專利名稱：一種光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輸電線路的在線監(jiān)測裝置，尤其是光纖復(fù)合
架空地線OPGW在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，如何確保電力系統(tǒng)線路運(yùn)行安全，已 經(jīng)成為更多科研單位與企業(yè)研究課題，由于我國電網(wǎng)交錯(cuò)縱橫，分布 面廣，有些線路塔桿跨越凍雨、覆冰、風(fēng)口等多種自然災(zāi)害惡劣區(qū)域， 加之地理地形限制，無法及時(shí)反映現(xiàn)場真實(shí)狀況，況且我國北方地區(qū) 冬季溫度過低，持續(xù)較長，對塔桿、絕緣子、光纖復(fù)合架空地線OPGW 及導(dǎo)線覆冰狀況無法適時(shí)監(jiān)測，隨著覆冰厚度的逐漸增大，塔桿及金 具額外載荷無形增大， 一旦實(shí)際載荷超出塔桿及金具的設(shè)計(jì)載荷，輕 則造成光纖復(fù)合架空地線OPGW及輸電線路斷線，重則倒塔。給電 力系統(tǒng)造成難以估算的損失。
供電局為及時(shí)了解光纖復(fù)合架空地線OPGW、導(dǎo)線及絕緣子串 的覆冰情況，在條件允許的惡劣區(qū)域，選擇重冰區(qū)，建立人工氣象監(jiān) 測站，建立模擬塔桿及導(dǎo)線，當(dāng)氣候惡劣致使模擬導(dǎo)線結(jié)冰時(shí)，觀測 人員測量冰厚，并模糊推算此時(shí)線路覆冰情況，為是否需要人工除冰 提供一線資料。
用模擬冰厚推算實(shí)際線路冰厚，具有以下缺點(diǎn)-1、 數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。實(shí)際線路中，各塔桿檔距達(dá)數(shù)百米，且各塔桿所 處位置海拔也不太一致，所以氣象條件也不一致，致使各級塔桿中光
纖復(fù)合架空地線OPGW及輸電線路覆冰厚度差異很大，模擬覆冰厚 度只能反映地面某一點(diǎn)附近的氣象參數(shù)及覆冰厚度，不能代表塔桿上 導(dǎo)線及塔桿跨距之間導(dǎo)線的實(shí)際冰厚，若將模擬冰厚直接用于實(shí)際線 路中進(jìn)行計(jì)算分析，所得結(jié)果與線路實(shí)際覆冰載荷誤差極大，只能給 是否需要人工除冰提供模糊而且可能錯(cuò)誤的信息。
2、 反應(yīng)速度慢。我國輸電線路錯(cuò)綜復(fù)雜，且分布極廣，且北方地 區(qū)冬季持續(xù)時(shí)間較長，若在各重冰區(qū)建立氣象監(jiān)測站，派專人現(xiàn)場監(jiān)
測，將耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力。人工監(jiān)測只能定時(shí)定點(diǎn)測量數(shù) 據(jù)，分析計(jì)算，無法及時(shí)反饋冰害資料。
3、 無法直接測量光纖復(fù)合架空地線OPGW及輸電線路覆冰重量。 傳統(tǒng)覆冰監(jiān)測，只能通過測量氣象站內(nèi)導(dǎo)線覆蓋厚度，估算實(shí)際運(yùn)行 線路光纖復(fù)合架空地線OPGW及輸電線路自重及覆冰重量，無法測 量光纖復(fù)合架空地線OPGW及導(dǎo)線上的真實(shí)覆冰重量。

實(shí)用新型內(nèi)容
針對上述數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、反應(yīng)速度慢、無法對光纖復(fù)合架空地線
OPGW及輸電線路進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測的技術(shù)問題，特提出如下技術(shù)方案
一種光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置，包括:受 力本體、監(jiān)測分機(jī)及電源，受力本體上端的叉狀部位與塔桿上連接 掛板相連，下端與懸垂夾的上端相連，光纖復(fù)合架空地線OPGW設(shè) 置在懸垂夾的空腔中，數(shù)據(jù)線一端通過受力本體上航空插頭連接受力本體，另一端連接位于塔桿上的監(jiān)測分機(jī)，受力本體上的孔中設(shè) 置有測力應(yīng)變元件和微型變送器。
所述設(shè)置于受力本體上孔內(nèi)的測力應(yīng)變元件與微型變送器是 組合為一體的結(jié)構(gòu)，或者是分體設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
