[实用新型]一种光纤bragg光栅输电线路在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅输电技术领域，具体地，涉及一种光纤bragg光栅输电线路在线监测装置。

背景技术

随着我国经济的发展和能源分布的不均匀等特性，使得特高压及跨区域输电成为电网发展的主要趋势，但随着电网规模的不断扩大，电网事故危害也越来越大，不仅给电力企业带来损失，更重要的是会对国民经济和整个社会稳定及人民生活造成严重影响，因此应用输电线路在线监测技术对输电线路所可能出现的问题提前预报就显得尤为重要。

覆冰导线舞动及风荷载等由于振幅很大，可以导致相间闪络、金具损坏、跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等严重事故，而现有的监测手段主要以人工巡视为主，判断以人为的主管判断为主，给线路的安全运行带来隐患，因此研制一种可量化且具有提前预报功能的在线监测方法就显得尤为重要。输电线路在线监测技术在近年来得到快速的发展，众多监测方法（如监控器法和称重法等）已在输电监测得到广泛应用，但在使用过程中我们发现了众多现有技术所从在的缺陷，如在使用图像监控器法可以直观的对输电线路覆冰情况进行观察，准确把握覆冰情况，但是在风雪较大的情况下，雪花容易遮盖监控器镜头，导致无法准确的分辨出导线的覆冰情况。称重传通过测量悬挂导线金具的应力和倾角计算导线覆冰情况，该方法传感器安装方便，覆冰计算模型简单，应用范围较广。但由于其应变传感元件为电阻应变片，测量方法为电气测量，因此极易受到输电线路附近强电磁场的干扰，导致测量结果不稳定，在雷击情况下容易损坏。因此寻找一种测量灵敏度高、可靠度高、使用寿命周期长以及不受电磁影响的输电线路在线监测技术就显得极为重要。

现阶段主要的在线监测手段主要是针对覆冰荷载，在国外，俄、加、美、日、英、芬兰和冰岛等国的科研人员在导线覆冰的机理、导线覆冰荷载等领域取得了大量研究成果，他们侧重于导线除冰技术的研究和相关设备的开发，在覆冰监测方面多年来没有突波性进展。但在查阅了大量文献后我们发现，现有的在线监测方面都缺乏预警性和量化的手段。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在灵敏度低、可靠性低、使用寿命短和抗干扰能力差等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种光纤bragg光栅输电线路在线监测装置，以实现灵敏度高、可靠性高、使用寿命长和抗干扰能力强的优点。

本实用新型的第二目的在于，提出一种光纤bragg光栅输电线路在线监测方法。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种光纤bragg光栅输电线路在线监测装置，包括输电线路完成挂线后需观测档内的导线，分别粘贴在所述导线两端、且长度为预设长度的第一光纤bragg光栅和第二光纤bragg光栅，以及悬挂在所述导线弧垂处、且重量为预设重量的附加荷载。

进一步地，所述导线为靠近杆塔处的导线，和/或，所述导线为一条线路耐张段内的挂线电。

进一步地，所述附加荷载包括重锤。

进一步地，所述第一光纤bragg光栅和第二光纤bragg光栅，分别沿着所述导线的长度方向粘贴在导线远离附加荷载的一侧。

进一步地，所述第一光纤bragg光栅的预设长度和第二光纤bragg光栅的预设长度相同。

进一步地，所述第一光纤bragg光栅的预设长度和第二光纤bragg光栅的预设长度均为0.8～1.2米；和/或，所述附加荷载的重量为95～105kg。

同时，基于以上所述的光纤bragg光栅输电线路在线监测装置，本实用新型采用的另一技术方案是：一种光纤bragg光栅输电线路在线监测方法，包括：

步骤102：在输电线路完成挂线后，在需观测档内靠近杆塔处的导线两端分别粘贴预设长度的光纤bragg光栅，在弧垂处悬挂预设重量的附加荷载；

步骤104：当导线在附加荷载作用下增长时，通过光纤bragg光栅波长的变化测算出光纤bragg光栅单位长度的应变量，通过光纤bragg光栅单位长度的应变量计算出所测档内导线的应变量；

步骤106：根据观测档内导线的应变量，计算出导线所受应力的大小、弧垂及挂线点悬垂角。

进一步地，在步骤104中，所述光纤bragg光栅单位长度的应变量的计算公式为：