CN109060215B - 一种输配电线紧线仪 - Google Patents

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    • H02G1/04—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables for mounting or stretching

Abstract

本发明涉及电力施工领域，特别涉及一种输配电线紧线仪。一种输配电线紧线仪，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩(1)、收紧齿轮(2)、手柄(3)、拉钩(4)，所述定位钩(1)连接于收紧齿轮(2)一端，拉钩(4)通过绞线连接于收紧齿轮(2)另一端，所述手柄(3)带动收紧齿轮(2)转动；所述的紧线仪本体上设置有测量定位钩(1)所受拉力的拉力传感器(5)，拉力传感器(5)连接有动态电阻应变仪(6)，动态电阻应变仪(6)上设置有拉力显示模块(7)。本发明能对电线拉紧时电线状态进行指导，从而避免电线过紧或过松。

Description

一种输配电线紧线仪
技术领域
本发明涉及电力施工领域，特别涉及一种输配电线紧线仪。
背景技术
架空输电线路导、地线弧垂是电力生产的一项重要参数。目前导、地线紧线弧垂控制方式主要有：
1.经纬仪紧线法，将经纬仪架在顺线路方向上，提前计算导、地线标准弧垂值对应的切线角度，先将经纬仪调整到相应角度，当导、地线与经纬仪十字丝相切，测量人员通知紧线作业人员划线压接。
2.观测板紧线法：在紧线观测档两端杆塔上绑上观测板，当导、地线收紧与观测板连线相切时，观测人员告知紧线作业人员划线压接。
3.悬垂绝缘子串悬垂观测：连续档只更换部分导、地线时，悬垂绝缘子串线夹不过滑车，紧线时，当临近的直线杆塔绝缘子串处于悬垂状态，观察人员通知作业人员可以划线压接。
以上三种类方法是针对不同条件下的输电线路紧线，经纬仪紧线法主要用于大档距、观测板紧线法仅用于小档距紧线、悬垂绝缘子串悬垂观测仅用连续档只更换部分导、地线时。上述方法都要求能见度大于观测范围、观测点与被测量点之间应通视。受天气、紧线时间、地点等因素影响、例如：大雾天气、夜间作业、原始森林中无法通视都导致无法作业或导、地线紧线弧垂错误。导、地线弧错误会引起输电线路频繁跳闸、断线、倒塔等重大电力生产事件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输配电线紧线仪，以解决现有的紧线仪在使用时对于紧线程度是否到位难以确定的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种输配电线紧线仪，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩、收紧齿轮、手柄、拉钩，所述定位钩连接于收紧齿轮一端，拉钩通过绞线连接于收紧齿轮另一端，所述手柄带动收紧齿轮转动；所述的紧线仪本体上设置有测量定位钩所受拉力的拉力传感器，拉力传感器连接有动态电阻应变仪，动态电阻应变仪上设置有拉力显示模块。
紧线仪本体为现有技术，定位钩用于将紧线仪本体固定，拉钩牵扯需拉紧的电线，摇动手柄带动收紧齿轮转动，收紧齿轮通过绞线拉动拉钩从而进行紧线。在紧线仪本体上设置测量定位钩所受拉力的拉力传感器，拉力传感器对定位钩所受拉力的拉力测量，间接测得电线所受拉力，拉力传感器通过动态电阻应变仪将测量值显示在显示模块上，对电线拉紧时电线状态进行指导，从而避免电线过紧或过松。
