专利名称：一种能测力的电力连接金具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力金具，尤其涉及一种电力连接金具，该金具上粘贴有应 力敏感元件，能测量作用在其上的力。
背景技术：
目前的电力连接金具不具备力传感器的作用，不能测量作用到它们自身的力量的 大小。由于电力输电线覆冰等原因，需要实时监测电力输电线通过绝缘子串对铁塔的作用 力，以获得覆冰厚度信息。目前，通常有两个解决办法其一是在铁塔上安装一个特定支架， 在支架上安装力传感器；其二是设计一个特殊的绝缘子结构，将力传感器作为一个非标准 金具，放置到绝缘子串中去。当然，还有一些非直接测量方法，例如测量导线倾斜角度变化，测量导线弧垂变化 等，由于模型复杂且不易实施，已经逐步被淘汰。上述两种主要方案都有一些固有的缺点1、由于要针对不同的铁塔设计特定支架，工作量大，同时，现场安装、更换麻烦。2、由于改变了绝缘子串的结构，可能导致安全距离和结构强度方面的变化，以致 严重的后果。同时，这些力传感器，都是一个非智能的传感器，它们都不包含处理电路，更不包 含力变化特征分析的算法，导致从中提取的信息过于单一。
实用新型内容为了解决上述方案的不足，本实用新型的目的是提供一种能测力的电力连接金 具，在不改变原有绝缘子串结构的前提下，达到监测输电线重力及其变化的目的。本新型的目的是这样实现的一种能测力的电力连接金具，包括电力连接金具，接 收感知元件输出信号的处理电路，感知元件是应变计或应变片，一个或几个以上的应变计 或应变片(1)粘贴在所述电力连接金具的应力均衡处。上述处理电路由自带12位AD转换功能的STM32处理器组成。上述电力连接金具为U形挂环、平行挂板、球头挂环、U形螺丝或直角环。本新型的有益效果是1、没有改变绝缘子串和铁塔的结构，使得在增加测力功能的同时，原有的性能得 到保持。2、在现场施工上，可以和以前规范基本一致，减小了难度，节约了培训的费用。3、通过力测量，实现定量测量输电线路覆冰厚度，对输电线路的冰灾危害可以做 出定量检测和预警。4、通过数学计算，从力学量中分析出更多的有用信息，例如，可以在后续的工作 中，对力的变化频率和幅度建立数据库，更深层次的挖掘力学信息中有用的数据，对导线舞 动做相关分析；[0017]下面将结合实施例作进一步的说明。
图1是U形挂环上粘贴应变片的示意图。
具体实施方式
图1中，以环-链系列连接金具如U形挂环为例，展示了粘贴有一个应变片的图 形。应变片1粘贴在U形挂环上的重力均衡处(即相对平直处)。实施例1 在环-链系列连接金具如U形挂环应力均衡处(相对平直处)粘贴二片电阻应变 片，当U形挂环受到拉力作用时，将产生形变，该形变会由电阻应变片感测。通过电路处理 电阻的变化，可以得到拉力的大小。为了对贴片进行保护，可以制作一个保护体对贴片进行保护和做导线引出。在后 续的处理电路中，可以通过电路或者数学方法针对该金具的材质和温度做一个补偿，以使 测量更为准确(其实，真正发生覆冰事故前后，力量的差别大约是吨级别的，由此而知，可 靠性才是致关重要的)，通过STM32处理器自带的12位的AD转换并用该处理器处理数据， 分析出一个相对长期的力量增加值，如每10分种增加多少公斤，更进一步，分析在0. 1Hz到 10HZ范围内的力学频谱图(使用FFT算法从时域到频域转换)，以得到输电线路是否在晃 动，晃动的频率大约是多少的一个判断。当具备这些数据后，可以通过无线如GSM的SMS、GPRS、ZIGBEE等方法传到数据中 心，或者通过导线传送到该塔上的监控系统中，和其他如风力、风向等其他数据一起传递。实施例2 在板-板系列连接金具如平行挂板上的应力均衡处(相对平直处)粘贴四片半导 体应变计，当挂板受力时，应变计将感测到该力。通过导线，该信息将转送到位于附近的一个监测控制箱，后续的处理由监测控制 箱完成。实施例3 在球-窝系列连接金具如球头挂环的应力均衡处(相对平直处)粘贴一片电阻应 变片，当挂环受力时，应变片将感测到该力。通过电路处理，该应变被转换为一个4_20mA的信号，表征着0_10吨的力，通过导 线，该信息将转送到位于附近的一个监测控制箱，后续的处理由监测控制箱完成。实施例4 在环-链系列连接金具如U形螺丝应力均衡处(相对平直处)粘贴三片电阻应变 片，当U形螺丝受到拉力作用时，将产生形变，该形变会由电阻应变片感测。通过导线，直接将变化信号传递到后续的采集系统中，由采集系统进行数据处理 和传递。实施例5 在环-链系列连接金具如直角环应力均衡处(相对平直处)粘贴一片电阻应变 计，贴二片电阻应变片，当直角环受到拉力作用时，将产生形变，该形变会由电阻应变片感测。通过电路处理，该应变被转换为一个1-5V的信号，表征着0-32吨的力，通过导线， 该信息将转送到位于附近的一个监测控制箱，后续的处理由监测控制箱完成。上述的实施例并不能穷尽实用新型涉及的所有情况，由于电力连接金具的种类繁 多，应变计或者应变片的贴装、组合方式多种多样，信号处理电路及计算程序千差万别，技 术人员很容易根据本实用新型的思路进行设计和扩展，得出更多的实施例，仍落入本实用 新型保护范围之内。
权利要求一种能测力的电力连接金具，包括，电力连接金具，接收感知元件输出信号的处理电路，其特征是所述感知元件是应变计或应变片(1)，一个或几个以上的应变计或应变片(1)粘贴在所述电力连接金具的应力均衡处。
2.根据权利要求1所述一种能测力的电力连接金具，其特征是所述处理电路由自带 12位AD转换功能的STM32处理器组成。
3.根据权利要求1或2所述一种能测力的电力连接金具，其特征是所述电力连接金 具为U形挂环、平行挂板、球头挂环、U形螺丝或直角环。
专利摘要一种能测力的电力连接金具，涉及一种电力连接金具。包括电力连接金具，接收感知元件输出信号的处理电路，感知元件是应变计或应变片，一个或几个以上的应变计或应变片粘贴在所述电力连接金具的应力均衡处。本实用新型具有在不改变原有绝缘子串结构的前提下，达到监测输电线重力及其变化的作用。
文档编号G01L1/04GK201576919SQ20092024397
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者曹永兴, 李海峰, 顾海 申请人:四川电力试验研究院