一种张力时实测量装置及其测量方法
【专利摘要】本发明提供一种张力时实测量装置及其测量方法，该装置包括竖直设置在同一直线上的立柱和在立柱上设置的冲击索，设置在冲击索下方的跨越架包括平行设置的承力索和活动设置于承力索之间的网，冲击索和承力索两端均分别设有固定柱和张力调节器；测量系统包括高度测量仪、情景记录仪、经纬仪和实时张力测力仪。和现有技术比，本发明提供的张力时实测量装置及其测量方法，可实时测量出跨越架在受到断线冲击后的张力瞬间变化数据，在输电线路架设跨越架时，根据测量数据选取符合要求的跨越架，避免了输电线路的断线冲击对原有电力线路或地面障碍物的损坏。
【专利说明】一种张力时实测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种张力测量装置，具体讲涉及一种时实测量张力变化的测量装置及其测量方法。
【背景技术】
[0002]伴随着电力发展步伐不断加快，电网也得到迅速发展，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模也不断扩大。电网建设已成为电力建设的主要方向，并将全面建成坚强智能电网。
[0003]随着架空输电线路的增多，新建架空输电线路跨越原有电力线路、地面障碍物的情况也越来越多，为了保证原有电力线路、地面障碍物的正常运行，需在被跨越的电力线路、地面障碍物上方搭设防护装置以保证新建架空输电线路在跨越原有电力线路、地面障碍物时有足够的安全距离。
[0004]现有技术中为此目的而设置的防护装置有多种，如:轻型钢管跨越架、窗式跨越架、悬索式跨越架；其中，悬索式跨越架由于是采用重量轻、强度高、绝缘性好的迪尼玛绳编结而成的，因而具有结构简单、搭设方便、快捷的优点，所以其应用越来越广泛。但是，由于这种悬索式跨越架在受到断线冲击后的瞬间张力会增大，弧垂也会增加，而对此张力增大后绳索能否不断裂、弧垂增加后能否确保对被跨越的电力线路、地面障碍物提供足够的安全距离，需要提供一种测量装置测量出张力、弧垂瞬间的变化情况，用以对现有的理论公式进行验证。
[0005]传统的张力测量装置只能测量静态的或变化速度很低的张力，无法实时对悬索式跨越架受到断线冲击后的张力瞬间变化进行测量。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明提供一种张力时实测量装置及其测量方法，实时测量出跨越架在受到断线冲击后的张力瞬间变化数据，在输电线路架设跨越架时，根据测量数据选取符合要求的跨越架，避免了输电线路的断线冲击对原有电力线路或地面障碍物的损坏。
[0007]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0008]本发明提供的张力时实测量装置，所述装置包括张力施加架、跨越架和测量系统，所述张力施加架包括竖直设置在同一直线上的立柱2和在所述立柱2上设置的冲击索I，设置在所述冲击索I下方的所述跨越架包括平行设置的承力索3和活动设置于所述承力索3之间的网，其改进之处在于:所述冲击索I和承力索3两端均分别设有固定柱5和张力调节器12 ;所述测量系统包括高度测量仪(4)、情景记录仪(7)、经纬仪(8)和实时张力测力仪
(11)。
[0009]其中，所述网包括滑车15、支撑索16和承托索17，所述滑车15间隔对应设置在承力索3上，沿所述承力索3轴线方向的滑车15之间设有支撑索16，垂直于所述承力索3轴线方向的滑车15之间设有承托索17。
[0010]其中，所述网设有控制绳14，所述控制绳14牵引滑车15沿承力索3滑动，展开网后所述控制绳14与承力索3固定连接。
[0011]其中，所述承力索3、控制绳14、支撑索16和承托索17为杜邦丝绳或尼龙绳或迪尼玛绳或钢丝绳。
[0012]其中，所述承力索3串接设置实时张力测力仪11 ;所述承力索3弧垂最低点的一侧竖直设有高度测量仪4，另一侧设有情景记录仪7和经纬仪8，所述高度测量仪4和情景记录仪7位于垂直于承力索3的同一直线上。
[0013]其中，所述冲击索I依次串接设置牵引绳、动态张力测力仪11、导线释放器10、连接板9和导线6 ;所述牵引绳与张力控制器12连接，所述导线6与固定柱5连接。
[0014]其中，所述导线释放器10包括线圈、控制器和在其两端设置的连接件。
[0015]其中，所述张力调节器12和固定柱5分别固定设置在水平地面上。
[0016]其中，所述立柱2 —侧设有信号收发器13和控制处理器，所述情景记录仪7、经纬仪8和动态张力测力仪11采集的数据经信号收发器13传输至控制处理器，所述控制处理器通过信号收发器13将控制信号分别传输至情景记录仪7、经纬仪8、导线释放器10、动态张力测力仪11和张力调节器12。