作为优选，所述的拉力传感器为柱式电阻传感器，所述的定位钩与收紧齿轮之间通过柱式电阻传感器连接。柱式电阻传感器本体为现有技术，一般采用电阻应变片组成惠斯顿电桥，通过检测弹性体应变测量出传感器所受的应力，适用于本申请应用环境，定位钩与收紧齿轮之间通过柱式电阻传感器连接，可直接测得定位钩所受拉力。
作为优选，所述的动态电阻应变仪上依次连接设置有输入模块、将拉力传感器测量值与输入模块输入值对比的单片机、拉力提醒模块。输入模块可输入一个标准值，在对电线拉紧过程中，单片机及时将拉力传感器测量值与输入模块输入值对比，当拉力传感器测量值高于输入模块输入值时，拉力提醒模块进行提醒。
作为优选，所述的拉力提醒模块包括信号转化模块、信号灯继电器模组、四个信号灯，所述动态电阻应变仪信号连接信号转化模块，信号转化模块连接信号灯继电器模组，四个信号灯分别与信号灯继电器模组连接。单片机通过转化模块信号传递至信号灯继电器模组，信号灯继电器模组控制这四个信号灯的开启进行提醒，适应能见度低、夜间等时候的工作环境，应用范围广。
作为优选，所述的拉力提醒模块还包括有报警器，报警器通过报警器继电器模组与信号转化模块连接。当拉力高于输入值时，报警器进行报警，多方式提醒操作人员，避免强光时操作人员看不清信号灯。
作为优选，所述柱式电阻传感器与收紧齿轮的连接处，收紧齿轮上设置有管套，套于柱式电阻传感器外。管套对柱式电阻传感器起到限位保护的作用，使之只能在轴向方向拉伸，延长使用寿命，同时提高测量精度。
作为优选，所述的定位钩与收紧齿轮之间还连接有锁链，锁链分别通过弹性体与定位钩及收紧齿轮连接，锁链长度大于柱式电阻传感器长度。锁链起到二重保护的作用，平时锁链为松弛状态，如果柱式电阻传感器发生损坏断裂时，锁链会发挥作用，防止电线瞬间被弹回对操作人员造成伤害。在柱式电阻传感器断裂的一瞬间，回弹力很大，锁链瞬间紧绷，存在断裂的风险，锁链分别通过弹性体与定位钩及收紧齿轮连接，起到缓冲的作用，避免意外。
作为优选，一种输配电线紧线仪的使用方法为：分为初紧和微调步骤，
所述初紧为：将其安装好后，通过输入模块向紧线仪输入提醒值、标准弧垂下的挂点张力值，所述标准弧垂下的挂点张力值通过计算得到，所述的提醒值小于标准弧垂下的挂点张力值，开始紧线，紧线仪正常受力时第一个信号灯亮起，随着张力增加，当紧线仪受力达到提醒值时，第二个信号灯亮起；
所述的微调步骤：随着张力增加，当紧线仪受力达到标准弧垂下的挂点张力值时，第三个信号灯亮起，紧线停止；当紧线仪受力达到拉力传感器5测量允许的极限值时第四个信号灯亮起。可以即时了解紧线状态，达到标准，并在夜间等环境也能清楚的对操作人进行提醒。
作为优选，所述的标准弧垂下的挂点张力值计算步骤包括：基本参数查询、标准弧垂计算、挂点弧垂转换、挂点张力计算；
所述的挂点弧垂转换步骤为：根据挂点是否为档内最高点，若是最高点，则挂点弧垂值fl与观测档弧垂值f之间关系为：
若挂线点不是最高点，则挂点弧垂值fl与观测档弧垂值f之间关系为：
其中h为挂点高差值；
所述的挂点张力计算步骤为：T0水平拉力值：
G为导、地线单位长度重量，单位kg/m
lh为挂点的垂直档距；
fl为挂点弧垂值，挂点弧垂转换步骤所计算得值主；
再计算导线线长，导线在垂直方向上分力，垂直与水平方向的合力即为标准弧垂下的挂点张力值，计算更加精确。
作为优选，还包括在拉紧过程中根据任意拉力下对紧线长度进行调整：
根据显示模块显示的任意拉力下弧垂反算：根据紧线仪受力可以计算出水平张力，再根据一元二次议程解得计算弧垂值；
