专利名称：输电线路导线表面状态评估方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力输送领域，更具体地说，涉及一种输送线路导线表面状态评估方法及系统。
背景技术：
输电线路导线设计之初会根据机械和电气要求提出设计限值，近年来国内超高压、特高压建设日趋加快，由于输电线路电晕引起的电磁环境问题越来越受到人们的重视。国内外研究结论一致认为导线表面状况对线路电磁环境影响巨大；而且国内由于工业发展较国外晚，污染问题比欧美地区严重，导线老化更加严重，致使长期运行后的导线即使在正常运行电压下也会有电磁指标(如可听噪声等级、无线电干扰指标等)超标问题存在。在相关技术中，在对导线输电线路评价时只能通过在实际线路中实地对无线电干扰和可听噪声检测来对比分析其电磁环境水平，评价导线运行寿命。这种方式往往需要到输电走廊导线附近进行检测，而且需要使用专业的可听噪声分析仪、无线电干扰接收机，人力物力耗费严重。同时由于在露天环境下进行检测，检测过程受天气影响严重，如背景噪声和背景无线电干扰的影响、导线附近温度和湿度的影响、雨水和风力的影响、线路舞动的影响等，导致检测结果分散性较大，即使采用多次检测取平均值的方式，由于上述原因检测结果也很难做到客观和无干扰下对输电线路电磁环境、导线表面状况进行评价。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对相关技术中的上述不足，提供一种改进的输电线路导线表面状态评估方法及系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种输电线路导线表面状态评估方法，包括如下步骤检测所述导线表面的物质成分；根据所述导线表面的物质成分含量判断所述导线的老化程度。在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，检测所述导线表面的物质成分的步骤是检测所述导线表面的铝、碳以及硫与硅之和的含量。在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，根据所述导线表面的物质成分含量判断所述导线的老化程度的步骤是若所述导线表面铝含量为50°/Γ90%，碳含量为1°/Γ10%，硫与硅之和的含量为1% 4%，则导线轻度老化；若所述导线表面铝含量为15°/Γ50%，碳含量为10°/Γ18%，硫与硅之和的含量为4% 8%，则导线中度老化；
若所述导线表面铝含量为5°/Γ 5%，碳含量为10°/Γ18%，硫与硅之和的含量为8°/Γ 5%，则导线重度老化。
在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，还包括步骤检测所述导线的表面粗糙度；根据所述导线的表面粗糙度判断所述导线的老化程度；将根据表面粗糙度得出的老化程度与根据物质成分含量得出的老化程度进行比较，判断所述导线运行区域的主要老化类型。在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，判断所述导线运行区域的主要老化类型的步骤为当根据表面粗糙度得出的老化程度比根据物质成分含量得出的老化程度严重时，表明所述导线运行的区域以机械性老化为主；当根据表面粗糙度得出的老化程度比根据物质成分含量得出的老化程度轻时，表 明所述导线运行的区域以电腐蚀老化为主。在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，所述输电线路导线的表面粗糙度以所述导线的轮廓算术平均偏差Ra表征。在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，根据检测到的表面粗糙度判断所述输电线路导线的老化程度的步骤是当所述输电线路导线的轮廓算术平均偏差Ra为2 8 μ m时，所述输电线路导线轻度老化；当所述输电线路导线的轮廓算术平均偏差Ra为8 16 μπι时，所述输电线路导线中度老化；当所述输电线路导线的轮廓算术平均偏差Ra为16 30 μπι时，所述输电线路导线重度老化。在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，所述输电线路导线的表面粗糙度以所述输电线路导线的轮廓算术均方根偏差Rq表征。在本发明所述的输电线路导线表面状态评估方法中，根据检测到的表面粗糙度判断所述输电线路导线的老化程度的步骤是当所述输电线路导线的轮廓算术均方根偏差Rq为3 12 μ m时，所述输电线路导线轻度老化；当所述输电线路导线的轮廓算术均方根偏差Rq为12 22 μ m时，所述输电线路导线中度老化；当所述输电线路导线的轮廓算术均方根偏差Rq为22 35 μ m时，所述输电线路
导线重度老化。构造一种输电线路导线表面状态评估系统，包括检测装置，用于检测所述导线表面的物质成分；以及处理装置，用于根据所述检测装置检测到的导线表面物质成分含量判断所述导线的老化程度。本发明的有益效果是与相关技术相比，通过检测导线表面的物质成分来判断导线的老化程度，大大提高了对导线表面状态评估的效率和准确性，为评估导线运行状况和线路长期运行寿命管理提供了一种方便、高效、准确的途径。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图I为本发明一些实施例中的新导线单股示意图。图2为图I所示导线在运行一定时间后的示意图。图3为图2所示导线的局部剖面示意图。图4为导线取样长度内的轮廓算术平均偏差和轮廓算术均方根偏差示意图。图5为测量点(i，j )处对应高度图。