[0017]本发明基于另一目的提供一种张力时实测量装置的测量方法，其改进之处在于，所述测量方法包括下述步骤:
[0018]1、在水平地面上搭设沿同一直线方向竖直间隔排列的立柱2 ；
[0019]2、将由牵引绳、动态张力测力仪11、导线释放器10、连接板9和导线6依次串接连接而成的冲击索I安装在立柱2的顶部，冲击索I的一端与张力控制器12连接，另一端与固定柱5连接；
[0020]3、位于冲击索I下方安装跨越架，跨越架两侧对称安装串接动态张力测力仪11的承力索3，承力索3的一端与张力控制器12连接，另一端与固定柱5连接，将网通过滑车15由控制绳14牵引到承力索3的预定位置，并将控制绳14与承力索3固定；
[0021]4、在承力索3弧垂最低点的一侧竖立高度测量仪4，另一侧架设情景记录仪7和经纬仪8，情景记录仪7和高度测量仪4位于垂直于承力索3走向的同一直线上；
[0022]5、在立柱2 —侧设置信号收发器13和控制处理器，控制处理器通过信号收发器13分别与情景记录仪7、经纬仪8、导线释放器10、动态张力测力仪11和张力控制器12建立数据连接；
[0023]6、通过控制处理器控制张力控制器12将承力索3的张力、弧垂调整到设计值，同时将经纬仪8和动态张力测力仪11传输的承力索3张力、弧垂量值数据进行记录；
[0024]7、通过控制处理器控制张力控制器12将冲击索I张紧至导线释放器10的断裂临界值，同时将动态张力测力仪11传输的冲击索I的张力变化数据进行记录；
[0025]8、通过控制处理器开启情景记录仪7，然后通过控制处理器开启导线释放器10将冲击索I断开，情景记录仪7实时记录断开后的冲击索I掉落到网上，并使承力索3的弧垂发生位移的过程；
[0026]9、在跨越架的网和承力索3受到冲击索I冲击而引起振动直至振动消除的过程中，情景记录仪7记录的承力索3弧垂在高度测量仪4上显示的数据、动态张力测力仪11记录的承力索3的张力数据和经纬仪8记录的承力索3的经纬数据，通过信号收发器13传输至控制处理器并进行数据处理和分析；
[0027]10、测量完毕，通过控制处理器关闭情景记录仪7、动态张力测力仪11和信号收发器13,最后拆除跨越架、承力索3、冲击索I和立柱2。
[0028]与现有技术比，本发明达到的有益效果是:
[0029]1、本发明提供的张力时实测量装置及其测量方法，通过动态张力测力仪可以实时测量出跨越架在受到断线冲击后的张力瞬间变化数据，在输电线路架设跨越架时，根据测量数据选取符合要求的跨越架，避免了输电线路的断线冲击对原有电力线路或地面障碍物的损坏。
[0030]2、本发明提供的张力时实测量装置及其测量方法，测量的数据全面准确，不但测量了跨越架的弧垂位移长度，而且也测量出跨越架承受的张力数据变化。
[0031]3、本发明提供的张力时实测量装置及其测量方法，布局合理、结构简单、便于拆卸、可重复使用，适用范围广，可适用于不同等级、不同标准的架空输电线路导线的断线冲击测量。
[0032]4、本发明提供的张力时实测量装置及其测量方法，测量方法简单高效，节省人力，通过控制处理器的信号控制、数据采集和数据分析处理，实时、快速、准确的获得测量数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是:本发明提供的张力时实测量装置的主视示意图；
[0034]图2是:本发明提供的张力时实测量装置的俯视示意图；
[0035]图3是:本发明提供的跨越架的主视示意图；
[0036]图4是:本发明提供的跨越架的俯视示意图；
[0037]图5是:本发明提供的跨越架的左视示意图；
[0038]其中:1、冲击索；2、立柱；3、承力索；4、高度测量仪；5、固定柱；6、导线；7、情景记录仪；8、经纬仪；9、连接板；10、导线释放器；11、动态张力测力仪；12、张力调节器；13、信号收发器；14、控制绳；15、滑车；16、支撑索；17、承托索。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0040]本实施例以张力时实测量装置为例，如图1至图5所示，本发明实施例提供的张力时实测量装置包括:冲击索1、立柱2、承力索3、高度测量仪4、固定柱5、导线6、情景记录仪
7、经纬仪8、连接板9、导线释放器10、动态张力测力仪11、张力调节器12、信号收发器13、控制绳14、滑车15、支撑索16、承托索17。间隔竖直排列在同一直线上的立柱2顶部安装由牵引绳、动态张力测力仪11、导线释放器10、连接板9和导线6依次串接连接而成的冲击索1，冲击索I 一端与张力调节器12连接，另一端固定在固定柱5上；跨越架安装在冲击索I的下方，在跨越架的两侧对应安装串接连接动态张力测力仪11的承力索3，承力索3的一端与张力调节器12连接，另一端固定在固定柱5上；控制绳14沿承力索3的走向将网展开到预定位置后并与承力索3固定连接；在承力索3弧垂最低点的一侧竖直安装高度测量仪4，另一侧安装情景记录仪7和经纬仪8，高度测量仪4和情景记录仪7位于垂直于承力索3走向的同一直线上。
