[发明专利]高压输电导线弧垂测量装置及测量弧垂的方法

说明书

技术领域

本发明属于输变电设备监测技术领域，具体涉及一种高压输电导线弧垂测量装置，本发明还涉及上述高压输电导线弧垂测量装置测量弧垂的方法。

背景技术

高压输电导线弧垂是线路安全运行的重要指标，导线弧垂的大小应控制在一定的范围内，如果导线的弧垂不符合规定的要求，过大或过小都可能因导线应力超过允许值而造成断线接地故障，甚至破坏架设导线的杆塔结构或风吹摆线造成相间短路，产生电弧、电火花引燃周围可燃物。

近年来，由于用电负荷的急剧增长，许多输电线路为了提高输送能力，将导线最高运行允许温度从70°C提高到80°C，这时输电线路弧垂就成为主要的制约因素，需要对输电线路弧垂进行校验或实时监测，以确保输电线路运行和被跨越设备的安全。

目前，人们针对输电线路弧垂的测量和实时监测提出了多种方法，传统的输电线路弧垂测量方法主要有：适于地形比较平坦区域的中点高度法、以及适于山地与高山大岭架线的角度法和驰度板观测法，但这些测量方法工作量大，有时还与测量工作人员的生命财产安全息息相关。另外，还有通过张力或倾角测量弧垂、利用导线温度测量弧垂、以及通过应力测弧垂等，但是这些方法操作不方便、测量参数多，造成测得的弧垂精确度较低。因此，深入研究对输电线路弧垂进行精确的实时监测有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压输电导线弧垂测量装置，能长期、实时监测高压输电线路的弧垂变化，并且能将监测数据传输到后台监测中心，便于及时了解高压输电线路的弧垂变化，确保电力线路安全运行。

本发明的另一目的在于提供上述高压输电导线弧垂测量装置测量弧垂的方法。

本发明所采用的技术方案是，高压输电导线弧垂测量装置，包括有测量装置壳体，测量装置壳体设置于输电导线上，测量装置壳体表面分别设置有雷达波导口、无线射频天线，测量装置壳体内包括有监测装置主控单元，监测装置主控单元包括有中央处理单元，中央处理单元通过导线分别连接有雷达传感器单元、电源供电单元，中央处理单元还通过通信模块分别与输电杆塔上的数据监测终端、监控中心的通讯设备连接。

本发明的特点还在于，

测量装置壳体设置于输电导线弧垂最大处；测量装置壳体采用铁质或合金制成。

测量装置壳体表面设置的雷达波导口为喇叭状，雷达波导口对着测量物体。

通信模块采用具有自组网功能的ZigBee模块或RF射频模块。

雷达传感器单元包括有通过导线依次连接的A/D转换单元及微波雷达测距传感器。

电源供电单元包括有电源控制电路单元，电源控制电路单元分别通过导线连接有充放蓄电池、导线感应取电单元。

导线感应取电单元采用卡口式。

本发明所采用的另一技术方案是，高压输电导线弧垂测量装置测量弧垂的测量方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将测量装置壳体设置于输电导线上弧垂最大处；

步骤2、利用雷达传感器单元将采集到的弧垂信息传递给中央处理单元：

步骤3、利用中央处理单元内的输电导线弧垂算法模块进行计算，获得输电导线的弧垂值。

本发明另一技术方案的特点还在于，

步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、利用雷达传感器单元内的微波雷达传感器采集输电导线弧垂信息模拟信号，并将输电导线弧垂信息模拟信号传递给A/D转换单元；

步骤2.2、经步骤2.1，A/D转换单元将输电导线弧垂信息模拟信号转换成数字信号；

步骤2.3、A/D转换单元将步骤2.2中的数字信号传送至中央处理单元。

步骤3具体按照以下步骤实施：

步骤3.1、利用中央处理单元内设置的输电导线弧垂算法模块和步骤2得到的输电导线弧垂信息计算出输电导线的弧垂值L，具体按照以下算法实施：

L=Cfb2ΔfT;]]>

式中，f_b为差频，△f为调频范围，T为调制周期，C为电磁波传播速度。