专利名称：一种光纤复合架空地线在线监测系统的拉力监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输电线路的在线监测装置，尤其是光纤复合
架空地线OPGW在线监测系统的拉力监测装置。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，如何确保电力系统线路运行安全，已 经成为更多科研单位与企业研究课题，由于我国电网交错纵横，分布 面广，有些线路塔杆跨越冻雨、覆冰、风口等多种自然灾害恶劣区域， 加之地理地形限制，无法及时反映现场真实状况，况且我国北方地区 冬季温度过低，持续较长，对塔杆、绝缘子、光纤复合架空地线OPGW 及导线覆冰状况无法适时监测，随着覆冰厚度的逐渐增大，塔杆及金 具额外载荷无形增大， 一旦实际载荷超出塔杆及金具的设计载荷，轻 则造成光纤复合架空地线OPGW及输电线路断线，重则倒塔。给电 力系统造成难以估算的损失。
供电局为及时了解光纤复合架空地线OPGW、导线及绝缘子串 的覆冰情况，在条件允许的恶劣区域，选择重冰区，建立人工气象监 测站，建立模拟塔杆及导线，当气候恶劣致使模拟导线结冰时，观测 人员测量冰厚，并模糊推算此时线路覆冰情况，为是否需要人工除冰 提供一线资料。
用模拟冰厚推算实际线路冰厚，具有以下缺点-1、 数据不准确。实际线路中，各塔杆档距达数百米，且各塔杆所 处位置海拔也不太一致，所以气象条件也不一致，致使各级塔杆中光
纤复合架空地线OPGW及输电线路覆冰厚度差异很大，模拟覆冰厚 度只能反映地面某一点附近的气象参数及覆冰厚度，不能代表塔杆上 导线及塔杆跨距之间导线的实际冰厚，若将模拟冰厚直接用于实际线 路中进行计算分析，所得结果与线路实际覆冰载荷误差极大，只能给 是否需要人工除冰提供模糊而且可能错误的信息。
2、 反应速度慢。我国输电线路错综复杂，且分布极广，且北方地 区冬季持续时间较长，若在各重冰区建立气象监测站，派专人现场监
测，将耗费大量的人力、物力、财力。人工监测只能定时定点测量数 据，分析计算，无法及时反馈冰害资料。
3、 无法直接测量光纤复合架空地线OPGW及输电线路覆冰重量。 传统覆冰监测，只能通过测量气象站内导线覆盖厚度，估算实际运行 线路光纤复合架空地线OPGW及输电线路自重及覆冰重量，无法测 量光纤复合架空地线OPGW及导线上的真实覆冰重量。

实用新型内容
针对上述数据不准确、反应速度慢、无法对光纤复合架空地线
OPGW及输电线路进行适时监测的技术问题，特提出如下技术方案
一种光纤复合架空地线在线监测系统的拉力监测装置，包括:受 力本体、监测分机及电源，受力本体上端的叉状部位与塔杆上连接 挂板相连，下端与悬垂夹的上端相连，光纤复合架空地线OPGW设 置在悬垂夹的空腔中，数据线一端通过受力本体上航空插头连接受力本体，另一端连接位于塔杆上的监测分机，受力本体上的孔中设 置有测力应变元件和微型变送器。
所述设置于受力本体上孔内的测力应变元件与微型变送器是 组合为一体的结构，或者是分体设置的结构。
设置于受力本体上孔内的测力应变元件与微型变送器通过导 线连接电源，
所述监测装置和电源是组合为一体的结构。
所述给监测装置和受力本体内的测力应变元件与微型变送器 供电的电源是太阳能电池，或者直流供电电源。
当输电线路与光纤复合架空地线OPGW承受拉力值在正常情况 下，在线监测系统只显示导线或者光纤复合架空地线OPGW的重量及 张力值，如遇结冰或大风等灾害天气时，将会增加导线或者光纤复合 架空地线OPGW的重量及张力的改变，这时测力应变元件内部电桥平 衡会被打破，输出的信号会随着外部载荷的增减而产生线性变化，