[0041]其中，跨越架的网，如图3至图5所示，包括沿承力索3走向滑动的滑车15、支撑索16和承托索17，滑车15间隔对应安装在承力索3上，沿承力索3走向的滑车15之间通过支撑索16连接，垂直于承力索3走向的相对应的滑车15之间通过承托索17连接；承力索3、控制绳14、支撑索16和承托索17可选用绝缘的杜邦丝绳或尼龙绳或迪尼玛绳，也可选用非绝缘的钢丝绳。
[0042]其中，立柱2 —侧设有信号收发器13和控制处理器，情景记录仪7、经纬仪8和动态张力测力仪11采集的数据经信号收发器13传输至控制处理器，控制处理器通过信号收发器13将控制信号分别传输至情景记录仪7、经纬仪8、导线释放器10、动态张力测力仪11和张力调节器12。
[0043]其中，导线释放器10包括线圈、控制器和在其两端的连接件；导线释放器10的控制器通过信号收发器13与控制处理器无线连接；高度测量仪4可选用塔尺或标杆；情景记录仪7可选用高速摄影机；张力控制器12可选用机动绞磨；固定柱5可选用地锚。
[0044]本实施例还提供了一种张力时实测量装置的测量方法，包括下述步骤:
[0045]1、在水平地面上搭设沿同一直线方向竖直间隔排列的立柱2 ；
[0046]2、将由牵引绳、动态张力测力仪11、导线释放器10、连接板9和导线6依次串接连接而成的冲击索I安装在立柱2的顶部，冲击索I的一端与张力控制器12连接，另一端与固定柱5连接；
[0047]3、位于冲击索I下方安装跨越架，跨越架两侧对称安装串接动态张力测力仪11的承力索3，承力索3的一端与张力控制器12连接，另一端与固定柱5连接，将网通过滑车15由控制绳14牵引到承力索3的预定位置，并将控制绳14与承力索3固定；
[0048]4、在承力索3弧垂最低点的一侧竖立高度测量仪4，另一侧架设情景记录仪7和经纬仪8，情景记录仪7和高度测量仪4位于垂直于承力索3走向的同一直线上；
[0049]5、在立柱2 —侧设置信号收发器13和控制处理器，控制处理器通过信号收发器13分别与情景记录仪7、经纬仪8、导线释放器10、动态张力测力仪11和张力控制器12建立数据连接；
[0050]6、通过控制处理器控制张力控制器12将承力索3的张力、弧垂调整到设计值，同时将经纬仪8和动态张力测力仪11传输的承力索3张力、弧垂量值数据进行记录；
[0051]7、通过控制处理器控制张力控制器12将冲击索I张紧至导线释放器10的断裂临界值，同时将动态张力测力仪11传输的冲击索I的张力变化数据进行记录；
[0052]8、通过控制处理器开启情景记录仪7，然后通过控制处理器开启导线释放器10将冲击索I断开，情景记录仪7实时记录断开后的冲击索I掉落到网上，并使承力索3的弧垂发生位移的过程；
[0053]9、在跨越架的网和承力索3受到冲击索I冲击而引起振动直至振动消除的过程中，情景记录仪7记录的承力索3弧垂在高度测量仪4上显示的数据、动态张力测力仪11记录的承力索3的张力数据和经纬仪8记录的承力索3的经纬数据，通过信号收发器13传输至控制处理器并进行数据处理和分析；
[0054]10、测量完毕，通过控制处理器关闭情景记录仪7、动态张力测力仪11和信号收发器13,最后拆除跨越架、承力索3、冲击索I和立柱2。
[0055]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种张力时实测量装置，所述装置包括张力施加架、跨越架和测量系统，所述张力施加架包括竖直设置在同一直线上的立柱(2)和在所述立柱(2)上设置的冲击索(1)，设置在所述冲击索(I)下方的所述跨越架包括平行设置的承力索(3)和活动设置于所述承力索(3)之间的网，其特征在于: 所述冲击索(I)和承力索(3)两端均分别设有固定柱(5)和张力调节器(12);所述测量系统包括高度测量仪(4)、情景记录仪(7)、经纬仪(8)和实时张力测力仪(U)。
2.如权利要求1所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述网包括滑车(15)、支撑索(16)和承托索(17)，所述滑车(15)间隔对应设置在承力索(3)上，沿所述承力索(3)轴线方向的滑车(15)之间设有支撑索(16)，垂直于所述承力索(3)轴线方向的滑车(15)之间设有承托索(17)。
3.如权利要求2所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述网设有控制绳(14)，所述控制绳(14)牵引滑车(15)沿承力索(3)滑动，展开网后所述控制绳(14)与承力索(3)固定连接。
