CN207218379U - 输电线路的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种输电线路的监测装置，该装置包括：监测终端，安装于待监测输电导线上，用于实时从卫星上获取所述待监测输电导线的空间位置信息，其中，实时获取的所述待监测输电导线的空间位置信息是生成所述待监测输电导线的舞动轨迹的依据。该方案由于该空间位置信息是否发生变化可以直接、实时反映出待监测输电导线是否发生了舞动情况，进而舞动轨迹可以更直接、真实的反映待监测输电导线的实时舞动情况。

Description

输电线路的监测装置

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，特别涉及一种输电线路的监测装置。

背景技术

我国电网在随着国民经济增长而快速发展的同时，也频遭到气象灾害的袭扰。架空导线覆冰舞动就是发生频率高、影响范围广、造成损失大的一种灾害形式。在开展舞动研究方面，我们起步较晚，缺乏统一部署，各单位单兵作战，未能形成合力，效率低下。2010年1月20日、2月28日，以及2011年2月27日，山东电网在两年内三次遭遇大范围的输电线路舞动，导线舞动造成多处导线烧伤或断股、导线间隔棒掉抓或损坏、螺栓松动、金具断裂、铁塔塔腿基础保护帽破裂，给山东电网的运行安全带来了极大的隐患。

舞动是在特定的气象条件下，综合了风力、覆冰翅升力、导线张力等诸多合力而发生在输电导线上的一种机械振动。舞动的全过程包括起舞、维持、衰减阶段，无不是各种外界因素变化的结果。为了及时掌握这些外界因素的变化，需要在易舞区相关线路上部署在线监测系统，实时采集有关舞动因素的数据参数。继而，数据共享，为理论研究、防舞技术研究、防舞预警提供技术支持。

我国对舞动的研究起步较晚，目前的工作主要局限于舞动较频繁、后果较严重的超高压线路的一些特殊部位，如中山口大跨越等。对于量大面多的超高压线路普通线档及普通输电和配电线路的舞动问题，工作还做得很少，尚未提出舞动的在线监测及预警的方法，因而往往漏报或误报舞动事故。

近年来，我国一些大专院校及科研机构如清华大学、武汉高压研究所等都对舞动进行过一些研究，但成效不大。比较成功的是1993年国网北京电力建设研究院与湖北省超高压局合作完成的220kV及500kV输电线路导线防舞动试验研究及治理项目。该项目针对中山口大跨越工程研制开发了双摆防舞器，对220kV、500kV一般档距线路研制开发了偏心重锤式防舞器，进行了舞动监测技术、防舞动措施评估方法和标准的研究，并用非线性方法对舞动机理进行了分析，其双摆防舞方案在中山口大跨越中，经受了实际舞动的考验，效果良好。另外，华中理工大学也可以对舞动导线的一些参数通过风洞实验来确定。但总的来说国内舞动研究水平与生产实践的要求相比仍有较大差距，尤其表现在舞动试验研究技术上，尚缺乏有效的防舞效果考核手段。在风洞试验方面，只进行过少量的静态试验，还未用来进行舞动机理研究。此外，现场舞动监测也未得到广泛的开展，缺乏大量可靠的第一手舞动资料。

目前，常用的的舞动监测方法主要有基于位移传感器、加速度传感器的导线舞动在线监测系统；基于OSM/SMS的导线舞动在线监测系统；基于GSM/SMS和zigbee网络的导线舞动在线监测系统；基于新型微加速度传感器测量导线舞动的实时数据，通过无线GSM传输模块的导线舞动信息数据的监测系统；基于摄像技术的导线舞动在线监测系统。这些方法主要是通过传感器或检测仪器来测量导线舞动的数据，但测量的数据不是导线舞动的实时数据，而是振动频率、倾斜、移动、导线张力、绝缘子倾斜角、风偏角、导线舞动频率等间接数据。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种输电线路的监测装置，以解决现有技术中无法采集输电导线舞动的实时数据、且采集的只是间接数据的技术问题。该装置包括：监测终端，安装于待监测输电导线上，用于实时从卫星上获取所述待监测输电导线的空间位置信息，其中，实时获取的所述待监测输电导线的空间位置信息是生成所述待监测输电导线的舞动轨迹的依据。