紧线长度调整计算：
ld为紧线段的代表档距；
lΣ为紧线段的累计档距；
f1为设计弧垂值；
f2为计算弧垂值；
lg为观测档档距。
根据显示模块显示的拉力，可即时计算应调整的线长，对紧线过程进行指导，节约操作时间。
与现有技术相比，本发明至少能产生以下一种有益效果：本发明能对电线拉紧时电线状态进行指导，从而避免电线过紧或过松；本发明适用于本装置应用环境，便于使用；本发明可输入输入值，拉紧过程中拉力提醒模块可进行提醒，适应能见度低、夜间等时候的工作环境，应用范围广；本发明还设置报警器进行报警，避免强光时操作人员看不清信号灯；本发明设置管套对柱式电阻传感器起到限位保护的作用，延长使用寿命，同时提高测量精度；本发明设置锁链起到二重保护的作用，防止柱式电阻传感器发生损坏断裂，电线瞬间被弹回对操作人员造成伤害；本发明可以即时了解紧线状态，达到标准，并在夜间等环境也能清楚的对操作人进行提醒；本发明计算标准弧垂下的挂点张力值更加精确；本发明根据显示模块7显示的拉力，可即时计算应调整的线长，对紧线过程进行指导，节约操作时间。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明动态电阻应变仪结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1、图2示出了此种输配电线紧线仪的结构，下面结合图例列举几个实施例。
实施例1：
一种输配电线紧线仪，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩1、收紧齿轮2、手柄3、拉钩4，所述定位钩1通过柱式电阻传感器连接于收紧齿轮2一端，拉钩4通过绞线连接于收紧齿轮2另一端，所述手柄3带动收紧齿轮2转动；柱式电阻传感器连接有动态电阻应变仪6，动态电阻应变仪6上设置有拉力显示模块7。
紧线仪本体为现有技术，定位钩1用于将紧线仪本体固定，拉钩4牵扯需拉紧的电线，摇动手柄3带动收紧齿轮2转动，收紧齿轮2通过绞线拉动拉钩4从而进行紧线。柱式电阻传感器对定位钩1所受拉力的拉力测量，间接测得电线所受拉力，柱式电阻传感器通过动态电阻应变仪6将测量值显示在显示模块7上，对电线拉紧时电线状态进行指导，从而避免电线过紧或过松。
实施例2：
一种输配电线紧线仪，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩1、收紧齿轮2、手柄3、拉钩4，所述定位钩1通过柱式电阻传感器连接于收紧齿轮2一端，拉钩4通过绞线连接于收紧齿轮2另一端，所述手柄3带动收紧齿轮2转动；柱式电阻传感器连接有动态电阻应变仪6，动态电阻应变仪6上设置有拉力显示模块7，动态电阻应变仪6上还依次连接设置有输入模块8、将柱式电阻传感器测量值与输入模块8输入值对比的单片机、拉力提醒模块9，拉力提醒模块9包括信号转化模块、信号灯继电器模组、四个信号灯，所述单片机信号连接信号转化模块，信号转化模块连接信号灯继电器模组，四个信号灯分别与信号灯继电器模组连接。
紧线仪本体为现有技术，定位钩1用于将紧线仪本体固定，拉钩4牵扯需拉紧的电线，摇动手柄3带动收紧齿轮2转动，收紧齿轮2通过绞线拉动拉钩4从而进行紧线。柱式电阻传感器对定位钩1所受拉力的拉力测量，间接测得电线所受拉力，柱式电阻传感器通过动态电阻应变仪6将测量值显示在显示模块7上。正常受力后第一个信号灯亮起，当紧线张力达到提醒值时第二个信号灯亮起，当紧线张力达到输入值时第三个信号灯亮起，当紧线张力达到柱式电阻传感器测量允许极限时第四个信号灯亮起，对电线拉紧时电线状态进行指导，从而避免电线过紧或过松。
