DE3203935A1

DE3203935A1 - Anordnung zum messen mechanischer schwingungen, insbesondere eines unter elektrischer hochspannung stehenden leiterseiles

Info

Publication number: DE3203935A1
Application number: DE19823203935
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr.-Ing. 8521 Bubenreuth Kießling; Edmond Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Petrossian Avakian
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-02-05
Filing date: 1982-02-05
Publication date: 1983-08-18
Also published as: DE3203935C2

Description

Anordnung zum Messen mechanischer Schwingungen, ins-
besondere eines unter elektrischer Hochspannung stehenden Leiterseiles Die Erfindung bezieht sich auf eine unordnung zum Messen mechanischer Schwingungen, insbesondere eines Leiterseiles von unter elektrischer Spannung stehenden elektrischen Freileitungen.
Die unter Zugspannung stehenden Leiterseile einer Freileitung neigen bei Wind unter bestimmten Bedingungen zu mechanischen Schwingungen kleiner Wellenlänge und kleiner Amplitude im Frequenzbereich von 5 bis 50 Hz.
Wird die Neigung der Leiterseile zum Schwingen nicht angemessen berücksichtigt, können eine Ermüdung der Materialien der Leiterseile an den AuShEngepunkten und Schwingungsbrüche an dieser Stelle eintreten. Um durch rechtzeitige angewandte Gegenmaßnahmen Seilbrücha mit folgenschweren Betriebsstörungen zum verhindern, müssen Informationen über Intensität, Frequenz und Häufigkeit der auftretenden mechanischen Schwingungen vorliegen.
Es sind mehrere Meßmethoden zur Ermittlung von Seilschwingungen auf Freileitungen bekannt, die in der Praxis angewendet werden. Die Meßanordnungen sind in zwei Gruppen einzuordnen: a) Meßanordnugen, die im elektrisch spannungslosen Zustand der Freileitung eingesetzt werden und mittels Dehnungsmeßstreifen oder Beschleunigungsmessern arbeiten und b) Meßanordnungen, die auch bei unter elektrischer Spannung stehenden Frei leitungen einßeQzbar sind und optisch mittels Fernrohr, optoelektronisch oder mittels einer Funk-Sende- und Empfangsanordnung arbeiten.
Bei den Meßanordnungen der Gruppe a muß während der gesamten Prüfdauer die Frei leitung elektrisch abgeschaltet sein. Bei den Meßanordnungen der Gruppe b ist eine Prüfung bei Verwendung optischer Meßverfahren nur bei Tageslicht möglich, die Prüfdauer kann sich nicht auf den vollen Tageszyklus erstrecken. Die Schwingungen an Freileitungen entstehen durch laminare Luftströmungen, die bevorzugt morgens und abends auftreten. Diese wichtigen Tagesabschnitte kennen mit optischen Systet nicht erfaßt werden. Die Schwingungamessung mit drahtloser Übertragung zum Empfänger ist unzuverlässig, da hohe elektrische Felder vorhanden sind, die Störungen verursachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, mit der Informationen über Intensität, Frequenz und Häufigkeit der auftretenden mechanischen Schwingungen, insbesondere einer unter elektrischer Spannung stehenden Frei leitung über eine gewünschte längere Zeit, die auch Jahreszeitliche Unterschiede erfaßt, gewonnen werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß am Leiterseil, insbesondere im Bereich der Aufhängung, ein Schwingungsaufnehmer angeordnet ist, der einen mit dem Leiterseil gekoppelten Meßfühler und einen Wandler zur Umwandlung der mechanischen Schwingungen in Lichtsignale besitzt, und daß der Wandler über Lichtleiter mit einer Auswerteeinrichtung, insbesondere mit Anzeige- und/oder Registriesgerät verbunden ist.
