一种耐张线夹压接监测方法与流程

文档序号:26694831发布日期:2021-09-18 02:12阅读:457来源:国知局

1.本发明属于输电工程领域,涉及耐张线夹压接技术,尤其是一种耐张线夹压接监测方法。


背景技术:

2.随着电力建设的蓬勃发展和输电线路的不断增加,在运架空输电线路断线故障时有发生,破坏电网安全稳定运行,特别是对于跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道的三跨线路,一旦发生断线故障,造成的经济损失和社会影响及其严重。经过运行经验分析,断线故障主要原因大多为导、地线耐张线夹压接质量不合格。目前,耐张线夹和接续管压接质量检测方法主要为压接后外观尺寸检测、握力试验和x光检测。外观尺寸检测并不能反映耐张线夹内部压接状态;握力试验为破坏性试验,仅对安装前同批次产品质量进行预判,无法对所有未试验及在运耐张线夹质量进行精确定性;x光检测作为一种无损检测方法,具有检测直观、准确,不损伤导线和金具等优点,但其测试系统复杂、设备繁重、塔上作业不便,且对检测人员有辐射伤害。针对施工现场金具压接质量存在的监管盲区,急需研究一种新型耐张线夹压接质量无损检测方法。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种耐张线夹压接监测方法,可以量化压接质量,在遇到突发情况导致压力不足时及时报警,防止断线事故的发生。
4.本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
5.一种耐张线夹压接监测方法,步骤如下:
6.步骤一、在液压压接前,将至少两片传感器置于线夹与钢锚间隙及线夹与导线间隙,避开钢锚上有齿位置;
7.步骤二、进行压接,传感器紧密压接于压接位置,将电极接头露出;
8.步骤三、连接监测装置,观察压力数值是否介于合格区间;
9.步骤四、压接合格的线夹安装后监测装置可24小时检测压力值,如遇突变则会后台报警,提醒运维人员及时检修,预防断线事故发生。
10.而且,所述的监测装置包括:
11.包括信号调理模块、将传感器产生的电信号放大后转换为数字信号;
12.处理器模块、作用是数据采集与处理;
13.通信模块、用于传输数据至终端,终端接收后可实时监测传感器所受到的压力大小;
14.电源模块,采用太阳能供电。
15.而且,所述的传感器为pvdf压电薄膜。
16.而且,压紧力与相对电容变化量的基本函数公式为:
[0017][0018]
其中f为压力,s为实测灵敏度,经实际验证在大压力下约为1.33mpa
‑1,k为与线夹材质、电压大小相关的系数,数值如表所示:
[0019] 800

1250mm2720mm2630mm2400mm2300mm2240mm2210/220mm2铝合金1.231.181.111.000.950.890.80钢1.141.091.030.940.870.760.70
[0020]
在评价压接是否合格时,根据电容变化量求出压力值,如压力值f为0,则为漏压;如压力值f小于标准范围而不为0,则为欠压;如压力值大于标准范围则为过压,此三种皆为不合格压接。
[0021]
本发明的优点和积极效果是:
[0022]
本发明在压接作业时将传感器置于压接间隙,可实时监测压接部位压紧力,用以衡量压接工艺是否合格,同时在架线完成,线路运维中,也可以长时间实时监测线夹状态,及时发现因大风、覆冰、地震等突发情况造成的线夹慢性损伤,防止断线事故。
附图说明
[0023]
图1为本发明传感器在耐张线夹上的安装位置示意图;
[0024]
其中:1为传感器,2为监测装置
[0025]
图2为本发明监测装置的电路框图。
具体实施方式
[0026]
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
[0027]
一种耐张线夹压接监测方法,步骤如下:
[0028]
步骤一、在液压压接前,将至少两片传感器1置于线夹与钢锚间隙及线夹与导线间隙,避开钢锚上有齿位置,防止压接时剪切力过大破坏压电薄膜;
[0029]
步骤二、进行压接,传感器紧密压接于压接位置,将电极接头露出;
[0030]
步骤三、连接监测装置2,观察压力数值是否介于合格区间,过压与欠压均不符合要求,压接不合格线夹需破开重新压接,传感器可反复多次使用。
[0031]
步骤四、压接合格的线夹安装后监测装置可24小时检测压力值,如遇突变则会后台报警,提醒运维人员及时检修,预防断线事故发生。
[0032]
传感器1的安装位置如图1所示。
[0033]
本发明监测装置如图2所示,包括信号调理模块、处理器模块、通信模块、电源模块,电源模块为各个模块供电,包括小型太阳能板、锂电池和充电系统,电池容量可以保证系统一个月的运行需求。信号调理模块可以将传感器产生的电信号放大后转换为数字信号,而后传输至处理器模块进行处理,最后的数据通过通信模块发送,在终端接收后可实时检测传感器所受到的压力大小。所述处理器模块采用的型号是chengtec mccusb201,信号调理模块采用的型号是chengtec单通道信号调理模块,所述通信模块的型号是lora lg206

