CN103972820B - 输电线路分段除冰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种输电线路分段除冰装置，解决了现有输电线路除冰效果不佳的问题。该装置包括每根杆塔上安装的微控制器、信号发射器、风速传感器和温度传感器，每个绝缘子下方都连接有两个拉力传感器，同一条输电线上每两个相邻绝缘子之间的线路上都安装有一个架空输电线除冰器，信号发射器、风速传感器、温度传感器、拉力传感器和架空输电线除冰器分别与微控制器之间通过有线或无线的方式实现信号传递。该装置通过安装的拉力传感器，使之能够根据实际情况只对存在覆冰情况的某一段线路进行除冰。这样能有效防止不均匀覆冰或不同期脱冰的现象出现，最终达到高效、节能、环保的目的，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及高空高压输电线路维修设备技术领域，具体是一种输电线路分段除冰装置。
背景技术
众所周知，输电线路是电力系统的命脉，它担负着传送电能的重任。但是由覆冰引起的输电线路事故，严重威胁着电力传输及通讯网络的可靠性。因此，使用技术方法除去线路裹冰的方法是预防事故的关键。
输电线路有线路长、架空高的特点，如果靠人工上线路破冰不但时间长、工作量大，且又不安全。目前，国内外主要采用热力法，如：阻性线、短路电流、过电流的方式使其发热而达到除冰的目的，因耗电量大、效果不明显而无法推广。而且，实际情况中还会经常出现不均匀覆冰或不同期脱冰现象。相邻档的不均匀覆冰或线路不同期脱冰会产生张力差，导致导线缩颈或断裂、尽缘子损伤或破裂、杆塔横担扭转或变形、导线和尽缘子闪络及导线电气间隙减少而发生闪络等。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种输电线路分段除冰装置。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种输电线路分段除冰装置，包括若干个架空输电线除冰器、微控制器、信号发射器、拉力传感器、风速传感器和温度传感器；每根杆塔上都安装有一个微控制器、一个信号发射器、一个风速传感器和一个温度传感器，信号发射器、风速传感器、温度传感器分别与微控制器之间通过有线或无线的方式实现信号传递；相邻的两个杆塔上的微控制器之间通过有线或无线的方式实现信号传递；每根杆塔上的每个绝缘子下方的左右两侧各设有一个拉力传感器，左侧拉力传感器的一端和右侧拉力传感器的一端同时固定在对应绝缘子的底部，左侧拉力传感器和右侧拉力传感器的另一端分别固定在输电线的某一段的两端，并且位于左侧拉力传感器和右侧拉力传感器之间的该段输电线要始终处于弯曲状态，每个拉力传感器与微控制器之间通过有线或无线的方式实现信号传递；同一条输电线上每两个相邻绝缘子之间的线路上都安装有一个架空输电线除冰器，架空输电线除冰器内部的信号接收器与杆塔上的信号发射器之间进行信号传递。本发明装置中，架空输电线除冰器为现有公知设备，其包括行走机构、除冰机构、检测控制机构、电源机构等，其具体的工作原理是本领域技术人员所熟知的。
以下对本发明装置进行进一步地说明：
本发明装置的结构框图如图2所示，杆塔的两侧都装有提挂输电线的绝缘子，每个绝缘子下面都连接有两个拉力传感器，这里把同一个绝缘子下面连接的两个拉力传感器分别命名为拉力传感器a和拉力传感器b以便于下面对其区分（即：上述的左侧拉力传感器和右侧拉力传感器）。拉力传感器a的一端和拉力传感器b的一端同时固定在同一个绝缘子的下面，而拉力传感器a和拉力传感器b的另一端分别固定在输电线的某一段的两端，要求是这一段输电线不能被拉直，要始终处在弯曲的状态。这样的话拉力传感器a和拉力传感器b就能分别准确的测量出这个绝缘子两边的输电线对其产生的拉力了。每一个拉力传感器又会把它所测得的那条线路对它的拉力值信号通过有线或者无线的方式实时的传给微控制器。
输电线上每两个绝缘子之间的线路上都分别装有一个架空输电线除冰器。架空输电线除冰器能在这条输电线上来回行走，进行除冰。这里同样把一个绝缘子两边线路的两个架空输电线除冰器分别命名架空输电线除冰器a和架空输电线除冰器b以便于区分。其中架空输电线除冰器a安装在拉力传感器a连接的那段线路上，架空输电线除冰器b安装在拉力传感器b连接的那段线路上。而且每一个架空输电线除冰器内部的信号接收器都与杆塔上的信号发射器之间进行信号传递
当拉力传感器a与另一个杆塔下面的绝缘子上的拉力传感器之间的这段输电线上有覆冰时就会把与它两端相连的拉力传感器测得的拉力值变大。这时这两个拉力传感器就会分别把信号传给对应的杆塔上的微控制器，而且每相邻的两个杆塔上的微控制器都通过有线或者无线的方式相连，只有当这两个拉力传感器的拉力值都同时变的大于设定值时，微控制器将信号传递给信号发射器并发出，这条线路上的架空输电线除冰器内的信号接收器接受到信号后就会控制架空输电线除冰器对这条线路进行除冰。这样就有效的避免了很多干扰或者系统错误。而当架空输电线除冰器走到某一边的尽头时，它上面的检测控制机构就能检测出来，并反馈给微控制器，这时微控制器就会再采集一次这两个拉力传感器的拉力值。如果这时这两个拉力值都还大于设定值，那么微控制器就会控制架空输电线除冰器再往回走一遍进行除冰，如此周而复始直到把冰除尽为止。其它各段线路也是同样进行除冰的。但每一段输电线3是否进行除冰都是根据各自的实际情况而定的，每段线路之间相互独立互不影响。所以整个装置只会对有覆冰的线路进行除冰。这样就能非常有效的减少能量消耗，并有效的防止不均匀覆冰或不同期脱冰的现象出现。
