CN109779375A - 一种新型集成式城市电力杆塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型集成式城市电力杆塔，所述电力杆塔设置为环氧树脂电力杆塔，电力杆塔为中空结构，电力杆塔下端设置有工作舱，电力杆塔下端与工作舱互通，电力杆塔上设置有环境监测装置；工作舱包括接线室与工作室，接线室包括若干对子接线室，每对子接线室上均附着唯一的标记；工作室中设置有控制器，环境监测装置与控制器连接，控制器通过无线传输或电缆传输分别与气象监控中心与电力监控中心连接，工作舱上设置有检修门。本发明采用新型电力杆塔替代混凝土制电力杆塔，建设成本低，不需要现场大规模挖掘地基，有利于大规模推广使用，有利于查找输电线路，方便维修维护接线使用，大量节省了电力工人的劳动强度。

Description

一种新型集成式城市电力杆塔

技术领域

本发明属于电力、气象领域，具体涉及一种新型集成式城市电力杆塔。

背景技术

城市中存在大量的输电线路杆塔，为城市提供电力服务。一些城市社区、道路规划较早，与之匹配的电力杆塔也多为混凝土制成的电力杆塔，电力杆塔结构简单，高度较低，附近的城市用电、社区用电均需要依赖这些电力杆塔；每个电力杆塔在架设输电线路的时候，都需要留有备用输电线路，以备接线使用，现有电力杆塔是在电力杆塔顶端留有大量备用输电线路，且各种输电线路混合架设，容易造成电力输电线路混乱，给维修维护造成诸多不便，并且城市中经常出现货车刮扯输电线路的问题，且混凝土制成的电力杆塔硬度较大，在一些特殊天气（暴风、暴雨）时，极容易造成倒塌，如果碰到行人、车辆或沿街建筑，很容易造成较大损害，危害人身安全以及公共财产安全。

目前，国家提倡物联网技术，将城市中各种固定站点（路灯、电力杆塔）作为物联网技术的基础，有利于城市建设和服务城市人民。如何将新型电力杆塔与城市服务联结起来，是本发明要研究的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种新型集成式城市电力杆塔。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种新型集成式城市电力杆塔，所述电力杆塔设置为环氧树脂电力杆塔，电力杆塔为中空结构，电力杆塔下端设置有工作舱，电力杆塔下端与工作舱互通，电力杆塔上设置有环境监测装置；

工作舱包括接线室与工作室，接线室包括分别设置在电力杆塔两侧的若干对子接线室，工作室设置在与接线室相垂直的另一侧，每对子接线室上均附着唯一的标记；工作室中设置有控制器，控制器由就近电力供电，环境监测装置与控制器连接，控制器通过无线传输或电缆传输分别与气象监控中心和电力监控中心连接，工作舱上设置有检修门；

输电线路传输方向上的前后两侧均设置有横担与绝缘子串，横担设置在电力杆塔上，绝缘子串设置在横担上，输电线路通过耐张线夹或悬垂线夹与绝缘子串连接；输电线路从一侧接入绝缘子串，并沿电力杆塔中空结构的一侧向下进入一对子接线室中的一个子接线室，输电线路从一侧的子接线室接入相对应的另一侧子接线室，输电线路从另一侧子接线室沿电力杆塔中空结构的另一侧向上接入到电力杆塔顶端的另一侧绝缘子串上，完成输电线路的线路传输；输电线路在一对子接线室中间设置有备用输电线路。

所述环境监测装置包括风速监测模块、粉尘监测模块和绝缘子盐密度监测模块，风速监测模块、粉尘监测模块和绝缘子盐密度监测模块均与控制器连接。

所述绝缘子盐密度监测模块包括样本收集器、盐密度分析仪、雨滴传感器和集水管；雨滴传感器设置在电力杆塔的顶端，雨滴传感器与控制器连接；

样本收集器设置在工作舱的表面，样本收集器包括雨水收集器和绝缘子雨水收集器；盐密度分析仪设置在工作室内，雨水收集器和绝缘子雨水收集器分别与盐密度分析仪连通，盐密度分析仪与控制器连接；

集水管底端设置在绝缘子雨水收集器的上方，集水管的顶端设置在绝缘子串的下方。

所述雨水收集器上设置有电动阻隔板Ⅰ和微型电机Ⅰ，电动阻隔板Ⅰ和微型电机Ⅰ传动连接，微型电机Ⅰ与控制器连接；绝缘子雨水收集器上设置有电动阻隔板Ⅱ和微型电机Ⅱ，电动阻隔板Ⅱ和微型电机Ⅱ传动连接，微型电机Ⅱ与控制器连接。