4.如权利要求3所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述承力索(3)、控制绳(14)、支撑索(16)和承托索(17)为杜邦丝绳或尼龙绳或迪尼玛绳或钢丝绳。
5.如权利要求1所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述承力索(3)串接设置实时张力测力仪(11);所述承力索(3)弧垂最低点的一侧竖直设有高度测量仪(4)，另一侧设有情景记录仪(7)和经纬仪(8)，所述高度测量仪(4)和情景记录仪(7)位于垂直于承力索 (3)的同一直线上。
6.如权利要求1所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述冲击索(I)依次串接设置牵引绳、动态张力测力仪(11)、导线释放器(10)、连接板(9)和导线(6);所述牵引绳与张力控制器(12)连接，所述导线(6)与固定柱(5)连接。
7.如权利要求6所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述导线释放器(10)包括线圈、控制器和在其两端设置的连接件。
8.如权利要求1所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述张力调节器(12)和固定柱(5)分别固定设置在水平地面上。
9.如权利要求1~8中任一权利要求所述的张力时实测量装置，其特征在于，所述立柱(2)一侧设有信号收发器(13)和控制处理器，所述情景记录仪(7)、经纬仪(8)和动态张力测力仪(11)采集的数据经信号收发器(13)传输至控制处理器，所述控制处理器通过信号收发器(13)将控制信号分别传输至情景记录仪(7)、经纬仪(8)、导线释放器(10)、动态张力测力仪(11)和张力调节器(12)。
10.一种张力时实测量装置的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括下述步骤: 1)在水平地面上搭设沿同一直线方向竖直间隔排列的立柱(2); 2)将由牵引绳、动态张力测力仪(11)、导线释放器(10)、连接板(9)和导线(6)依次串接连接而成的冲击索(I)安装在立柱(2)的顶部，冲击索(I)的一端与张力控制器(12)连接，另一端与固定柱(5)连接； 3)位于冲击索(I)下方安装跨越架，跨越架两侧对称安装串接动态张力测力仪(11)的承力索(3)，承力索(3)的一端与张力控制器(12)连接，另一端与固定柱(5)连接，将网通过滑车(15)由控制绳(14)牵引到承力索(3)的预定位置，并将控制绳(14)与承力索(3)固定； 4)在承力索(3)弧垂最低点的一侧竖立高度测量仪(4)，另一侧架设情景记录仪(7)和经纬仪(8)，情景记录仪(7)和高度测量仪(4)位于垂直于承力索(3)走向的同一直线上； 5)在立柱(2)—侧设置信号收发器(13)和控制处理器，控制处理器通过信号收发器(13)分别与情景记录仪(7)、经纬仪(8)、导线释放器(10)、动态张力测力仪(11)和张力控制器(12)建立数据连接； 6)通过控制处理器控制张力控制器(12)将承力索(3)的张力、弧垂调整到设计值，同时将经纬仪(8)和动态张力测力仪(11)传输的承力索(3)张力、弧垂量值数据进行记录； 7)通过控制处理器控制张力控制器(12)将冲击索(I)张紧至导线释放器(10)的断裂临界值，同时将动态张力测力仪(11)传输的冲击索(I)的张力变化数据进行记录； 8)通过控制处理器开启情景记录仪(7)，然后通过控制处理器开启导线释放器(10)将冲击索(I)断开，情景记录仪(7)实时记录断开后的冲击索(I)掉落到网中，并使承力索(3)的弧垂发生位移的过程； 9)在跨越架的网和承力索(3)受到冲击索(I)冲击而引起振动直至振动消除的过程中，情景记录仪(7)记录的承力索(3)弧垂在高度测量仪(4)上显示的数据、动态张力测力仪(11)记录的承力索(3) 的张力数据和经纬仪(8)记录的承力索(3)的经纬数据，通过信号收发器(13)传输至控制处理器并进行数据处理和分析； 10)测量完毕，通过控制处理器关闭情景记录仪(7)、动态张力测力仪(11)和信号收发器(13)，最后拆除跨越架、承力索(3)、冲击索(I)和立柱(2)。
【文档编号】G01L5/04GK104075836SQ201410317705
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】夏拥军, 胡凤英, 寻凯, 刘利平, 高学彬, 黄克信, 汤广瑞, 刘义, 刘忠福 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院