l

p。
[0034]
所述传感器采用pvdf压电薄膜,大小为3cm*3cm,厚度为0.5mm。优选电容式压力传感器,电容器压力传感器不仅精度高,同时结构更方便于进行分布式压力测量,而且很大程度上减少了寻址路线,更加方便。传感器电极材料采用聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)加入多壁碳纳米管(mcnts)制得,在保存其本身的导电性和稳定性的同时,不仅柔初性具有明显的提高,而且具有可印刷、超灵敏、抗氧化和高导电率等特点。传感器的柔性基底采用聚偏氟乙烯(pvdf),根据灵敏度公式
[0035][0036]
c0为初始电容,s
p
为压力灵敏度,a为板间距离,ε0为真空介电常数,ε
r
为压电元件介电常数,d0为压电材料厚度,e为杨氏模量,p为压强。
[0037]
可以得出通过增大介电层的介电常数ε
r
,增大初始电容c0和选用杨氏模量e较小的材料来提高电容式压力传感器的压力灵敏度。选用柔性材料pvdf作为基底材料可以极大提高传感器的压力灵敏度。
[0038]
从功能上说,压电传感器可以等效为一个静电荷发生器,而压电元件本身在这一过程中可以等效成一个电容器。在性能上,压电传感器可以等效成一个有源电容器,其电容量c
a

[0039][0040]
ε0为真空介电常数,ε
r
为压电元件介电常数,s为受压面积,h为压电材料厚度。
[0041]
本发明所解决的难点就在于设计出适合于耐张线夹压接的传感器,以及将不同型号耐张线夹压接后的应力值与传感器电信号形成函数关系。
[0042]
为了定性分析传感器对压力的反应,在这里引入相对电容变化相对电容是一种广泛认可的参数,能够更准确的反应传感器相对压力的变化,其中c0是传感器的初始电容,

c是传感器在外界施压下电容的变化值。而根据dl/t 5285

2013《输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程》要求压接时液压压接机额定工作压力不应小于63mpa。而在大压力下电容变化量与工作压力的基本上为正比例相关,所以实际根据相对电容变化量求得压力的基本函数公式为:
[0043][0044]
其中f为压力,s为实测灵敏度,经实际验证在大压力下约为1.33mpa
‑1,k为与线夹材质、电压大小相关的系数,数值如表所示:
[0045] 800

1250mm2720mm2630mm2400mm2300mm2240mm2210/220mm2铝合金1.231.181.111.000.950.890.80钢1.141.091.030.940.870.760.70
[0046]
在评价压接是否合格时,根据电容变化量求出压力值,如压力值f为0,则为漏压;
如压力值f小于标准范围而不为0,则为欠压;如压力值大于标准范围则为过压,此三种皆为不合格压接。
[0047]
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
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