所述风速监测模块包括风速传感器，风速传感器设置在电力杆塔的顶端，风速传感器与控制器连接。

所述粉尘监测模块包括PM2.5传感器，PM2.5传感器与控制器连接。

所述电力杆塔的中空结构中设置有与电力杆塔轴向相同的电力隔板，电力隔板设置在中空结构的中间位置，电力隔板的下端设置在工作舱顶端的上方。

所述电力杆塔和工作舱均采用注塑工艺制作。

所述唯一的标记为包含输电线路传输方向及目的地信息的二维码。

本发明的有益效果为：本发明采用新型电力杆塔替代混凝土制电力杆塔：1、采用环氧树脂制作电力杆塔，将电力杆塔做成中空状，建设成本低，不需要现场大规模挖掘地基，有利于大规模推广使用；在电力杆塔下端设置工作舱，工作舱即作为电力杆塔工作的一部分，又能够起到支撑电力杆塔防倒塌的作用，增加了电力杆塔的安全性。

2、将输电线路的备用输电线路引入工作舱中，一个输电线路从一对子接线室通过，每一对子接线室均设置有唯一标记，可唯一显示输电线路的传输方向与目的地，有利于查找输电线路，方便维修维护接线使用，大量节省了电力工人的劳动强度，使电力杆塔的顶端简洁美观，降低了货车刮扯的风险，有利于输电线路的稳定运行，通过工作舱即可对输电线路进行检修维护，不必再登高进行检修维护，降低了电力工人工作的高度，保障了电力工人工作时的安全性。

3、在工作舱及电力杆塔上设置环境监测装置，时刻检测电力杆塔附近的风速以及PM值并将数据传输至气象监控中心；在下雨时，能够检测绝缘子串的盐密度，减少了人工检测的复杂性，通过下雨时收集自然雨水与绝缘子雨水，通过盐密度分析仪分开检测，并将检测结果传输给控制器，控制器通过与阈值比较，判定绝缘子是否良好，并及时将结果传输给电力监控中心，做到了及时查看绝缘子串的绝缘性，防止因巡检不及时而造成的电力损害。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明工作舱的结构示意图。

图3是本发明样本收集器的结构示意图。

图中，1是电力杆塔，2是工作舱，3是接线室，4是子接线室，5是工作室，6是控制器，7是横担，8是绝缘子串，9是备用输电线路，10是电力隔板，11是样本收集器，12是雨水收集器，13是绝缘子雨水收集器，14是盐密度分析仪，15是雨滴传感器，16是集水管，17是电动阻隔板Ⅰ，18是微型电机Ⅰ，19是电动阻隔板Ⅱ，20是微型电机Ⅱ，21是风速监测模块，22是粉尘监测模块。

具体实施方式

如图1～3所示，一种新型集成式城市电力杆塔，用于城市架空输电线路中：电力杆塔1设置为环氧树脂电力杆塔，电力杆塔1为中空结构，电力杆塔1下端设置有工作舱2，电力杆塔1下端与工作舱2互通，电力杆塔1和工作舱2均采用注塑工艺制作。

工作舱2包括接线室3与工作室5，接线室3包括分别设置在电力杆塔1两侧的若干对子接线室4，工作室5设置在与接线室3相垂直的另一侧，每对子接线室4上均附着唯一的标记，唯一的标记可作为判定输电线路传输方向与目的地的依据，唯一的标记为包含输电线路传输方向及目的地信息的二维码，维修工人通过扫码即可得知输电线路传输方向及目的地信息。

电力杆塔1的中空结构中设置有与电力杆塔1轴向相同的电力隔板10，电力隔板10设置在中空结构的中间位置，电力隔板10的下端设置在工作舱2顶端的上方，电力隔板10用于隔离中空结构中左右两侧铺设的输电线路，具有电气隔绝的作用。

工作室5中设置有控制器6，控制器6由就近电力供电，环境监测装置与控制器6连接，控制器6通过无线传输或电缆传输分别与气象监控中心与电力监控中心连接，工作舱2上设置有检修门。

电力杆塔1上设置有环境监测装置，环境监测装置包括风速监测模块21、粉尘监测模块22和绝缘子盐密度监测模块，风速监测模块21、粉尘监测模块22和绝缘子盐密度监测模块均与控制器6连接，控制器6根据检测数据分别将相关数据传输给气象监控中心和电力监控中心。

绝缘子盐密度监测模块用于检测绝缘子串8上的盐密度，作为评判绝缘子串8绝缘率的依据；绝缘子盐密度监测模块包括样本收集器11、盐密度分析仪14、雨滴传感器15和集水管16；雨滴传感器15设置在电力杆塔1的顶端，雨滴传感器15与控制器6连接。