设置于受力本体空内的测力应变元件与微型变送器，通过航空插 头、数据线从上级监测分机处获取工作电源，同时将经过内置的微型 变送器放大后的输出信号传输给监测分机，实现对导线或者光纤复合 架空地线OPGW的重量的实时在线监测。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点 1本技术方案的抗干扰能力强，测量精度高。本实用新型直接接 入光纤复合架空地线OPGW的线路之中，其输出的信号只与导线或 者光纤复合架空地线OPGW的重量变化有关系，干扰载荷无法加入;保证测量数据真实有效。测力的应变元件与微型变送器内置于受力本 体内部，完全屏蔽了外界高压电磁场的干扰。确保了测量的精度。
2本技术方案能够在线监测，实时反馈。本实用新型接入塔杆上 输变电线路或者光纤复合架空地线OPGW后即可长期工作输出信 号，其输出信号随外部载荷变化而呈现线性的变化，可随时给上一级 监测分机提供输出信号。
3本实用新型能在线监测光纤复合架空地线OPGW重量及其受 力情况的变化，安装时只需将光纤复合架空地线OPGW在线监测系 统的拉力监测装置的上部与连接塔杆的金具相连接，下部的悬垂夹与 光纤复合架空地线OPGW光纤连接即可。
4本实用新型使用时直接接入光纤复合架空地线OPGW地线中， 输出信号只与光纤复合架空地线OPGW重量有关，直接输出与载荷 成线性信号，准确性高。
5受力本体的制造材料为特种不锈钢，该材料具有耐酸碱，抗腐 蚀，不锈蚀，耐疲劳，强度高等特性，提高了产品的可靠性能。


图l为本实用新型连接状态示意图
图2为本实用新型与工作状态连接结构示意图
图3为本实用新型的主视图。
图4为本实用新型图l的右视图
图5为本实用新型的主视图的剖视图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
如图1、图2、图5所示， 一种光纤复合架空地线在线监测系 统的拉力监测装置，包括:受力本体l、监测分机10及电源，受力 本体1上端的叉状部位与塔杆13上连接挂板6相连接，下端与悬 垂夹14的上端相连，光纤复合架空地线OPGW设置在悬垂夹14 的空腔中，数据线4一端通过受力本体上航空插头3连接受力本体 1，另一端连接位于塔杆13上的监测分机10，设置于受力本体1上 的孔5中设置有测力应变元件12和微型变送器11。
所述设置于受力本体1上孔5内的测力应变元件12与微型变 送器11是组合为一体的结构，或者是分体设置的结构。
设置于受力本体1上孔5内的测力应变元件12与微型变送器 ll通过导连接电源。
所述监测分机10和电源是组合为一体的结构。
所述给检测装置和受力本体1内的测力应变元件12与微型变 送器11供电的电源是太阳能电池，或者直流供电电源。
如图1-图2所示，本实用新型正常使用时，受力本体1上端的 叉状部位与高压线路塔杆13上的连接挂板6相连接，通过螺栓2 将受力本体1与塔杆13上的连接挂板6固紧，下部扁平部位通过 连接销钉16与悬垂夹14上部的孔5连接，光纤复合架空地线 OPGW15设置在悬垂夹14的空腔中。设置于受力本体1内孔5中 的测力应变元件12和微型变送器11，通过航空插头3、数据线4 与位于塔杆13上的监测分机10相连接，在从监测分机10获取所需工作电源的同时，也将采集到的输电线路导线表面敷冰状况及导
线承受的表面拉力状况的输出信号传输到监测分机10，完成信号的 采集和输出工作，供监测分机10进行分析计算和处理，最终将分
析结果传输到信息监控中心，供地面技术人员分析决策。
如图3-图5所示，本实用新型设置在受力本体1上孔5中的测力 应变元件12和微型变送器11，由于具有受力本体1外壳的保护和屏 蔽作用，并且直接接入光纤复合架空地线OPGW15在线监测系统的 线路中，输出信号只受到光纤复合架空地线OPGW15的重量、本身 自量及导线所受的拉力的影响而发生变化，外界干扰载荷则无法加 入；可以保证测量数据真实有效。同时测力应变元件12与微型变送 器11内置于受力本体1的内部，完全屏蔽了外界高压电磁场的干扰， 确保了测量的精度和采集的应变信号的误差。
