专利名称：一种高压线结冰积雪报警装置及其报警方法
技术领域：
本发明属于电力设备领域，涉及一种报警装置及报警方法，尤其是一种高压线结冰积 雪报警装置及其报警方法。
背景技术：
去年年初，我国南方地区遭受了罕见的冰雪灾害，给国家经济以及人们生产生活带来 了严重的影响。由于高压电线都是处于高高的铁塔之上，且很多铁塔都处于山区，交通不 便，这就使得人们很难及时了解到高压电线的结冰情况。往往是电线被厚厚的冰雪压断造 成电力中断时才能了解到电线结冰的准确信息。例如结冰厚度。现在市场上没有能自动、 及时、准确报告电线结冰或积雪程度的装置。如果有此类能自动、及时、准确报告电线结 冰或积雪程度的装置，那么相关部门(如电力部门)就能及时地了解电线结冰的程度，从 而能及时地采取相应的措施，以防止电线被压断的情况发生。
发明内容
本发明提供一种能及时自动采集并发送电线结冰情况信息的装置，使相关部门能够 及时、准确地了解到电网各处的结冰积雪情况，为采取各种预防措施提供信息。 本发明的目的是通过以下技术方案来解决的
一种高压线结冰积雪报警装置，包括主控制箱l、外伸架2、第一空心导轨3-1、第二
空心导轨3-2、导线4、电线试样5、第一绝热套筒6-l、第二绝热套筒6-2、传力丝7、 传力丝套管8和电磁波发射天线9;所述主控制箱1正面两边对应固定有第一外伸架2-1 和第二外伸架2-2;所述第一外伸架2-l和第二外伸架2-2都是开口的矩形结构，第一外 伸架2-1的矩形结构开口端设置有第一空心导轨3-1，第二外伸架2-2的矩形结构开口端 设置有第二空心导轨3-2;第一空心导轨3-1设置有第一绝热套筒6-1，第二空心导轨3-2 设置有第二绝热套筒6-2，第一绝热套筒6-1和第二绝热套筒6-2之间固定有电线试样5; 主控制箱1正面中心设置有传力丝7，传力丝7—端与主控制箱1正面中心连接，另一端 通过分叉分别与第一绝热套筒6-1和第二绝热套筒6-2固定连接；传力丝7外部设置有传 力丝套管8，传力丝套管8的内部设置有电阻丝15;主控制箱1顶面设置有电磁波发射天 线9。
所述主控制箱1内部包括电源10、电磁波发射装置11、信号转化器12和弹簧13; 电源10分别与电磁波发射装置11、信号转化器12和电阻丝15连接，电源10为电磁波发射装置ll、信号转化器12和电阻丝15提供电力；弹簧13与传力丝7连接并将传力丝
7上的力信号转化为位移信号；位移信号通过信号转化器12转换为电压信号；电压信号
通过电磁波发射装置11转化为电磁波信号发射出去。
所述信号转化器12包括导轨18、电阻丝线圈19和滑套20，滑套20与传力丝7固定 连接,滑套20 —端套在导轨18上，滑套20另一端设置的触头与电阻丝线圈19活动连接， 滑套20在传力丝7的牵引下在导轨18上滑动，将位移信号转换为电压信号。
所述第一绝热套筒6-1由第一空腔16-1和第一圆筒17-1组成，第一圆筒17-1套在
第一空心导轨3-1上使第一绝热套筒6-1在第一空心导轨3-1上平稳地滑动;所述第二绝
热套筒6-2由第二空腔16-2和第二圆筒17-2组成,第二圆筒i7-2套在第二空心导轨3-2
上使第二绝热套筒6-2在第二空心导轨3-2上平稳地滑动;第一空腔16-1和第二空腔16-2
之间安装有电线试样5;第一空心导轨3-l和第二空心导轨3-2内部都设置有电阻丝，电
阻丝通过导线4与主控制箱1内部的电源10连接。
一种高压线结冰积雪报警装置的报警方法，高压线结冰积雪报警装置固定安装在高压
线铁塔上部，当高压线结冰时，电线试样5会结上同样厚度的冰，那么传力丝7受到电线
试样5的拉力就会增大，那么弹簧13会在拉力的作用下伸长，信号转化器中的触头就会
向下移动，那么导入到电磁波发射装置11中的电压信号就会发生变化，信号被加载到电
磁波信号中发射出去，控制地的接受装置接受到电磁波信号，信号经处理后就能为控制地
的工作人员提供此装置安装处高压电线结冰的情况。
本发明可以自动、准确、方便、随时随地了解输电线路各处结冰情况，为采取各种 预防措施作准备。由于本装置造价低廉，所用的技术均为十分成熟的技术，所以很容易实 现，具有广阔的市场前景。
