[发明专利]一种高温天气下架空导线弧垂实时计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及导线弧垂的实时计算，具体地指一种高温天气下架空导线弧垂实时计算方法。

背景技术

弧垂，又称弛度，架空导线下垂的最大幅度。弧垂与架空线路防火关系密切，如线路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。尤其是迎风度夏供电期间，线路负荷重，环境温度高，弧垂下降幅度大，极易出现弧垂不满足运行规定的要求，导致对地短路或相间短路进而发生跳闸停电的恶劣事故，严重威胁着架空线路的安全稳定运行。

现有的评估架空线路弧垂的方法主要有根据状态方程法和应力积累法进行理论计算、通过拍摄架空导线运行图片然后进行数据转换、通过现场实测。状态方程是将钢芯和铝线看作一个整体进行计算，但当导线温度升高，铝股不再承受拉力时，继续提高温度，铝股将产生径向膨胀，则整条导线的力学性能完全显现为钢芯的力学性能，此时，状态方程的计算结果将产生一定的误差，而应力积累法将总长度相等作为迭代终结的判据，同样不适用于铝股产生径向膨胀之后的情况，即当导线温度较高时，以上两种方法的计算误差都会变大。利用图像处理分析架空导线的弧垂变化，取决于所采集图像的精度和转换模型的准确度，但现场运行条件的复杂性，往往导致转换结果的不理想。通过现场实测和观测所得到的弧垂结果跟实际值相当，但所需工作量大，劳动强度高，不适合对整条线路的弧垂情况进行评估和掌控。

公告日为2012年9月12日，公告号为CN202432991U的中国专利公开了一种架空输电线路的弧垂监测系统，包括用于供电的供电装置，还包括：用于发出激光信号并当该激光信号遇到障碍物时能够反射回来的激光测距传感器；与所述激光测距传感器连接的用于记录所述激光测距传感器从发出到接收到激光信号的时间并根据该时间计算输电线路弧垂高度的主控装置；与所述主控装置连接的用于将所述弧垂高度发送至监控中心的通讯装置；其中，所述激光测距传感器设置在所述架空输电线路上，所述供电装置与所述主控装置电连接。该系统能够及时通过在线监测精确监测架空输电线路的弧垂高度，该监测系统的测量精度高，实用性强，降低维护人员的监管难度。

公告日为2013年3月20日，公告号为CN202814349U的中国专利涉及架空输电线路的弧垂在线监测系统，其包括监测终端、监测基站和监控中心；所述监测终端安装在一个档距中所需监测的输电线路的最低弧垂点位置，监测基站安装在杆塔顶部；监控终端的RF数据发送模块通过射频信号与监测基站的RF数据接收模块连接；监测基站的GPRS数据发送模块通过移动通讯网络与监控中心连接。监控终端利用数字温度传感器及激光传感器采集输电线路的温度及对地距离数据，并通过无线网络传输给监控中心，不仅提高了工作效率，还达到了实时监测的目的，保证了输电线路的安全性。

公告日为2012年4月25日，公告号为CN202204614U的中国专利涉及一种测量架空电力输电线路导线弧垂及导线温度的监测装置，其包括监测主控板、设置在主控板上的雷达测距单元、导线温度测量单元、通讯单元及电源模块。监测主控板设有中央处理器；雷达测距单元设有高速采样单元和微波雷达测距传感器；导线温度测量单元设有高精度采样单元和温度传感器；电源模块设有可充电电池及高压感应取能模块；与监测中心或其它数据接收装置通讯的通讯单元。本实用新型所述的监测装置可以监测架空电力线路的导线弧垂及导线温度变化情况，在超过预警值时及时报警，避免了架空电力线路导线由于温度增加或导线覆冰引起的对地、树、建筑物距离过小而引起接地、短路等电力线路事故的发生。

公告日为2014年4月9日，公告号为CN203534752U的中国专利公开了一种基于GPS架空输电线路全天候弧垂观测控制系统，其特征在于：它包括导线张力测量传感器、导线最低点GPS测量仪和地面工作站；导线张力测量传感器与紧线装置或挂线侧串联于导线上；导线最低点GPS测量仪通过铁塔横担安装的滑轮送抵导线最低点处并通过导线滑轮附着在导线上；导线张力测量传感器和导线最低点GPS测量仪分别通过无线传输与地面工作站互通信息，地面工作站为笔记本电脑；笔记本电脑内安装有GPS测量单元Ⅰ、气温风速测量单元、无线收发模块Ⅲ。本实用新型有效地解决输电线路雾天无法通视而影响弧垂测量面临的困难和问题，与传统测量仪器相比更加简便操作易行，测量精确度和准确度更高。