[发明专利]一种输电线路微风振动感知、预警装置及方法

说明书

本发明提供了一种输电线路微风振动感知、预警装置及方法，包括：空心圆柱结构的线夹(1)、设置于所述线夹(1)内的振动传感器(7)和多个压力传感器(6)以及数据处理装置；所述线夹(1)悬挂在输电线路的导地线上；所述线夹(1)与所述数据处理装置连接；所述振动传感器(7)和多个压力传感器(6)与所述数据处理装置通信连接；所述数据处理装置对压力传感器(6)采集的导地线表面压力和振动传感器(7)采集的导地线振动加速度进行处理得到导地线气动力、振动位移、振动频率和动弯应变并发送给远端服务器；本发明实现导地线气动载荷和微风振动的同步监测，为输电线路导地线微风振动灾害预警提供完整的基础数据。

技术领域

本发明涉及架空输电线路微风振动监测技术领域，具体涉及一种输电线路微风振动感知、预警装置及方法。

背景技术

微风振动幅值若超过允许值，将导致某些线路部件的疲劳损坏，如导地线的疲劳断股、金具、间隔棒等。尤其是特高压、大跨越线路的导地线截面、张力、悬挂点高度及档距的不断增大，导致风对导地线的振动能量大大增加，导地线振动强度远较普通档距振动强度严重，一旦发生疲劳断线断股，将给电网安全运行带来严重危害，有时甚至需要对全线进行更换。随着输电线路服役年限的增加，近年来，输电线路的微风振动问题更趋突出，已经严重威胁输电线路特别是特高压、大跨越线路的安全运行。

气动载荷、结构力学特征、振动响应是输电线路微风振动状态评价、风险评估、寿命预测的主要变量。为了掌握导地线微风振动情况，目前主要通过测量距离导地线和线夹分离点89mm处的相对弯曲振幅来评价振动水平。测量导地线微风振动的感知装置通常采用正装法和倒装法进行测量，测量振动的传感器主要有以下几种：悬臂梁电阻应变式传感器、加速度传感器、光纤光栅传感器、激光传感器。现有的微风振动感知装置对于短期状态评估起到了有效的支撑作用。对于输电线路微风振动灾害预警、风险评估与寿命预测，缺少气动载荷及其他振动响应量的同步测量手段。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种输电线路微风振动感知装置，包括：空心圆柱结构的线夹(1)、设置于所述线夹(1)内的振动传感器(7)和多个压力传感器(6)以及数据处理装置；

所述线夹(1)悬挂在输电线路的导地线上；

所述线夹(1)与所述数据处理装置连接；

所述振动传感器(7)和多个压力传感器(6)与所述数据处理装置通信连接；

所述数据处理装置对压力传感器(6)采集的导地线表面压力和振动传感器(7)采集的导地线振动加速度进行处理得到导地线气动力、振动位移、振动频率和动弯应变并发送给远端服务器。

优选的，所述线夹(1)横切面为圆环结构，其中内环直径与导地线外径相匹配，外环上设有多个测压孔(3)，所述振动传感器(7)和多个压力传感器(6)均设置于内环与外环之间，且每个压力传感器(6)均对应一个测压孔(3)，所述振动传感器(7)靠近内环设置。

优选的，所述数据处理装置包括：悬挂盒(2)、集成电路(8)、电池(9)和太阳能电池板(10)；

所述悬挂盒(2)为空心圆柱型结构，所述太阳能电池板(10)固定于所述圆柱结构的外表面上，所述集成电路(8)和电池(9)设置于所述圆柱结构内；

所述线夹(1)与所述悬挂盒(2)固定连接；

所述集成电路(8)与所述压力传感器(6)和振动传感器(7)通讯连接，用于对压力传感器(6)采集的导地线表面压力和振动传感器(7)采集的导地线振动加速度进行处理得到导地线气动力、振动位移、振动频率和动弯应变并发送给远端服务器；

所述集成电路(8)与所述电池(9)连接；

所述电池(9)与所述太阳能电池板(10)连接。