[发明专利]输电导线表面风压测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及输变电设备在线监测技术领域，尤其涉及一种基于压差式传感器的输电导线表面风压测量仪。

背景技术

输变电工程中输电线路多处于室外环境，受风力因素的影响，输电导线不可避免发生舞动现象。输电导线舞动是威胁输电线路安全运行的重要因素，严重时可能产生诸如跳闸、导线电弧烧伤、金具损坏、导线断股、断线、输电杆塔倒塌等多方面的危害，这些事故都会造成重大的经济损失和社会影响。

目前，本领域技术人员对于输电导线舞动机理的研究还不完善，不能解释所发生的各类舞动现象。例如实际输电线路曾发生过风向与线路走向呈20°~30°夹角时薄（无）覆冰导线舞动及电晕舞动现象，用传统的Den Hartog或O Nigol理论无法解释此类现象。而基于传统输电导线舞动理论设计的防舞装置存在诸多问题，防舞效果往往不够理想，例如风洞试验模拟输电导线所处的风场与实际情况相去甚远，用于分析导线舞动存在很大的不足。

综上所述，为了避免输电导线舞动所带来的危害，必须进一步完善输电导线的舞动机理，以设计出更加合理有效的防舞装置。因此实时监测导线舞动时的真实受力情况，为理论研究提供数据支持，是充分完善输电导线舞动理论的前提和基础。

发明内容

本发明提供了一种输电导线表面风压测量仪，在远程控制终端的作用下，可以实时测量导线或者覆冰导线舞动时截面的受力情况，为输电导线的舞动机理研究与防舞装置开发提供可靠的数据支持。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

输电导线表面风压测量仪，包括密闭保护壳体和风压测量装置，所述密闭保护壳体设有若干个进气孔，所述风压测量装置固定在密闭保护壳体中，风压测量装置包括风压传感模块、电路控制模块、无线通信模块和电源管理模块，电路控制模块分别连接风压传感模块、无线通讯模块和电源管理模块，电源管理模块为风压传感模块、电路控制模块和无线通讯模块供电，所述风压传感模块包括稳压盒和若干个风压传感器，每个风压传感器包括第一进气口和第二进气口，第一进气口通过导管与稳压盒连接，第二进气口通过导管与密闭保护壳体的进气孔连接。

所述的密闭保护壳体呈半圆柱状，密闭保护壳体的下平面固定在输电导线上，密闭保护壳体沿与输电导线垂直的周向上分别设置有若干个进气孔。

所述的密闭保护壳体下平面设有导线容置槽，导线容置槽的槽体两侧设有螺栓孔，密闭保护壳体利用穿过槽体两侧的螺栓固定在输电导线上。

所述的电源模块包括太阳能电池单元、充电电池单元和充电管理电路，充电管理电路的输入端连接太阳能电池单元的输出端，充电管理电路的输出端连接充电电池单元的输入端，充电电池单元包括3.3V电压单元和5V电压单元，太阳能电池单元固定在密闭保护壳体一侧的输电导线上。

所述的风压传感器采用高精度硅压阻式压力传感器。

所述的无线通信模块采用ZigBee嵌入式无线通讯单元。

本发明提供的输电导线表面风压测量仪，采用差压的测量方式，通过测量稳压盒的压力及风压传感器与稳压盒的压差，实现实时测量导线或覆冰导线表面的风压力，最终将数据传输给远程控制终端，为进一步的理论分析和研究提供支持。                                                                                                                   

附图说明

图1为本发明的安装使用示意图；

图2为本发明实施例中密闭保护壳体上进气孔的位置示意图；

图3为本发明输电导线表面风压测量装置的原理框图；

图4为本发明风压传感器与稳压盒的连接示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明所述的输电导线表面风压测量仪1安装于杆塔2之间输电导线3的不同位置处，可实时监测真实风场中舞动导线的表面风压。