在本实用新型实施例中，通过从卫星上实时获取待监测输电导线的空间位置信息(例如，空间位置信息可以包括经度、维度和相对地面的高度)，使得可以根据实时获取的待监测输电导线的空间位置信息生成待监测输电导线的舞动轨迹，由于该空间位置信息是否发生变化可以直接、实时反映出待监测输电导线是否发生了舞动情况，进而舞动轨迹可以更直接、真实的反映待监测输电导线的实时舞动情况，与现有技术中采集间接数据进行监测的技术方案相比，本申请更有利于实时、真实、直接地反映待监测输电导线的实时舞动情况，有利于提高监测的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种输电线路的监测装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种监测终端的剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种第一上半球结构的主视图(左侧为主视图)和俯视图(右侧为俯视图)；

图4是本实用新型实施例提供的一种第一下半球结构的主视图(左侧为主视图)和侧视图(右侧为侧视图)；

图5是本实用新型实施例提供的一种监测装置的整体外观图；

图6是本实用新型实施例提供的一种卫星天线的尺寸示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种供电装置的剖视图；

图8是本实用新型实施例提供的一种第二上半球结构的主视图(左侧为主视图)和俯视图(右侧为俯视图)；

图9是本实用新型实施例提供的一种第二下半球结构的主视图(左侧为主视图)和仰视图(右侧为仰视图)；

图10是本实用新型实施例提供的一种供电装置的整体外观图；

图11是本实用新型实施例提供的一种双铁芯的示意图；

图12是本实用新型实施例提供的一种两级防雷滤波电路的示意图；

图13是本实用新型实施例提供的一种电源板的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型实施例中，提供了一种输电线路的监测装置，如图1所示，该装置包括：

监测终端1，安装于待监测输电导线2上，用于实时从卫星上获取所述待监测输电导线的空间位置信息，其中，实时获取的所述待监测输电导线的空间位置信息是生成所述待监测输电导线的舞动轨迹的依据。

由图1所示可知，在本实用新型实施例中，通过从卫星上实时获取待监测输电导线的空间位置信息(例如，空间位置信息可以包括经度、维度和相对地面的高度)，使得可以根据实时获取的待监测输电导线的空间位置信息生成待监测输电导线的舞动轨迹，由于该空间位置信息是否发生变化可以直接、实时反映出待监测输电导线是否发生了舞动情况，进而舞动轨迹可以更直接、真实的反映待监测输电导线的实时舞动情况，与现有技术中采集间接数据进行监测的技术方案相比，本申请更有利于实时、真实、直接地反映待监测输电导线的实时舞动情况，有利于提高监测的准确性。

具体实施时，为了实现实时从卫星上获取待监测输电导线的空间位置信息，在本实施例中，如图2所示，所述监测终端1，包括：卫星天线101，用于实时从卫星上获取所述待监测输电导线的空间位置信息；接收机102，用于存储所述空间位置信息；无线通信天线103，用于转发所述接收机存储的空间位置信息。

具体实施时，上述卫星天线101可以选用北斗天线。无线通信天线103可以选用4G天线、3G天线以及2G天线等。

具体实施时，为了实现上述监测终端1安装简单、可以抵抗恶劣环境，并实现上述监测终端1安装在待监测输电导线上时无电晕放电，在本实施例中，如图1和2所示，所述监测终端1，包括：

第一壳体104，所述第一壳体104的形状为球形，所述第一壳体的材质为金属，所述待监测输电导线穿过所述第一壳体，使得所述监测终端安装于所述待监测输电导线上。具体实施时，该第一壳体104可以防止雨水、灰尘等侵袭监测终端1，并满足电晕放电的要求，使得监测终端1可以稳定运行。

具体实施时，在本实施例中，如图2、3、4以及5所示，所述第一壳体104，包括：第一上半球结构1041、第一下半球结构1042和第一盖板1043，其中，所述卫星天线101安装于所述第一上半球结构的外侧的顶部；所述第一盖板1043安装于所述第一上半球结构1041和所述第一下半球结构1042的接合处，所述第一盖板1043和所述第一下半球结构1042形成封闭且电磁屏蔽的第一腔体，所述接收机102和所述无线通信天线103安装在所述第一腔体内，所述待监测输电导线2在所述第一盖板1043上方穿过所述第一上半球结构1041。

具体的，如图2、3、5所示，整个球体分为上下两个半球结构，中间设置有第一盖板，第一盖板可以采用铝合金材料，该第一盖板隔离密封第一下半球结构1042内部的接收机102，对电路部分起到电磁屏蔽的作用，有效的解决了高压输电线路对接收机102的电磁干扰，保证了监测终端1的稳定运行，有利于提高了监测终端1的可靠性。卫星天线101位于第一上半球结构1041的外侧最上方，可以采用塑料盖密封卫星天线101。待监测输电导线在第一盖板上方穿过第一上半球结构上的孔1044，以使得监测终端安装于待监测输电导线上。