設(shè)置于受力本體上孔內(nèi)的測力應(yīng)變元件與微型變送器通過導(dǎo) 線連接電源，
所述監(jiān)測裝置和電源是組合為一體的結(jié)構(gòu)。
所述給監(jiān)測裝置和受力本體內(nèi)的測力應(yīng)變元件與微型變送器 供電的電源是太陽能電池，或者直流供電電源。
當(dāng)輸電線路與光纖復(fù)合架空地線OPGW承受拉力值在正常情況 下，在線監(jiān)測系統(tǒng)只顯示導(dǎo)線或者光纖復(fù)合架空地線OPGW的重量及 張力值，如遇結(jié)冰或大風(fēng)等災(zāi)害天氣時(shí)，將會(huì)增加導(dǎo)線或者光纖復(fù)合 架空地線OPGW的重量及張力的改變，這時(shí)測力應(yīng)變元件內(nèi)部電橋平 衡會(huì)被打破，輸出的信號會(huì)隨著外部載荷的增減而產(chǎn)生線性變化，
設(shè)置于受力本體空內(nèi)的測力應(yīng)變元件與微型變送器，通過航空插 頭、數(shù)據(jù)線從上級監(jiān)測分機(jī)處獲取工作電源，同時(shí)將經(jīng)過內(nèi)置的微型 變送器放大后的輸出信號傳輸給監(jiān)測分機(jī)，實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)線或者光纖復(fù)合 架空地線OPGW的重量的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn) 1本技術(shù)方案的抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高。本實(shí)用新型直接接 入光纖復(fù)合架空地線OPGW的線路之中，其輸出的信號只與導(dǎo)線或 者光纖復(fù)合架空地線OPGW的重量變化有關(guān)系，干擾載荷無法加入;保證測量數(shù)據(jù)真實(shí)有效。測力的應(yīng)變元件與微型變送器內(nèi)置于受力本 體內(nèi)部，完全屏蔽了外界高壓電磁場的干擾。確保了測量的精度。
2本技術(shù)方案能夠在線監(jiān)測，實(shí)時(shí)反饋。本實(shí)用新型接入塔桿上 輸變電線路或者光纖復(fù)合架空地線OPGW后即可長期工作輸出信 號，其輸出信號隨外部載荷變化而呈現(xiàn)線性的變化，可隨時(shí)給上一級 監(jiān)測分機(jī)提供輸出信號。
3本實(shí)用新型能在線監(jiān)測光纖復(fù)合架空地線OPGW重量及其受 力情況的變化，安裝時(shí)只需將光纖復(fù)合架空地線OPGW在線監(jiān)測系 統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置的上部與連接塔桿的金具相連接，下部的懸垂夾與 光纖復(fù)合架空地線OPGW光纖連接即可。
4本實(shí)用新型使用時(shí)直接接入光纖復(fù)合架空地線OPGW地線中， 輸出信號只與光纖復(fù)合架空地線OPGW重量有關(guān)，直接輸出與載荷 成線性信號，準(zhǔn)確性高。
5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(qiáng)度高等特性，提高了產(chǎn)品的可靠性能。


圖l為本實(shí)用新型連接狀態(tài)示意圖
圖2為本實(shí)用新型與工作狀態(tài)連接結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為本實(shí)用新型的主視圖。
圖4為本實(shí)用新型圖l的右視圖
圖5為本實(shí)用新型的主視圖的剖視圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
如圖1、圖2、圖5所示， 一種光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系 統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置，包括:受力本體l、監(jiān)測分機(jī)10及電源，受力 本體1上端的叉狀部位與塔桿13上連接掛板6相連接，下端與懸 垂夾14的上端相連，光纖復(fù)合架空地線OPGW設(shè)置在懸垂夾14 的空腔中，數(shù)據(jù)線4一端通過受力本體上航空插頭3連接受力本體 1，另一端連接位于塔桿13上的監(jiān)測分機(jī)10，設(shè)置于受力本體1上 的孔5中設(shè)置有測力應(yīng)變元件12和微型變送器11。
