽0化]角鋼翼板寬度> 46mm，貝IJ
[0019] 〇b=σHBb
[0020] σbHB--推算抗拉強(qiáng)度
[OOW 0b--角鋼抗拉強(qiáng)度
[0022] 優(yōu)選的，上述步驟化）中
[0023] 角鋼屈曲應(yīng)力預(yù)警值=0. 7XσbX(1. 0365χ2-〇. 0773X-0. 60)
[0024] X---預(yù)加載荷力N。/臨界力F 陽〇2引 〇b角鋼抗拉強(qiáng)度
[0026] 公式中角鋼預(yù)加載荷力N。為角鋼未裝應(yīng)變片時受的壓力，公式中角鋼臨界力F由 材料力學(xué)歐拉公式計算得出。
[0027] 一種輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控系統(tǒng)，包括應(yīng)變片、應(yīng)力測試儀、無線傳輸設(shè) 備和遠(yuǎn)程服務(wù)器，所述應(yīng)變片通過導(dǎo)線連接到應(yīng)力測試儀，所述應(yīng)力測試儀通過無線傳輸 設(shè)備連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器。
[0028] 優(yōu)選的，上述遠(yuǎn)程服務(wù)器連接有預(yù)警裝置。
[0029] 本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)輸電鐵塔設(shè)計軟件和鋼結(jié)構(gòu)計 算軟件對要監(jiān)控的輸電鐵塔地線支架計算結(jié)果，找到受壓力最大的角鋼，將光學(xué)應(yīng)變片按 規(guī)定的方法安裝在角鋼上，將應(yīng)變片、應(yīng)力測試儀、無線傳輸設(shè)備、遠(yuǎn)程服務(wù)器組合成輸電 鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控系統(tǒng)，再加上獨(dú)創(chuàng)的角鋼抗拉強(qiáng)度計算方法、角鋼屈曲應(yīng)力預(yù) 警值計算方法，確保被監(jiān)控的鐵塔地線支架工作狀態(tài)能實(shí)時、安全、可靠地監(jiān)控預(yù)警，減少 輸電線路融冰和搶險的盲目性，增加了決策的科學(xué)性和可靠性。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的角鋼應(yīng)變片布置圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0033] 實(shí)施例1 :如圖1~圖2所示，一種輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控方法，該方法 包括W下步驟：
[0034] (1)選取地線支架受力最大的受壓角鋼，在角鋼任一端連接肢上距螺孔200mm處 打磨20mm長度的光面，并用粒度120#砂布拋光；
[0035] (2)用里氏硬度計在角鋼拋光處距連接肢翼板棱線3mm處測Ξ點(diǎn)布氏硬度，取平 均值，先根據(jù)平均硬度推算出推算（理論）抗拉強(qiáng)度Oweb，再根據(jù)角鋼翼板寬度計算角鋼抗 拉強(qiáng)度σb;
[0036] (3)在角鋼拋光處劃一橫線，在橫線上分別劃Ξ條與橫線垂直短線A、B、C，A線距 連接肢翼板棱線10mm，B線位于連接肢翼板中線、C線距連接肢翼板外緣10mm;
[0037] (4)在A線、B線、C線交叉部位處分別安裝A應(yīng)變片、B應(yīng)變片和C應(yīng)變片，A應(yīng)變 片、B應(yīng)變片和C應(yīng)變片的0°方向分別都與連接肢翼板長軸平行；
[0038] (5)將安裝好的ABCΞ片應(yīng)變片連接好到應(yīng)力測試儀，并作好加固、角鋼防腐處 理；