在一般正常情况下，系统只显示光纤复合架空地线OPGW15的重 量及所受的张力值，如遇到结冰或大风等灾害天气时，光纤复合架空 地线OPGW15的敷冰厚度的增加将导致光纤复合架空地线OPGW15 的重量及张力发生改变，这时测力应变元件12内部电桥平衡会被打 破，输出信号会随着外部载荷的增减而产生线性变化。监测分机通过 航空插头3、数据线4从上级监测分机处获取工作电源的同时，将经过 内置的微型变送器11放大后的输出信号传输给监测分机10。实现对高 压输变电线路及光纤复合架空地线OPGW及导线整体重量的实时在 线监测。
本实用新型外形结构上依据电力常用外形结构，能实时在线监测输变电线路、光纤复合架空地线OPGW的导线重量与敷冰厚度。安 装时只需将受力本体1上端的叉状部位与塔杆13上的连接挂板6通 过连接螺钉相连接，受力本体1下部带孔5部位与连接有光纤复合导 线0PGW15的悬垂夹14通过螺钉或者连接销钉16连接即可，实现了 快速连接。
本实用新型使用时直接接入光纤复合架空地线OPGW的线路中， 输出信号只与设置于悬垂夹14下部的光纤复合架空地线OPGW15的 重量及受力本体的自重有关，测力应变元件12与微型变送器11直接 输出与载荷成线性的信号。避免了理论计算的误差，准确性高。实现 了对高压输变电线路及光纤复合架空地线OPGW15的整体重量和受 力状况的实时在线监测，实时在线监测的同时，实时反馈。由于可以 使用太阳能电池或者直流电源供电，本实用新型的在线检测装置接入 后即可长期输出信号，输出信号随外部载荷变化而呈现线性的变化， 可随时给上一级监测分机提供输出信号。
权利要求1. 一种光纤复合架空地线在线监测系统的拉力监测装置，包括受力本体(1)、监测分机(10)及电源，受力本体(1)上端的叉状部位与塔杆(13)上连接挂板(6)相连，下端与悬垂夹(14)的上端相连，光纤复合架空地线OPGW设置在悬垂夹(14)的空腔中，数据线(4)一端通过受力本体上航空插头(3)连接受力本体(1)，另一端连接位于塔杆(13)上的监测分机(10)，其特征在于设置于受力本体(1)上的孔(5)中设置有测力应变元件(12)和微型变送器(11)。
2. 如权利要求1所述光纤复合架空地线在线监测系统的拉力监测 装置，其特征在于所述设置于受力本体(1)上孔(5)中的测力 应变元件(12)与微型变送器(11)是组合为一体的结构，或者是 分体设置的结构。
3. 根据权利要求2所述光纤复合架空地线在线监测系统的拉力监 测装置，其特征在于设置于受力本体(1)上孔(5)内的测力应 变元件(12)与微型变送器(11)通过导线连接电源。
4.如权利要求1所述光纤复合架空地线在线监测系统的拉力监测 装置，其特征在于所述监测分机(10)与电源是组合为一体的结 构。
5.如权利要求4所述光纤复合架空地线在线监测系统的拉力监测 装置，其特征在于所述给监测分机(10)与设置于受力本体(1) 上孔(5)中的测力应变元件(12)与微型变送器(11)供电的电 源是太阳能电池，或者直流供电电源。
专利摘要本实用新型涉及一种输电线路的在线监测装置，尤其是光纤复合架空地线OPGW在线监测系统的拉力监测装置包括受力本体与监测分机与塔架的连接，电源，其特征在于数据线一端连接监测分机，其另一端通过航空插头连接受力本体，受力本体的上端与塔杆上连接连接机构相连接，另一端与悬垂夹的上端相连，受力本体的内孔5中设置有测力应变元件和微型变送器11，光纤复合架空地线OPGW设置在悬垂夹的空腔中，受力本体内的测力应变元件与微型变送器供电的电源是太阳能电池，或者直流供电电池，可实现对高压输变电线路及光纤复合架空地线OPGW的实时在线监测，实时反馈。
文档编号G01L5/04GK201314850SQ20082022212
公开日2009年9月23日 申请日期2008年10月29日 优先权日2008年10月29日
发明者刘家兵, 刘小龙, 周培忠, 孟庆丰, 李建辉, 江一峰, 王孝敬, 王文明, 蔡文彪, 陈学中, 黄新波 申请人:东北电网有限公司;西安金源电气有限公司