图l为本发明的结构示意图； 图2为本发明主控制箱1的结构示意图； 图3为本发明传力丝套管8的剖面图； 图4为本发明第一绝热套筒结构示意图； 图5为本发明第二绝热套筒结构示意图6为本发明信号转化器的结构示意图。
其中l为主控制箱；2为外伸架；3-l为第一空心导轨、3-2为第二空心导轨；4为
5导线；5为电线试样；6-l为第一绝热套筒；6-2为第二绝热套筒；7为传力丝；8为传力 丝套管；9为电磁波发射天线；IO为电源；11为电磁波发射装置；12为信号转化器； 13为弹簧；15为电阻丝；16-1为第一空腔；16-2为第二空腔；17-1为第一圆筒；17-2 为第二圆筒；18为空腔；19为电阻丝线圈；20为滑套。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述
参见图l、 2、 3、 4、 5、 6， 一种高压线结冰积雪报警装置，包括主控制箱l、外伸架 2、第一空心导轨3-1、第二空心导轨3-2、导线4、电线试样5、第一绝热套筒6-1、第二 绝热套筒6-2、传力丝7、传力丝套管8和电磁波发射天线9;所述主控制箱l正面两边对 应固定有第一外伸架2-1和第二外伸架2-2;所述第一外伸架2-1和第二外伸架2-2都是 开口的矩形结构，第一外伸架2-l的矩形结构开口端设置有第一空心导轨3-1，第二外伸 架2-2的矩形结构开口端设置有第二空心导轨3-2;第一空心导轨3-1设置有第一绝热套 筒6-1，第二空心导轨3-2设置有第二绝热套筒6-2，第一绝热套筒6-1和第二绝热套筒 6-2之间固定有电线试样5;主控制箱1正面中心设置有传力丝7,传力丝7—端与主控制 箱1正面中心连接，另一端通过分叉分别与第一绝热套筒6-1和第二绝热套筒6-2固定连 接；传力丝7外部设置有传力丝套管8，传力丝套管8的内部设置有电阻丝15;主控制箱 1顶面设置有电磁波发射天线9。
所述主控制箱1内部包括电源10、电磁波发射装置11、信号转化器12和弹簧13; 电源10分别与电磁波发射装置11、信号转化器12和电阻丝15连接，电源10为电磁波 发射装置11、信号转化器12和电阻丝15提供电力；弹簧13与传力丝7连接并将传力丝 7上的力信号转化为位移信号；位移信号通过信号转化器12转换为电压信号；电压信号 通过电磁波发射装置11转化为电磁波信号发射出去。
所述信号转化器12包括导轨18、电阻丝线圈19和滑套20，滑套20与传力丝7固定 连接，滑套20 —端套在导轨18上，滑套20另一端设置的触头与电阻丝线圈19活动连接， 滑套20在传力丝7的牵引下在导轨18上滑动，将位移信号转换为电压信号。
所述第一绝热套筒6-1由第一空腔16-1和第一圆筒17-1组成，第一圆筒17-1套在 第一空心导轨3-1上使第一绝热套筒6-1在第一空心导轨3-1上平稳地滑动;所述第二绝 热套筒6-2由第二空腔16-2和第二圆筒17-2组成，第二圆筒17-2套在第二空心导轨3-2 上使第二绝热套筒6-2在第二空心导轨3-2上平稳地滑动;第一空腔16-1和第二空腔16-2之间安装有电线试样5。
一种高压线结冰积雪报警装置的报警方法，高压线结冰积雪报警装置固定安装在高压
线铁塔上部，当高压线结冰时，电线试样5会结上同样厚度的冰，那么传力丝7受到电线 试样5的拉力就会增大，那么弹簧13会在拉力的作用下伸长，信号转化器中的触头就会 向下移动，那么导入到电磁波发射装置11中的电压信号就会发生变化，信号被加载到电 磁波信号中发射出去，控制地的接受装置接受到电磁波信号，信号经处理后就能为控制地 的工作人员提供此装置安装处高压电线结冰的情况。
1- 主控制箱将传力丝7传递过来的力学信号转换为位移信号，再将位移信号转换为 电压信号，最后将电压信号转换为电磁波信号发送出去。
2- 外伸架固定空心导轨3，并将空心导轨3向外伸出一段距离，从而使得空心导轨 3上电线试样5上方区域没有物体阻挡，这样电线试样5上的积雪量或由于冻雨引起的结 冰量就和高压线的相同，就能准确反映出高压线上结冰情况。