样本收集器11设置在工作舱2的表面，样本收集器11包括雨水收集器12和绝缘子雨水收集器13；盐密度分析仪14设置在工作室5内，雨水收集器13和绝缘子雨水收集器13分别与盐密度分析仪14连通，盐密度分析仪14与控制器6连接。

集水管16底端设置在绝缘子雨水收集器13的上方，集水管16的顶端设置在绝缘子串8的下方，集水管16沿电力杆塔1向上铺设，在到达绝缘子串8所在平面时，通过折弯集水管将集水管16的入水口设置在绝缘子串8的下方，确保能够收集到绝缘子串8上含盐密度数值的雨水。

雨水收集器12上设置有电动阻隔板Ⅰ17和微型电机Ⅰ18，雨水收集器12上设置有进水口，用于收集雨水，并通过内部通道进入盐密度分析仪14，电动阻隔板Ⅰ17设置在雨水收集器12的进水口处，低于雨水收集器12的上平面，电动阻隔板Ⅰ17和微型电机Ⅰ18传动连接，微型电机Ⅰ18与控制器6连接。

绝缘子雨水收集器13上设置有电动阻隔板Ⅱ19和微型电机Ⅱ20，绝缘子雨水收集器13上设置有进水口，用于收集绝缘子串8上的雨水，并通过内部通道进入盐密度分析仪14，电动阻隔板Ⅱ19设置在绝缘子雨水收集器13的进水口处，低于绝缘子雨水收集器13的上平面，电动阻隔板Ⅱ19和微型电机Ⅱ20传动连接，微型电机Ⅱ20与控制器6连接。

在下雨时，雨滴传感器15检测到下雨，将下雨信息传输给控制器6，控制器6根据预先设定的程序延时操控微型电机Ⅰ18将电动阻隔板Ⅰ17打开，收集雨水，延时是为了确保下雨维持了一定时间，雨水能够溶解绝缘子串8上的污渍，确保能够接到绝缘子串8上溶解了污渍的雨水；在雨滴传感器15检测到下雨信息的过程当中，控制器6从第一次打开电动阻隔板Ⅰ17之后，会根据预先设定的程序定时依次打开电动阻隔板Ⅰ17和电动阻隔板Ⅱ19，分别收集雨水和绝缘子串8上的雨水，收集到雨水和绝缘子串8上的雨水之后，盐密度分析仪14对收集到的雨水和绝缘子串8上的雨水进行分析，得出数据，并将数据传输至控制器6，控制器6记录雨水数据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…以及绝缘子串8上的雨水数据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…，等雨滴传感器15检测到下雨停止以后，控制器6根据预先设定的程序操控微型电机Ⅱ20打开电动阻隔板Ⅱ19，收集最后一次绝缘子串8上的雨水，收集分析记录结果；控制器6根据预先设定的程序排除雨水数据及绝缘子串8上的雨水数据中不合理的数据，并取雨水数据及绝缘子串8上的雨水数据的平均值，根据预先设定的程序，采用雨水数据减去绝缘子串8上的雨水数据的方法，得出绝缘子串8的盐密度，将得出的绝缘子串8的盐密度与控制器6中的阈值进行比较，若小于阈值，则为良好，若大于阈值，则绝缘子串8存在问题，控制器6根据预先设定的程序将数据传输给电力监控中心，提醒监控人员进行更换维护。

风速监测模块21用于监测电力杆塔1处的风力速度，风速监测模块21包括风速传感器，风速传感器设置在电力杆塔1的顶端，风速传感器与控制器6连接。

粉尘监测模块22用于监测电力杆塔1处的粉尘主要是PM2.5值，粉尘监测模块22包括PM2.5传感器，PM2.5传感器与控制器6连接。

风速监测模块21和粉尘监测模块22时刻检测电力杆塔1处的风速和PM2.5，并实时将数据传输给控制器6，控制器6实时将数据传输给气象监控中心。

输电线路传输方向上的前后两侧均设置有横担7与绝缘子串8，横担7设置在电力杆塔1上，绝缘子串8设置在横担7上，输电线路通过耐张线夹或悬垂线夹与绝缘子串8连接；输电线路从一侧接入绝缘子串8，并沿电力杆塔1中空结构的一侧向下进入一对子接线室4中的一个子接线室4，输电线路从一侧的子接线室4接入相对应的另一侧子接线室4，输电线路从另一侧子接线室4沿电力杆塔1中空结构的另一侧向上接入到电力杆塔1顶端的另一侧绝缘子串8上，完成输电线路的线路传输；输电线路在一对子接线室1中间设置有备用输电线路9，打开工作舱2上的检修门即可看到备用输电线路9。