[0039] (6)將應(yīng)力測試儀依次連接到無線傳輸設(shè)備和遠(yuǎn)程服務(wù)器組合成輸電鐵塔地線 支架角鋼屈曲監(jiān)控系統(tǒng)，在輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控系統(tǒng)里設(shè)置角鋼屈曲應(yīng)力預(yù)警 值，系統(tǒng)自動監(jiān)控A、B、C應(yīng)變片的應(yīng)力測量值，即時預(yù)警。
[0040] 優(yōu)選的，上述實(shí)施例1中推算抗拉強(qiáng)度σWb等于根據(jù)德國標(biāo)準(zhǔn)DIN50150的鋼強(qiáng) 度硬度對照表按角鋼布氏硬度推算出的抗拉強(qiáng)度值。
[0041] 優(yōu)選的，上述實(shí)施例1中步驟似中角鋼抗拉強(qiáng)度σb，
[0042] 角鋼翼板寬度<46mm時，則
[0043]
柳44] σbHB----推算抗拉強(qiáng)度
[0045] σb-----角鋼抗拉強(qiáng)度
[0046] b-----角鋼肢寬
[0047] 角鋼翼板寬度> 46mm，貝1J
[0048]。尸0 bHB W例 σbHB--推算抗拉強(qiáng)度 陽化0] 0b--角鋼抗拉強(qiáng)度
[0051] 角鋼抗拉強(qiáng)度〇b=推算抗拉強(qiáng)度0HBb
[0052] 優(yōu)選的，上述步驟化）中
[0053]角鋼屈曲應(yīng)力預(yù)警值=0.7X0bX(1. 〇365χ2-〇. 0773X-0. 60)
[0054] X---預(yù)加載荷力N。/臨界力F 陽05引 0b---角鋼抗拉強(qiáng)度
[0056] 公式中角鋼預(yù)加載荷力N。為角鋼未裝應(yīng)變片時受的壓力，公式中角鋼臨界力F由 材料力學(xué)歐拉公式計算得出。
[0057] 實(shí)施例2 :如圖1~圖2所示，一種輸電鐵塔地線支架角鋼屈曲監(jiān)控系統(tǒng)，包括應(yīng) 變片、應(yīng)力測試儀、無線傳輸設(shè)備和遠(yuǎn)程服務(wù)器，所述應(yīng)變片通過導(dǎo)線連接到應(yīng)力測試儀， 所述應(yīng)力測試儀通過無線傳輸設(shè)備連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器，遠(yuǎn)程服務(wù)器上有監(jiān)視屏，通過監(jiān)視 屏能夠?qū)崟r地了解應(yīng)力數(shù)據(jù)的變化情況，遠(yuǎn)程服務(wù)器連接有預(yù)警裝置，當(dāng)從實(shí)地反饋到系 統(tǒng)的計算數(shù)據(jù)大于抗拉強(qiáng)度預(yù)警值時，遠(yuǎn)程服務(wù)器控制預(yù)警裝置進(jìn)行預(yù)警。
[005引實(shí)施例3:上述實(shí)施例1中角鋼臨界力F的計算，材料力學(xué)歐拉公式推算如下：[0059] 根據(jù)臨界應(yīng)力總圖， 柳6〇] 當(dāng)乂<^1：^時，臨界應(yīng)力聽.=; b 苗；
[0061]當(dāng)
[0062]當(dāng)
[0063] 上述公式中：F---細(xì)長壓桿的臨界力；
[0064] σ α---細(xì)長壓桿的臨界應(yīng)力； 陽0化]A細(xì)長壓桿的截面積；
[0066]E材料彈性模量；
[0067]σ S材料屈服強(qiáng)度； W側(cè) σΡ-材料比例極限； 陽069] a、b系數(shù)，與材料有關(guān)；
[0070] λ--壓桿的細(xì)長比。
[0071] 根據(jù)輸電鐵塔危險點(diǎn)使用角鋼規(guī)格、長度，計算角鋼壓桿的細(xì)長比（柔度）λ、
經(jīng)過比較，選取合適的臨界應(yīng)力σ"計算方法計算臨界應(yīng)力σα 和臨界力F。
[00巧實(shí)施例4 :角鋼抗拉強(qiáng)度。b與推算抗拉強(qiáng)度。關(guān)系研究[007引上述實(shí)施例1中角鋼抗拉強(qiáng)