所述設(shè)置于受力本體1上孔5內(nèi)的測力應(yīng)變元件12與微型變 送器11是組合為一體的結(jié)構(gòu)，或者是分體設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
設(shè)置于受力本體1上孔5內(nèi)的測力應(yīng)變元件12與微型變送器 ll通過導(dǎo)連接電源。
所述監(jiān)測分機(jī)10和電源是組合為一體的結(jié)構(gòu)。
所述給檢測裝置和受力本體1內(nèi)的測力應(yīng)變元件12與微型變 送器11供電的電源是太陽能電池，或者直流供電電源。
如圖1-圖2所示，本實(shí)用新型正常使用時(shí)，受力本體1上端的 叉狀部位與高壓線路塔桿13上的連接掛板6相連接，通過螺栓2 將受力本體1與塔桿13上的連接掛板6固緊，下部扁平部位通過 連接銷釘16與懸垂夾14上部的孔5連接，光纖復(fù)合架空地線 OPGW15設(shè)置在懸垂夾14的空腔中。設(shè)置于受力本體1內(nèi)孔5中 的測力應(yīng)變元件12和微型變送器11，通過航空插頭3、數(shù)據(jù)線4 與位于塔桿13上的監(jiān)測分機(jī)10相連接，在從監(jiān)測分機(jī)10獲取所需工作電源的同時(shí)，也將采集到的輸電線路導(dǎo)線表面敷冰狀況及導(dǎo)
線承受的表面拉力狀況的輸出信號傳輸?shù)奖O(jiān)測分機(jī)10，完成信號的 采集和輸出工作，供監(jiān)測分機(jī)10進(jìn)行分析計(jì)算和處理，最終將分
析結(jié)果傳輸?shù)叫畔⒈O(jiān)控中心，供地面技術(shù)人員分析決策。
如圖3-圖5所示，本實(shí)用新型設(shè)置在受力本體1上孔5中的測力 應(yīng)變元件12和微型變送器11，由于具有受力本體1外殼的保護(hù)和屏 蔽作用，并且直接接入光纖復(fù)合架空地線OPGW15在線監(jiān)測系統(tǒng)的 線路中，輸出信號只受到光纖復(fù)合架空地線OPGW15的重量、本身 自量及導(dǎo)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(shí)有效。同時(shí)測力應(yīng)變元件12與微型變送 器11內(nèi)置于受力本體1的內(nèi)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(yīng)變信號的誤差。
在一般正常情況下，系統(tǒng)只顯示光纖復(fù)合架空地線OPGW15的重 量及所受的張力值，如遇到結(jié)冰或大風(fēng)等災(zāi)害天氣時(shí)，光纖復(fù)合架空 地線OPGW15的敷冰厚度的增加將導(dǎo)致光纖復(fù)合架空地線OPGW15 的重量及張力發(fā)生改變，這時(shí)測力應(yīng)變元件12內(nèi)部電橋平衡會(huì)被打 破，輸出信號會(huì)隨著外部載荷的增減而產(chǎn)生線性變化。監(jiān)測分機(jī)通過 航空插頭3、數(shù)據(jù)線4從上級監(jiān)測分機(jī)處獲取工作電源的同時(shí)，將經(jīng)過 內(nèi)置的微型變送器11放大后的輸出信號傳輸給監(jiān)測分機(jī)10。實(shí)現(xiàn)對高 壓輸變電線路及光纖復(fù)合架空地線OPGW及導(dǎo)線整體重量的實(shí)時(shí)在 線監(jiān)測。
本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)上依據(jù)電力常用外形結(jié)構(gòu)，能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測輸變電線路、光纖復(fù)合架空地線OPGW的導(dǎo)線重量與敷冰厚度。安 裝時(shí)只需將受力本體1上端的叉狀部位與塔桿13上的連接掛板6通 過連接螺釘相連接，受力本體1下部帶孔5部位與連接有光纖復(fù)合導(dǎo) 線0PGW15的懸垂夾14通過螺釘或者連接銷釘16連接即可，實(shí)現(xiàn)了 快速連接。