3- 空心导轨使套在绝热套筒6上的电线试样5仅能沿垂直方向上滑动，这样就能保 证电线试样5和其上结的冰总重力能准确地反应在传力丝7上。同时空心导轨3对套在绝 热套筒6上的电线试样5起固定作用，使其免受风等因素的影响。空心导轨3内有电阻丝， 电阻丝通过导线4与电源相连。电阻丝通过电流时产生热量使空心导轨温度保持在不结冰 的范围内，从而保证套在绝热套筒6上的电线试样5能沿垂直方向上自由滑动，保证装置 正常工作。
4- 导线将空心导轨3内的两根电阻丝连在一起，并将其和主控制箱内的电源相连。
5- 电线试样电线试样为一段和高压线一样的电线。由于整个装置安装在塔上部， 和高压线距离较近，因而环境因素相同。同时，电线试样5和高压线为一样的电线，所以 两者的结冰情况相同。电线试样5上的结冰情况又能通过重力表现在传力丝7上，最终又 能通过电磁波将结冰情况反映给接受装置。这样，接受装置处的工作人员就能了解到此处 高压线的结冰情况了。
6- 绝热套筒 一个作用是固定电线试样5，保证其在空心导轨3上滑动另一个作用 是防止心导轨3上的热量传递到电线试样5上，影响电线试样5和高压线结冰的相同程度。
7- 传力丝将电线试样5，绝热套筒6以及他们上面结冰的重力传递给主控制箱。
8- 传力丝套管改变传力丝7的受力方向，同时防止传力丝套管8和传力丝7之间结 冰，影响装置正常工作。
9- 电磁波发射天线电磁波通过电磁波发射天线9发射出去.图4主控制箱1的结构如下8-传力丝套管、9-电磁波发射天线、10-电源、11-电磁 波发射装置、12-信号转化器、13-弹簧。
10- 电源为空心导轨内的电阻丝、传力丝套管8内的电阻丝、信号转化器12、电 磁波发射装置ll提供电力。
11- 电磁波发射装置将信号转化器12传送来的电压信号转化为电磁波信号发射出去。
12- 信号转化器将位移信号转化为电压信号。
13- 弹簧将力信号转化为位移信号。
传力丝套管8的剖面图如图5， 7-传力丝8-传力丝套管15-电阻丝
电阻丝15通过电流时放出一定量的热量，防止传力丝7和传力丝套管8之间结冰， 影响装置正常工作。
绝热套筒6结构如图6
结构3-空心导轨、6-绝热套筒、16-空腔、17-圆筒。
作用圆筒17套在空心导轨3上，使绝热套筒6及其空腔16中所装的电线试样能在 空心导轨3上平稳地滑动。
信号转化器12结构如图7，结构:7-传力丝、12-信号转换器、18-导轨、19-电阻丝 线圈、20-滑套。
作用滑套20在传力丝7的牵引下在导轨18上滑动，将位移信号转换为电压信号。 将本装置固定安装在铁塔上部，当高压线结冰时，电线试样5会结上同样厚度的冰， 那么传力丝7受到电线试样5的拉力就会增大，那么弹簧13会在拉力的作用下伸长，信 号转化器中的触头就会向下移动，那么导入到电磁波发射装置ll中的电压信号就会发生 变化，信号被加载到电磁波信号中发射出去，控制地的接受装置接受到电磁波信号，信号 经处理后就能为控制地的工作人员提供此装置安装处高压电线结冰的情况。
如果在整个输电线路上每隔一段距离就安装一个这样的装置,就能监控到整个输电线 路的结冰情况。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本 发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交 的权利要求书确定专利保护范围。
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权利要求