实施例3：
一种输配电线紧线仪，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩1、收紧齿轮2、手柄3、拉钩4，所述定位钩1通过柱式电阻传感器连接于收紧齿轮2一端，拉钩4通过绞线连接于收紧齿轮2另一端，所述手柄3带动收紧齿轮2转动；柱式电阻传感器连接有动态电阻应变仪6，动态电阻应变仪6上设置有拉力显示模块7，动态电阻应变仪6上还依次连接设置有输入模块8、将柱式电阻传感器测量值与输入模块8输入值对比的单片机、拉力提醒模块9，拉力提醒模块9包括信号转化模块、信号灯继电器模组、四个信号灯，所述单片机信号连接信号转化模块，信号转化模块连接信号灯继电器模组，四个信号灯分别与信号灯继电器模组连接。拉力提醒模块9还包括有报警器，报警器通过报警器继电器模组与信号转化模块连接。
紧线仪本体为现有技术，定位钩1用于将紧线仪本体固定，拉钩4牵扯需拉紧的电线，摇动手柄3带动收紧齿轮2转动，收紧齿轮2通过绞线拉动拉钩4从而进行紧线。柱式电阻传感器对定位钩1所受拉力的拉力测量，间接测得电线所受拉力，柱式电阻传感器通过动态电阻应变仪6将测量值显示在显示模块7上。正常受力后第一个信号灯亮起，当紧线张力达到提醒值时第二个信号灯亮起，当紧线张力达到输入值时第三个信号灯亮起，同时报警器报警，当紧线张力达到柱式电阻传感器测量允许极限时第四个信号灯亮起，对电线拉紧时电线状态进行指导，从而避免电线过紧或过松。
实施例4：
一种输配电线紧线仪，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩1、收紧齿轮2、手柄3、拉钩4，所述定位钩1通过柱式电阻传感器连接于收紧齿轮2一端，收紧齿轮2上设置有管套，套于柱式电阻传感器外，管套对柱式电阻传感器起到限位保护的作用，使之只能在轴向方向拉伸，延长使用寿命，同时提高测量精度。拉钩4通过绞线连接于收紧齿轮2另一端，所述手柄3带动收紧齿轮2转动；柱式电阻传感器连接有动态电阻应变仪6，动态电阻应变仪6上设置有拉力显示模块7，动态电阻应变仪6上还依次连接设置有输入模块8、将柱式电阻传感器测量值与输入模块8输入值对比的单片机、拉力提醒模块9，拉力提醒模块9包括信号转化模块、信号灯继电器模组、四个信号灯，所述单片机信号连接信号转化模块，信号转化模块连接信号灯继电器模组，四个信号灯分别与信号灯继电器模组连接。拉力提醒模块9还包括有报警器，报警器通过报警器继电器模组与信号转化模块连接。
紧线仪本体为现有技术，定位钩1用于将紧线仪本体固定，拉钩4牵扯需拉紧的电线，摇动手柄3带动收紧齿轮2转动，收紧齿轮2通过绞线拉动拉钩4从而进行紧线。柱式电阻传感器对定位钩1所受拉力的拉力测量，间接测得电线所受拉力，柱式电阻传感器通过动态电阻应变仪6将测量值显示在显示模块7上。正常受力后第一个信号灯亮起，当紧线张力达到提醒值时第二个信号灯亮起，当紧线张力达到输入值时第三个信号灯亮起，同时报警器报警，当紧线张力达到柱式电阻传感器测量允许极限时第四个信号灯亮起，对电线拉紧时电线状态进行指导，从而避免电线过紧或过松。
最优实施例：