具体实施时，为了进一步增强对接收机102的磁屏蔽，避免待监测输电导线对接收机102的磁干扰，在本实施例中，所述监测终端1，还包括：硅钢片，所述硅钢片置于所述第一腔体内，所述硅钢片成两端开口的圆柱形的腔体，所述圆柱形的径向轴线与所述待监测输电导线的径向导线平行，所述接收机的电路板置于所述圆柱形的腔体内。

具体实施时，上述卫星天线101可以采用如图6中示意的天线尺寸。上述接收机102可以采用的尺寸大小为84mm*59mm，整个接收机模块功率3W左右，输入电压为DC12V。

具体实施时，为了满足监测终端的供电需求，在本实施例中，如图1所示，上述输电线路的监测装置还包括：供电装置3，安装于所述待监测输电导线2上，通过屏蔽电源线与所述监测终端1连接，用于感应所述待监测输电导线2的电流来输出电压，为所述监测终端1供电。

具体的，上述供电装置3在待监测输电导线2上取能来为监测终端1供电，实现了便捷地为监测终端1供电。

具体实施时，为了实现在待监测输电导线2上取为监测终端1供电，在本实施例中，如图7所示，上述供电装置3，包括：铁芯301，用于感应所述待监测输电导线的电流，将感应的电流转换为电压；电源板302，用于将所述铁芯感应的电流转换后的电压转换为所述监测终端所能应用的电压。

具体实施时，为了使得供电装置满足特高压交流输电线路的电晕放电要求，在本实施例中，如图7、8、9所示，上述供电装置3，包括：第二壳体303，所述第二壳体303的形状为球形，所述第二壳体303的材质为金属，所述待监测输电导线2穿过所述第二壳体303，使得所述供电装置3安装于所述待监测输电导线2上。

具体的，上述球形的金属第二壳体303，防止雨水、灰尘等侵袭供电装置3，并保证供电装置3在待监测输电导线2上无电晕放电，保证供电装置3的稳定运行。上述待监测输电导线2可以是750KV以上的特高压交流输电线路。

具体实施时，为了实现供电装置满足特高压交流输电线路的电磁兼容要求，在本实施例中，如图7、8、9以及10所示，所述第二壳体303，包括：第二上半球结构3031、第二下半球结构3032和第二盖板3033，其中，所述铁芯301安装于所述第二上半球结构3031内；所述第二盖板3033安装于所述第二上半球结构3031和所述第二下半球结构3032的接合处，所述第二盖板3033和所述第二下半球结构3032形成封闭且电磁屏蔽的第二腔体，所述电源板302安装在所述第二腔体内，所述待监测输电导线2在所述第二盖板3033上方穿过所述第二上半球结构3031。

具体的，如图7、8、10所示，第二壳体303也分为上下两个半球结构，中间设置第二盖板3033，第二盖板3033可以采用铝合金材料，该第二盖板3033隔离密封第二下半球结构3032内部的电源板302。用于取能的铁芯301位于第二盖板3033的上方，待监测输电导线2在第二盖板3033的上方穿过第二上半球结构3031上的孔3034，以使得供电装置3安装于3待监测输电导线2上。具体的，待监测输电导线2在第二盖板3033的上方穿过第二上半球结构3031上的同时，穿过铁芯301，为了便于待监测输电导线2能方便穿过铁芯301，该铁芯301可以是环形的，待监测输电导线2在环形铁芯301中间穿过。

具体实施时，为了进一步避免待监测输电导线对电源板302的磁干扰，在本实施例中，所述供电装置3，还包括：硅钢片，所述硅钢片置于所述第二腔体内，所述硅钢片成两端开口的圆柱形的腔体，所述圆柱形的径向轴线与所述待监测输电导线的径向导线平行，所述电源板302置于所述圆柱形的腔体内。

具体实施时，为了实现供电装置3低启动电流要求和保证输出满足接收机102的功率，在本实施例中，如图7、11所示，上述铁芯301的数量为2个，2个所述铁芯301并联安装在所述第二上半球结构3032内。具体的，当设置2个铁芯301时，通过线圈匝数的变比，即保证了供电装置3球体的安装稳定性，又能有效提升供电装置3的输出功率和降低供电装置3中铁芯301取能电源的启动电流。当设置2个铁芯301时，每个铁芯301的线圈匝数可以是150。

具体实施时，所述铁芯301感应所述待监测输电导线2的电流的最小值可以为20安培。即当铁芯301能够感应到的待监测输电导线2的电流为20A时，供电装置3就可以启动，输出电压为监测终端1供电。