1、一种高压线结冰积雪报警装置，其特征在于包括主控制箱(1)、外伸架(2)、第一空心导轨(3-1)、第二空心导轨(3-2)、电线试样(5)、第一绝热套筒(6-1)、第二绝热套筒(6-2)、传力丝(7)、传力丝套管(8)和电磁波发射天线(9)；所述主控制箱(1)正面两边对应固定有第一外伸架(2)-1和第二外伸架(2)-2；所述第一外伸架(2)-1和第二外伸架(2)-2都是开口的矩形结构，第一外伸架(2)-1的矩形结构开口端设置有第一空心导轨(3-1)，第二外伸架(2)-2的矩形结构开口端设置有第二空心导轨(3-2)；第一空心导轨(3-1)设置有第一绝热套筒(6-1)，第二空心导轨(3-2)设置有第二绝热套筒(6-2)，第一绝热套筒(6-1)和第二绝热套筒(6-2)之间固定有电线试样(5)；主控制箱(1)正面中心设置有传力丝(7)，传力丝(7)一端与主控制箱(1)正面中心连接，另一端通过分叉分别与第一绝热套筒(6-1)和第二绝热套筒(6-2)固定连接；传力丝(7)外部设置有传力丝套管(8)，传力丝套管(8)的内部设置有电阻丝(15)；主控制箱(1)顶面设置有电磁波发射天线(9)。
2、 基于权利要求1所述一种高压线结冰积雪报警装置，其特征在于所述主控制箱 (I)内部包括电源(IO)、电磁波发射装置(ll)、信号转化器(12)和弹簧(13);电源(10)分 别与电磁波发射装置(ll)、信号转化器(12)和电阻丝(15)连接，电源(10)为电磁波发射装 置(ll)、信号转化器(12)和电阻丝(15)提供电力；弹簧(13)与传力丝(7)连接并将传力丝(7)上的力信号转化为位移信号；位移信号通过信号转化器(12)转换为电压信号；电压信号通过电磁波发射装置(11)转化为电磁波信号发射出去。
3、 基于权利要求2所述一种高压线结冰积雪报警装置，其特征在于所述信号转化 器(12)包括导轨(18)、电阻丝线圈(19)和滑套(20)，滑套(20)与传力丝(7)固定连接，滑 套(20)—端套在导轨(18)上，滑套(20)另一端设置的触头与电阻丝线圈(19)活动连接，滑 套(20)在传力丝(7)的牵引下在导轨(18)上滑动，将位移信号转换为电压信号。
4、 基于权利要求1所述一种高压线结冰积雪报警装置，其特征在于所述第一绝热 套筒(6-1)由第一空腔(16-1)和第一圆筒(17-1)组成，第一圆筒(17-1)套在第一空心导轨 (3-1)上使第一绝热套筒(6-1)在第一空心导轨(3-1)上平稳地滑动；所述第二绝热套筒 (6-2)由第二空腔(16-2)和第二圆筒(17-2)组成，第二圆筒(17-2)套在第二空心导轨(3-2) 上使第二绝热套筒(6-2)在第二空心导轨(3-2)上平稳地滑动;第一空腔(16-1)和第二空腔 (16-2)之间安装有电线试样(5);第一空心导轨(3-1)和第二空心导轨(3-2)内部都设置有 电阻丝，电阻丝通过导线(4)与主控制箱(1)内部的电源(10)连接。
5、 基于权利要求1所述一种高压线结冰积雪报警装置的报警方法，其特征在于高 压线结冰积雪报警装置固定安装在高压线铁塔上部，当高压线结冰时，电线试样(5)会结上同样厚度的冰，那么传力丝(7)受到电线试样(5)的拉力就会增大，那么弹簧(13)会在拉力的作用下伸长，信号转化器中的触头就会向下移动，那么导入到电磁波发射装置(ll)中的电压信号就会发生变化，信号被加载到电磁波信号中发射出去，控制地的接受装置接受到电磁波信号，信号经处理后就能为控制地的工作人员提供此装置安装处高压电线结冰的情况。
全文摘要
本发明公开了一种高压线结冰积雪报警装置及其报警方法，高压线结冰积雪报警装置固定安装在高压线铁塔上部，当高压线结冰时，电线试样会结上同样厚度的冰，那么传力丝受到电线试样的拉力就会增大，那么弹簧会在拉力的作用下伸长，信号转化器中的触头就会向下移动，那么导入到电磁波发射装置中的电压信号就会发生变化，信号被加载到电磁波信号中发射出去，控制地的接受装置接受到电磁波信号，信号经处理后就能为控制地的工作人员提供此装置安装处高压电线结冰的情况。本发明可以自动、准确、方便、随时随地了解输电线路各处结冰情况，为采取各种预防措施作准备。由于本装置造价低廉，所用的技术均为十分成熟的技术，所以很容易实现，具有广阔的市场前景。
文档编号G08B21/00GK101661659SQ20091002396
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者文 马, 龙思琦 申请人:陕西科技大学