一种输配电线紧线仪，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩1、收紧齿轮2、手柄3、拉钩4，所述定位钩1通过柱式电阻传感器连接于收紧齿轮2一端，收紧齿轮2上设置有管套，套于柱式电阻传感器外，管套对柱式电阻传感器起到限位保护的作用，使之只能在轴向方向拉伸，延长使用寿命，同时提高测量精度。定位钩1与收紧齿轮2之间还连接有锁链10，锁链10分别通过弹性体与定位钩1及收紧齿轮2连接，锁链10长度大于柱式电阻传感器长度。锁链10起到二重保护的作用，平时锁链10为松弛状态，如果柱式电阻传感器发生损坏断裂时，锁链10会发挥作用，防止电线瞬间被弹回对操作人员造成伤害。在柱式电阻传感器断裂的一瞬间，回弹力很大，锁链10瞬间紧绷，存在断裂的风险，锁链10分别通过弹性体与定位钩1及收紧齿轮2连接，起到缓冲的作用，避免意外。拉钩4通过绞线连接于收紧齿轮2另一端，所述手柄3带动收紧齿轮2转动；柱式电阻传感器连接有动态电阻应变仪6，动态电阻应变仪6上设置有拉力显示模块7，动态电阻应变仪6上还依次连接设置有输入模块8、将柱式电阻传感器测量值与输入模块8输入值对比的单片机、拉力提醒模块9，拉力提醒模块9包括信号转化模块、信号灯继电器模组、四个信号灯，所述单片机信号连接信号转化模块，信号转化模块连接信号灯继电器模组，四个信号灯分别与信号灯继电器模组连接。拉力提醒模块9还包括有报警器，报警器通过报警器继电器模组与信号转化模块连接。
紧线仪本体为现有技术，定位钩1用于将紧线仪本体固定，拉钩4牵扯需拉紧的电线，摇动手柄3带动收紧齿轮2转动，收紧齿轮2通过绞线拉动拉钩4从而进行紧线。柱式电阻传感器对定位钩1所受拉力的拉力测量，间接测得电线所受拉力，柱式电阻传感器通过动态电阻应变仪6将测量值显示在显示模块7上。
其使用方法为：分为初紧和微调步骤。
所述初紧为：将其安装好后，通过输入模块8向紧线仪输入提醒值、标准弧垂下的挂点张力值，所述标准弧垂下的挂点张力值通过计算得到，所述的提醒值小于标准弧垂下的挂点张力值，开始紧线，紧线仪正常受力时第一个信号灯亮起，随着张力增加，当紧线仪受力达到提醒值时，第二个信号灯亮起，第一种报警声音报警；
所述的微调步骤：随着张力增加，当紧线仪受力达到标准弧垂下的挂点张力值时，第三个信号灯亮起，第二种报警声音报警，紧线停止；当紧线仪受力达到拉力传感器5测量允许的极限值时第四个信号灯亮起，第三种报警声音报警。
其中标准弧垂下的挂点张力值计算步骤包括：基本参数查询、标准弧垂计算、挂点弧垂转换、挂点张力计算；
所述的挂点弧垂转换步骤为：根据挂点是否为档内最高点，若是最高点，则挂点弧垂值fl与观测档弧垂值f之间关系为：
若挂线点不是最高点，则挂点弧垂值fl与观测档弧垂值f之间关系为：
其中h为挂点高差值；
所述的挂点张力计算步骤为：T0水平拉力值：
G为导、地线单位长度重量，单位kg/m
lh为挂点的垂直档距；
fl为挂点弧垂值，挂点弧垂转换步骤所计算得值主；
再计算导线线长，导线在垂直方向上分力，垂直与水平方向的合力即为标准弧垂下的挂点张力值。
提醒值标准弧垂下的挂点张力值的70％～90％。
另外，在拉紧过程中根据任意拉力下对紧线长度进行调整：
根据显示模块7显示的任意拉力下弧垂反算：根据紧线仪受力可以计算出水平张力，再根据一元二次议程解得计算弧垂值；
紧线长度调整计算：
ld为紧线段的代表档距；
lΣ为紧线段的累计档距；
f1为设计弧垂值；
f2为计算弧垂值；
lg为观测档档距。