具体实施时，电源板302可以为适应球形结构的设计，采用圆形的设计，内置两级防雷滤波电路，具体的，该两级防雷滤波电路可以采用现有技术中电路形式，例如，如图12所示的两级防雷滤波电路。

具体实施时，上述电源板302可以采用现有技术中的电路结构，例如，可以采用的结构示意图如图13所示，其输出DC12V，功率输出为8W。为了便于供电装置内部的散热，在本实施例中，针对组成电源板中的发热器件，可以通过导热胶垫将发热器件直接贴至第二外壳结构件上，通过第二外壳对外传导热量。

具体实施时，上述监测终端1实时接收的空间位置信息可以作为生成待监测输电导线的舞动轨迹的依据，进而有利于监测待监测输电导线舞动的幅值和频率。

在本实用新型实施例中，通过从卫星上实时获取待监测输电导线的空间位置信息(例如，空间位置信息可以包括经度、维度和相对地面的高度)，使得可以根据实时获取的待监测输电导线的空间位置信息生成待监测输电导线的舞动轨迹，由于该空间位置信息是否发生变化可以直接、实时反映出待监测输电导线是否发生了舞动情况，进而舞动轨迹可以更直接、真实的反映待监测输电导线的实时舞动情况，与现有技术中采集间接数据进行监测的技术方案相比，本申请更有利于实时、真实、直接地反映待监测输电导线的实时舞动情况，有利于提高监测的准确性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种输电线路的监测装置，其特征在于，包括：

监测终端，安装于待监测输电导线上，用于实时从卫星上获取所述待监测输电导线的空间位置信息，其中，实时获取的所述待监测输电导线的空间位置信息是生成所述待监测输电导线的舞动轨迹的依据。

2.如权利要求1所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述监测终端，包括：

卫星天线，用于实时从卫星上获取所述待监测输电导线的空间位置信息；

接收机，用于存储所述空间位置信息；

无线通信天线，用于转发所述接收机存储的空间位置信息。

3.如权利要求2所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述监测终端，包括：

第一壳体，所述第一壳体的形状为球形，所述第一壳体的材质为金属，所述待监测输电导线穿过所述第一壳体，使得所述监测终端安装于所述待监测输电导线上。

4.如权利要求3所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述第一壳体，包括：第一上半球结构、第一下半球结构和第一盖板，其中，

所述卫星天线安装于所述第一上半球结构的外侧的顶部；所述第一盖板安装于所述第一上半球结构和所述第一下半球结构的接合处，所述第一盖板和所述第一下半球结构形成封闭且电磁屏蔽的第一腔体，所述接收机和所述无线通信天线安装在所述第一腔体内，所述待监测输电导线在所述第一盖板上方穿过所述第一上半球结构。

5.如权利要求4所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述监测终端，还包括：

硅钢片，所述硅钢片置于所述第一腔体内，所述硅钢片成两端开口的圆柱形的腔体，所述圆柱形的径向轴线与所述待监测输电导线的径向导线平行，所述接收机的电路板置于所述圆柱形的腔体内。

6.如权利要求1至5中任一项所述的输电线路的监测装置，其特征在于，还包括：

供电装置，安装于所述待监测输电导线上，通过屏蔽电源线与所述监测终端连接，用于感应所述待监测输电导线的电流来输出电压，为所述监测终端供电。

7.如权利要求6所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述供电装置，包括：

铁芯，用于感应所述待监测输电导线的电流，将感应的电流转换为电压；

电源板，用于将所述铁芯感应的电流转换后的电压转换为所述监测终端所能应用的电压。

8.如权利要求7所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述供电装置，包括：

第二壳体，所述第二壳体的形状为球形，所述第二壳体的材质为金属，所述待监测输电导线穿过所述第二壳体，使得所述供电装置安装于所述待监测输电导线上。

9.如权利要求8所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述第二壳体，包括：第二上半球结构、第二下半球结构和第二盖板，其中，

所述铁芯安装于所述第二上半球结构内；所述第二盖板安装于所述第二上半球结构和所述第二下半球结构的接合处，所述第二盖板和所述第二下半球结构形成封闭且电磁屏蔽的第二腔体，所述电源板安装在所述第二腔体内，所述待监测输电导线在所述第二盖板上方穿过所述第二上半球结构。

10.如权利要求9所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述铁芯的数量为2个，2个所述铁芯并联安装在所述第二上半球结构内。

11.如权利要求7所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述铁芯感应所述待监测输电导线的电流的最小值为20安培。

12.如权利要求7所述的输电线路的监测装置，其特征在于，所述电源板，包括：两级防雷滤波电路。