具体实施例方式以下结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。如图I所示的输电线路导线在运行一定时间以后会逐渐产生老化现象，老化后的导线如图2所示表面呈深色，其横断面如图3所示，包括铝绞线10以及包裹在铝绞线10外围的表面层20。导线的老化程度一般可分为轻度老化、中度老化以及重度老化。轻度老化的导线的表面状况与在一般运行环境下运行不足10年的导线的表面状况相当；中度老化的导线的表面状况与在一般运行环境下运行年限在10致20年的导线的表面状况相当；而重度老化的导线的表面状况相当于在一般运行环境下运行了 20年以上的导线的表面状况。试验表明如果以轮廓算术平均偏差Ra或轮廓算术均方根偏差Rq来表征导线表面的粗糙度的话，运行中的导线在设计年限(例如，30年)内的轮廓算术偏差Ra的范围为2 30μπι，轮廓算术均方根偏差Rq的范围为3 35 μ m，并且导线的老化程度与导线表面的粗糖度Ra或Rq存在对应关系，该对应关系如下表I所不表I导线的老化程度与导线表面的粗糙度对应关系表
权利要求
1.ー种输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤 检测所述导线表面的物质成分； 根据所述导线表面的物质成分含量判断所述导线的老化程度。
2.根据权利要求I所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，检测所述导线表面的物质成分的步骤是检测所述导线表面的铝、碳以及硫与硅之和的含量。
3.根据权利要求2所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，根据所述导线表面的物质成分含量判断所述导线的老化程度的步骤是 若所述导线表面铝含量为50% 90%，碳含量为1% 10%，硫与硅之和的含量为1% 4%，则导线轻度老化； 若所述导线表面铝含量为15°/Γ50%，碳含量为10°/Γ18%，硫与硅之和的含量为4°/Γ8%，则导线中度老化； 若所述导线表面铝含量为5°/Γ 5%，碳含量为10°/Γ18%，硫与硅之和的含量为8°/Γ 5%，则导线重度老化。
4.根据权利要求3所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在干，还包括步骤 检测所述导线的表面粗糙度； 根据所述导线的表面粗糙度判断所述导线的老化程度； 将根据表面粗糙度得出的老化程度与根据物质成分含量得出的老化程度进行比较，判断所述导线运行区域的主要老化类型。
5.根据权利要求4所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，判断所述导线运行区域的主要老化类型的步骤为 当根据表面粗糙度得出的老化程度比根据物质成分含量得出的老化程度严重时，表明所述导线运行的区域以机械性老化为主； 当根据表面粗糙度得出的老化程度比根据物质成分含量得出的老化程度轻时，表明所述导线运行的区域以电腐蚀老化为主。
6.根据权利要求4或5所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，所述输电线路导线的表面粗糙度以所述导线的轮廓算木平均偏差Ra表征。
7.根据权利要求6所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，根据检测到的表面粗糙度判断所述输电线路导线的老化程度的步骤是 当所述输电线路导线的轮廓算木平均偏差Ra为2 8 μ m时，所述输电线路导线轻度老化； 当所述输电线路导线的轮廓算木平均偏差Ra为8 16 μ m时，所述输电线路导线中度老化； 当所述输电线路导线的轮廓算木平均偏差Ra为16 30 μ m时，所述输电线路导线重度老化。
8.根据权利要求4或5所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，所述输电线路导线的表面粗糙度以所述输电线路导线的轮廓算木均方根偏差Rq表征。
9.根据权利要求8所述的输电线路导线表面状态评估方法，其特征在于，根据检测到的表面粗糙度判断所述输电线路导线的老化程度的步骤是当所述输电线路导线的轮廓算木均方根偏差Rq为3 12 μ m时，所述输电线路导线轻度老化； 当所述输电线路导线的轮廓算木均方根偏差Rq为12 22 μ m时，所述输电线路导线中度老化； 当所述输电线路导线的轮廓算木均方根偏差Rq为22 35 μ m时，所述输电线路导线重度老化。
10.ー种输电线路导线表面状态评估系统，其特征在于，包括 检测装置，用于检测所述导线表面的物质成分；以及 处理装置，用于根据所述检测装置检测到的导线表面物质成分含量判断所述导线的老化程度。
全文摘要
本发明涉及一种输电线路导线表面状态评估方法，包括步骤检测所述导线表面的物质成分；根据所述导线表面的物质成分含量判断所述导线的老化程度。与相关技术相比，通过检测所述导线表面的物质成分来判断导线的老化程度，大大提高了对导线表面状态评估的效率和准确性，为评估导线运行状况和线路长期运行寿命管理提供了一种方便、高效、准确的途径。本发明还涉及一种输电线路导线表面状态评估系统。
文档编号G01N33/00GK102707015SQ20121017758
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者刘平原, 卞星明, 曾伟灵, 汤振鹏, 王黎明, 范亚洲, 蔡德华, 陈剑平, 陈澜, 陈福才 申请人:广东电网公司江门供电局, 清华大学深圳研究生院