每一个杆塔上面都分别装有一个风速传感器和温度传感器。风速传感器所测得的风俗值和温度传感器所测得的温度值会通过有线或者无线的方式传给微控制器，如果此时的风速值大于设定值（根据当地测试的实际情况，即到底风速值达到多大时拉力传感器才会超过设定值），整个系统就进入休眠状态，不会进行正常的除冰工作了，因为这时拉力传感器测的拉力值就算比设定值大也是由于风大引起的。当风速恢复正常后整个系统又会恢复到正常的工作状态。如果此时的温度传感器所测得的温度高于设定值（根据当地的实际测试情况，这个值一般应设定为覆冰肯定会在一定时间内自行融化的温度值），整个系统就进入休眠状态，不会进行正常的除冰工作了，因为这时拉力传感器测的拉力值就算比设定值大也不会是由于覆冰引起的。只有当温度比设定值低的时候，整个系统才会恢复到正常的工作状态。这样由于有风速传感器和温度传感器的存在，就会使整个系统在没有覆冰的情况下或者有其它干扰的情况下自动切换为休眠状态，从而把系统的能耗降低，效率提升。
进一步地，所述的架空输电线除冰器采用共振除冰器。如果要把某一固体物体震碎采用共振是最省力的办法，所以该装置的架空输电线除冰器采用共振式除冰器，这样可有效减少能量消耗，同时更能快速高效去除覆冰，共振除冰器也是一种现有公知的除冰设备。
每根杆塔上的风速传感器和温度传感器都安装在杆塔的顶部。输电线离杆塔较近，检测该处的风速与温度的价值较大，所以将风速传感器和温度传感器都安装在杆塔的顶部附近。
本发明装置设计科学、结构简单、安装容易、使用方便，该装置通过安装的拉力传感器，使之能够根据实际情况只对存在覆冰情况的某一段线路进行除冰。这样能有效防止不均匀覆冰或不同期脱冰的现象出现，最终达到高效、节能、环保的目的，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明装置的结构框图。
图中：1-架空输电线除冰器、2-微控制器、3-信号发射器、4-拉力传感器、5-风速传感器、6-温度传感器、7-杆塔、8-绝缘子、9-输电线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1所示，一种输电线路分段除冰装置，包括若干个架空输电线除冰器1、微控制器2、信号发射器3、拉力传感器4、风速传感器5和温度传感器6；每根杆塔7上都安装有一个微控制器2、一个信号发射器3、一个风速传感器5和一个温度传感器6，信号发射器3、风速传感器5、温度传感器6分别与微控制器2之间通过有线或无线的方式实现信号传递；相邻的两个杆塔7上的微控制器2之间通过有线或无线的方式实现信号传递；每根杆塔7上的每个绝缘子8下方的左右两侧各设有一个拉力传感器4，左侧拉力传感器4的一端和右侧拉力传感器4的一端同时固定在对应绝缘子8的底部，左侧拉力传感器4和右侧拉力传感器4的另一端分别固定在输电线9的某一段的两端，并且位于左侧拉力传感器4和右侧拉力传感器4之间的该段输电线9要始终处于弯曲状态，每个拉力传感器4与微控制器2之间通过有线或无线的方式实现信号传递；同一条输电线9上每两个相邻绝缘子之间的线路上都安装有一个架空输电线除冰器1，架空输电线除冰器1内部的信号接收器与杆塔7上的信号发射器3之间进行信号传递。
具体实施时，所述的架空输电线除冰器1为共振式除冰器；每根杆塔7上的风速传感器5和温度传感器6都安装在杆塔7的顶部。
Claims (3)
1.一种输电线路分段除冰装置，其特征在于：包括若干个架空输电线除冰器（1）、微控制器（2）、信号发射器（3）、拉力传感器（4）、风速传感器（5）和温度传感器（6）；每根杆塔（7）上都安装有一个微控制器（2）、一个信号发射器（3）、一个风速传感器（5）和一个温度传感器（6），信号发射器（3）、风速传感器（5）、温度传感器（6）分别与微控制器（2）之间通过有线或无线的方式实现信号传递；相邻的两个杆塔（7）上的微控制器（2）之间通过有线或无线的方式实现信号传递；每根杆塔（7）上的每个绝缘子（8）下方的左右两侧各设有一个拉力传感器（4），左侧拉力传感器（4）的一端和右侧拉力传感器（4）的一端同时固定在对应绝缘子（8）的底部，左侧拉力传感器（4）和右侧拉力传感器（4）的另一端分别固定在输电线（9）的某一段的两端，并且位于左侧拉力传感器（4）和右侧拉力传感器（4）之间的该段输电线（9）要始终处于弯曲状态，每个拉力传感器（4）与微控制器（2）之间通过有线或无线的方式实现信号传递；同一条输电线（9）上每两个相邻绝缘子之间的线路上都安装有一个架空输电线除冰器（1），架空输电线除冰器（1）内部的信号接收器与杆塔（7）上的信号发射器（3）之间进行信号传递。
2.根据权利要求1所述的输电线路分段除冰装置，其特征在于：所述的架空输电线除冰器（1）为共振式除冰器。
3.根据权利要求1或2所述的输电线路分段除冰装置，其特征在于：每根杆塔（7）上的风速传感器（5）和温度传感器（6）都安装在杆塔（7）的顶部。
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