本實(shí)用新型使用時(shí)直接接入光纖復(fù)合架空地線OPGW的線路中， 輸出信號只與設(shè)置于懸垂夾14下部的光纖復(fù)合架空地線OPGW15的 重量及受力本體的自重有關(guān)，測力應(yīng)變元件12與微型變送器11直接 輸出與載荷成線性的信號。避免了理論計(jì)算的誤差，準(zhǔn)確性高。實(shí)現(xiàn) 了對高壓輸變電線路及光纖復(fù)合架空地線OPGW15的整體重量和受 力狀況的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的同時(shí)，實(shí)時(shí)反饋。由于可以 使用太陽能電池或者直流電源供電，本實(shí)用新型的在線檢測裝置接入 后即可長期輸出信號，輸出信號隨外部載荷變化而呈現(xiàn)線性的變化， 可隨時(shí)給上一級監(jiān)測分機(jī)提供輸出信號。
權(quán)利要求1. 一種光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置，包括受力本體(1)、監(jiān)測分機(jī)(10)及電源，受力本體(1)上端的叉狀部位與塔桿(13)上連接掛板(6)相連，下端與懸垂夾(14)的上端相連，光纖復(fù)合架空地線OPGW設(shè)置在懸垂夾(14)的空腔中，數(shù)據(jù)線(4)一端通過受力本體上航空插頭(3)連接受力本體(1)，另一端連接位于塔桿(13)上的監(jiān)測分機(jī)(10)，其特征在于設(shè)置于受力本體(1)上的孔(5)中設(shè)置有測力應(yīng)變元件(12)和微型變送器(11)。
2. 如權(quán)利要求1所述光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測 裝置，其特征在于所述設(shè)置于受力本體(1)上孔(5)中的測力 應(yīng)變元件(12)與微型變送器(11)是組合為一體的結(jié)構(gòu)，或者是 分體設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān) 測裝置，其特征在于設(shè)置于受力本體(1)上孔(5)內(nèi)的測力應(yīng) 變元件(12)與微型變送器(11)通過導(dǎo)線連接電源。
4.如權(quán)利要求1所述光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測 裝置，其特征在于所述監(jiān)測分機(jī)(10)與電源是組合為一體的結(jié) 構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述光纖復(fù)合架空地線在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測 裝置，其特征在于所述給監(jiān)測分機(jī)(10)與設(shè)置于受力本體(1) 上孔(5)中的測力應(yīng)變元件(12)與微型變送器(11)供電的電 源是太陽能電池，或者直流供電電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輸電線路的在線監(jiān)測裝置，尤其是光纖復(fù)合架空地線OPGW在線監(jiān)測系統(tǒng)的拉力監(jiān)測裝置包括受力本體與監(jiān)測分機(jī)與塔架的連接，電源，其特征在于數(shù)據(jù)線一端連接監(jiān)測分機(jī)，其另一端通過航空插頭連接受力本體，受力本體的上端與塔桿上連接連接機(jī)構(gòu)相連接，另一端與懸垂夾的上端相連，受力本體的內(nèi)孔5中設(shè)置有測力應(yīng)變元件和微型變送器11，光纖復(fù)合架空地線OPGW設(shè)置在懸垂夾的空腔中，受力本體內(nèi)的測力應(yīng)變元件與微型變送器供電的電源是太陽能電池，或者直流供電電池，可實(shí)現(xiàn)對高壓輸變電線路及光纖復(fù)合架空地線OPGW的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，實(shí)時(shí)反饋。
文檔編號G01L5/04GK201314850SQ20082022212
公開日2009年9月23日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者劉家兵, 劉小龍, 周培忠, 孟慶豐, 李建輝, 江一峰, 王孝敬, 王文明, 蔡文彪, 陳學(xué)中, 黃新波 申請人:東北電網(wǎng)有限公司;西安金源電氣有限公司