当电力杆塔1附近的城市用电设备或社区用电发生故障时，可通过打开工作舱2上的检修门对输电线路进行检查维修，方便电力工人对输电线路进行维护，不必再登高维修；通过扫二维码即可得知故障区域所对应的输电线路，节省检测时间，提高了工作效率。

其他技术参照现有技术。

以上所述，仅是本发明的优选实施方式，并不是对本发明技术方案的限定，应当指出，本领域的技术人员，在本发明技术方案的前提下，还可以作出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述电力杆塔（1）设置为环氧树脂电力杆塔，电力杆塔（1）为中空结构，电力杆塔（1）下端设置有工作舱（2），电力杆塔（1）下端与工作舱（2）互通，电力杆塔（1）上设置有环境监测装置；

工作舱（2）包括接线室（3）与工作室（5），接线室（3）包括分别设置在电力杆塔（1）两侧的若干对子接线室（4），工作室（5）设置在与接线室（3）相垂直的另一侧，每对子接线室（4）上均附着唯一的标记；工作室（5）中设置有控制器（6），控制器（6）由就近电力供电，环境监测装置与控制器（6）连接，控制器（6）通过无线传输或电缆传输分别与气象监控中心和电力监控中心连接，工作舱（2）上设置有检修门；

输电线路传输方向上的前后两侧均设置有横担（7）与绝缘子串（8），横担（7）设置在电力杆塔（1）上，绝缘子串（8）设置在横担（7）上，输电线路通过耐张线夹或悬垂线夹与绝缘子串（8）连接；输电线路从一侧接入绝缘子串（8），并沿电力杆塔（1）中空结构的一侧向下进入一对子接线室（4）中的一个子接线室（4），输电线路从一侧的子接线室（4）接入相对应的另一侧子接线室（4），输电线路从另一侧子接线室（4）沿电力杆塔（1）中空结构的另一侧向上接入到电力杆塔（1）顶端的另一侧绝缘子串（8）上，完成输电线路的线路传输；输电线路在一对子接线室（4）中间设置有备用输电线路（9）。

2.根据权利要求1所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述环境监测装置包括风速监测模块（21）、粉尘监测模块（22）和绝缘子盐密度监测模块，风速监测模块（21）、粉尘监测模块（22）和绝缘子盐密度监测模块均与控制器（6）连接。

3.根据权利要求2所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述绝缘子盐密度监测模块包括样本收集器（11）、盐密度分析仪（14）、雨滴传感器（15）和集水管（16）；雨滴传感器（15）设置在电力杆塔（1）的顶端，雨滴传感器（15）与控制器（6）连接；

样本收集器（11）设置在工作舱（2）的表面，样本收集器（11）包括雨水收集器（12）和绝缘子雨水收集器（13）；盐密度分析仪（14）设置在工作室（5）内，雨水收集器（12）和绝缘子雨水收集器（13）分别与盐密度分析仪（14）连通，盐密度分析仪（14）与控制器（6）连接；

集水管（16）底端设置在绝缘子雨水收集器（13）的上方，集水管（16）的顶端设置在绝缘子串（8）的下方。

4.根据权利要求3所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述雨水收集器（12）上设置有电动阻隔板Ⅰ（17）和微型电机Ⅰ（18），电动阻隔板Ⅰ（17）和微型电机Ⅰ（18）传动连接，微型电机Ⅰ（18）与控制器（6）连接；绝缘子雨水收集器（13）上设置有电动阻隔板Ⅱ（19）和微型电机Ⅱ（20），电动阻隔板Ⅱ（19）和微型电机Ⅱ（20）传动连接，微型电机Ⅱ（20）与控制器（6）连接。

5.根据权利要求2所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述风速监测模块（21）包括风速传感器，风速传感器设置在电力杆塔（1）的顶端，风速传感器与控制器（6）连接。

6.根据权利要求2所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述粉尘监测模块（22）包括PM2.5传感器，PM2.5传感器与控制器（6）连接。

7.根据权利要求1所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述电力杆塔（1）的中空结构中设置有与电力杆塔（1）轴向相同的电力隔板（10），电力隔板（10）设置在中空结构的中间位置，电力隔板的下端设置在工作舱顶端的上方。

8.根据权利要求1所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述电力杆塔（1）和工作舱（2）均采用注塑工艺制作。

9.根据权利要求1所述的新型集成式城市电力杆塔，其特征在于：所述唯一的标记为包含输电线路传输方向及目的地信息的二维码。