在本说明书中所谈到多个解释性实施例，指的是结合该实施例描述的具体结构包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任意一实施例描述一个结构时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种结构落在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种输配电线紧线仪的使用方法，包括紧线仪本体，所述紧线仪本体包括定位钩（1）、收紧齿轮（2）、手柄（3）、拉钩（4），所述定位钩（1）连接于收紧齿轮（2）一端，拉钩（4）通过绞线连接于收紧齿轮（2）另一端，所述手柄（3）带动收紧齿轮（2）转动；其特征在于：所述的紧线仪本体上设置有测量定位钩（1）所受拉力的拉力传感器（5），拉力传感器（5）连接有动态电阻应变仪（6），动态电阻应变仪（6）上设置有拉力显示模块（7）；
所述的动态电阻应变仪（6）上依次连接设置有输入模块（8）、将拉力传感器（5）测量值与输入模块（8）输入值对比的单片机、拉力提醒模块（9）；
所述的拉力提醒模块（9）包括信号转化模块、信号灯继电器模组、四个信号灯，所述单片机信号连接信号转化模块，信号转化模块连接信号灯继电器模组，四个信号灯分别与信号灯继电器模组连接；
其使用方法为：分为初紧和微调步骤，
所述初紧为：将其安装好后，通过输入模块（8）向紧线仪输入提醒值、标准弧垂下的挂点张力值，所述标准弧垂下的挂点张力值通过计算得到，所述的提醒值小于标准弧垂下的挂点张力值，开始紧线，紧线仪正常受力时第一个信号灯亮起，随着张力增加，当紧线仪受力达到提醒值时，第二个信号灯亮起； 所述的微调步骤：随着张力增加，当紧线仪受力达到标准弧垂下的挂点张力值时，第三个信号灯亮起，紧线停止；当紧线仪受力达到拉力传感器（5）测量允许的极限值时第四个信号灯亮起；
所述的标准弧垂下的挂点张力值计算步骤包括：基本参数查询、标准弧垂计算、挂点弧垂转换、挂点张力计算；
所述的挂点弧垂转换步骤为：根据挂点是否为档内最高点，若是最高点，则挂点弧垂值
fl与观测档弧垂值f之间关系为：
若挂线点不是最高点，则挂点弧垂值fl与观测档弧垂值f之间关系为：
其中h为挂点高差值；
所述的挂点张力计算步骤为：T0水平拉力值：
G为导地线单位长度重量，单位（kg/m）
lh为挂点的垂直档距； fl为挂点弧垂值，挂点弧垂转换步骤所计算得值主；
再计算导线线长，导线在垂直方向上分力，垂直与水平方向的合力即为标
准弧垂下的挂点张力值；
还包括在拉紧过程中根据任意拉力下对紧线长度进行调整：
根据显示模块（7）显示的任意拉力下弧垂反算：根据紧线仪受力可以计算出水平张力，再根据一元二次议程解得计算弧垂值；
紧线长度调整计算：
ld为紧线段的代表档距；
lΣ为紧线段的累计档距；
f1为设计弧垂值；
f2为计算弧垂值；
lg为观测档档距。
2.根据权利要求1所述的一种输配电线紧线仪的使用方法，其特征在于：所述的拉力传感器（5）为柱式电阻传感器，所述的定位钩（1）与收紧齿轮（2）之间通过柱式电阻传感器连接。
3.根据权利要求1所述的一种输配电线紧线仪的使用方法，其特征在于：所述的拉力提醒模块（9）还包括有报警器，报警器通过报警器继电器模组与信号转化模块连接。
4.根据权利要求2所述的一种输配电线紧线仪的使用方法，其特征在于：所述柱式电阻传感器与收紧齿轮（2）的连接处，收紧齿轮（2）上设置有管套，套于柱式电阻传感器外。
5.根据权利要求2所述的一种输配电线紧线仪的使用方法，其特征在于：所述的定位钩（1）与收紧齿轮（2）之间还连接有锁链（10），锁链（10）分别通过弹性体与定位钩（1）及收紧齿轮（2）连接，锁链（10）长度大于柱式电阻传感器长度。
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