Auf diese Weise wird eine wesentliche Vereinfachung der Meßanordnung erzielt, da der Schwingungsaufnehmer nicht mit elektrischer Energie versorgt zu werden braucht und bei der Lichtsignalübertragung eine Verstärkung nicht erforderlich ist. Ferner wird eine hohe Betriebssicherheit erzielt, da die zu übertragenden Signale durch die starken elektrischen Felder der Frei leitung nicht beeinflußt werden. Es ist möglich, die Meßdaten auch über längere Strecken, z.B. zu einer Umspannstation, ohne Qualitätsverluste zu übertragen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt: Fig. 1 eine an einer Klemme eines teiterseils einer Frei leitung angeordnete Meßanordnung mit Auswerteeinrichtung, Fig. 2 einen Schwingungsaufnehmer mit Lichtmodulation, Fig. 3 eine Auswerteeinrichtung.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Leiterseil einer Freileitung bezeichnet, das mittels einer Klemme 2 über einen Kunststoffisolator 4 an einer Traverse eines Freileitungsmastes 10 aufgehängt ist. Die Seile derJenigen Spannfelder, bei denen eine Vibrationsneigung durch topographische Verhältnisse und Windbedingungen zu befürchten ist, werden mit einer Anordnung zum Messen mechanischer Schwingungen versehen. Die Meßanordnung besitzt einen Schwingungsaufnehmer 3, der über ein Winkelstück 3c an der Seilklemme 2 gehalten ist und einen mit dem Leiterseil 1 gekoppelten Meßfühler 3a sowie einen Wandler 3d (Fig. 2) zur Umwandlung der mechanischen Schwingungen in Lichtsignale besitzt. Der Meßfühler 3a besteht aus einem zweiarmigen Hebel, der in einem Lager 3c drehbar gelagert ist und an einem Ende einen Kontakt für das Seil 1 und am anderen Ende ein Codeplättchen 3b besitzt. Dieses Codeplättchen 3b ist zwischen den ein- ander gegenüberliegenden Enden 6b, 7a zweier Lichtleiter 6, 7 beweglich angeordnet. Der Lichtleiter 6 führt zu einer Lichtsendeeinrichtung 8 und der Lichtleiter 7 zu einer Auswerteeinrichtung 9 (Fig. 3). Die Lichtsendeeinrichtung-8 und die Auswerteeinrichtung 9 sind in einem gemeinsamen Gehäuse am Fuß des Freileitungsmastes 10 oder an einer zentralen Stelle, wie z.B. in einer Umspannstation, angeordnet.
Wie Fig. 3 zeigt, wird dem Ende 6a des Lichtleiters 6 ein kontinuierliches Lichtsignal von einer aus einer Spannungsquelle 8b gespeisten Leuchtdiode 8a zugeführt und zum Meßort übertragen. Dabei sind die Lichtleiter 6, 7 in an sich bekannter Weise (DE-OS 29 01 872) durch den Kunststoffisolator 4 hindurchgeführt (Fig. 1).
Im Schwingungsaufnehmer 3 (Fig. 2) wird das ankommende Lichtsignal durch die Bewegung des Codeplättchens 3b moduliert und über den zweiten Lichtleiter 7 zur Auswerteeinrichtung 5 zurückgeführt. Das am Ende 7b des Lichtleiters austretende modulierte Lichtsignal wird von einer Fotodiode 9a empfangen und das elektrische Signal ueber einen Verstärker 9b einem Aufzeichnungs-und/oder Anzeigegerät 9c zugeführt.
Dadurch, daß die Lichtsendeeinrichtung 8 nicht am Meßort angeordnet zu werden braucht und an einer leicht zugänglichen Stelle z.B. am Mastfuß im Gehäuse der Auswerteeinrichtung untergebracht werden kann, werden Betrieb und Wartung einer solchen Anlagen erheblich vereinfacht.
3 Figuren 3 Patentansprüche Bezugszeichcnliste 1 Leiterseil 2 Klemme 3 Schwingungsaufnehmer 3a Meßfühler 3b Codeplättchen 3c Lager 3d Wandler 3e Winkelstück 4 Kunststoffisalator 5 Auswerteeinrichtung 6 Lichtleiter 6a Ende eines Lichtleiters 6b Ende eines Lichtleiters 7 Lichtleiter 7a Ende eines Lichtleiters 7b Ende eines Lichtleiters 8 Lichtsendeeinrichtung 8a Leuchtdiode 8b Spannungsquelle 9 Auswerteeinrichtung 9a Fotodiode 9b Verstärker 9c Anzeigegerät/Aufzeichnungsgerät 10 Freileitungsmast Leerseite

Claims

PatentansDrUche Ä.Anordnung zum Messen mechanischer Schwingungen, ins-W;esondere eines Leiterseiles von unter elektrischer Spannung stehenden Freileitungen, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t b daß am Leiterseil, insbesondere im Bereich der Aufhängung ein Schwingungsaufnehmer (3) angeordnet ist, der einen mit dem Leiterseil (1) gekoppelten Meßfühler (3a) und einen Wandler (3b) zur Umwandlung der mechanischen Schwingungen in Lichtsignale besitzt, und daß der Wandler (3b) über Lichtleiter (7) mit einer Auswerteeinrichtung (5), insbesondere mit einem Anzeige- und/oder Registriergerät (9c) verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Auswerteeinrichtung am Fuß eines Mastes (10) oder an einer zentralen Stelle angeordnet ist.
3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Wandler (3b) über Lichtleiter (6) mit einer Lichtsendeeinrichtung (8), insbesondere am Fuß eines Mastes (10),verbunden ist.