一种电力金具串开裂自动报警装置和方法与流程

1.本发明属于电气技术领域，具体涉及一种电力金具串开裂自动报警装置和发明。


背景技术：

2.在输电线路运行过程中，金具串采用多种金具及绝缘子串联而成，固定导地线至杆塔挂线横担处，并保持导线与杆塔绝缘间距，自挂线后，金具串上的金具一直承受导地线的挂线张力或垂直荷载，且导电侧金具周围存在电磁环流影响，导地线张力及垂直荷载，除受导线重力等影响外，因所处环境为外部，外部长久的风、雨雪等气候影响，外部周边腐蚀性厂家的排放影响等，金具长久运行存在老化衰弱等因素，金具疲劳损伤，特别是个别内部有缺陷的金具，开始时细微断裂，严重时，造成完全开裂，引起导地线脱落。
3.输电线路工程中金具串的挂线方式，通过金具与绝缘子连接，加挂在杆塔横担处，为确保金具质量，其金具施工安装前，前期通过抽检，进行破坏性试验，另外施工时也容易造成金具损伤，因此在重要跨越处，施工后对压接金具进行红外线探伤确保金具无缺陷，以确保安全，但对于长久运行状态的金具的监测及持续性智能检测，还没有成熟的方法。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电力金具串开裂自动报警装置和方法，用于监控长久运行状态的金具并及时报警，保证输电线路安全运行。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种电力金具串开裂自动报警装置，包括设置在横担上的挂线用金具串、设置在金具串上的传感光纤和与传感光纤连接的控制器，所述控制器依次与横担上设置的报警器、定位器、传送器连接，所述横担上还设置有太阳能板和储能装置，所述太阳能板将太阳能转化为电能，存储在储能装置中，所述储能装置为控制器、报警器、定位器和传送器供电。
7.优选地，所述控制器包括：
8.信号发出模块，向传感光纤发出信号，传感光纤传送信号；
9.信号接受模块，接受传感光纤返回的信号，形成检测回路；
10.信号分析模块，预先存储正常回路信号，通过检测回路信号与正常回路信号进行比较，分析检测回路信号是否有异常。
11.优选地，所述传感光纤黏连在金具串外围或者嵌套在金具串内部。
12.优选地，所述传感光纤采用非导电体的光纤。
13.优选地，所述定位器为坐标定位器。
14.优选地，所述传送器为无线信号传送器。
15.优选地，所述储能装置为蓄电池。
16.一种利用上述的自动报警装置进行自动报警方法，包括如下步骤：
17.控制器向电力金具串上的传感光纤发出信号，经过传感光纤传送，控制器接受传感光纤返回的信号，形成检测回路，并分析检测回路信号是否有异常；
18.当接受信号有异常，依次触发报警器和定位器，报警器发出警报信号，定位器发出发生故障的电力金具串所在的位置信息，传送器将警报信号和位置信息传输至运行维护部门，提醒及时维护或更换；
19.所述太阳能板将太阳能转化为电能，存储在储能装置中，所述储能装置为控制器、报警器、定位器与传送器供电。
20.优选地，所述分析检测回路信号是否有异常，包括：
21.控制器预先存储正常回路信号，通过检测回路信号与正常回路信号进行比较，若检测回路信号与正常回路信号不同，或者控制器接受不到传感光纤返回的信号，则判断检测回路信号有异常。
22.本发明积极有益效果：
23.1. 相对于现有技术，本发明所述的一种电力金具串开裂自动报警装置，包括设置在横担上的挂线用金具串、设置在金具串上的传感光纤和与传感光纤连接的控制器，通过在金具串外围黏连或内部嵌套传感光纤，控制器发射信号给传感光纤，经过传感光纤传送，并接受传感光纤返回的信号，形成检测回路，与正常回路进行比较，并分析检测回路信号是否有异常。控制器依次与横担上设置的报警器、定位器、传送器连接，将金具串微小受损开裂情况或者大的断裂情况，反映至较为灵敏的传感光纤受力，传感光纤与金具之间发生相对拉伸或断裂，即在金具微小开裂时，传感光纤受力较小，造成检测回路与正常回路不同，则判断检测回路信号异常，在金具断裂时，传感光纤受力较大或者断裂，造成检测回路与正常回路不同，或者传感光纤断裂后无回路接收光传输的信号，则判断检测回路信号异常，即当传感光纤内部光传输位移变动，控制器接受信号异常或者信号丢失，通过控制器首先引发报警器发出警报信号，接着触发定位器，定位器坐标对应每个杆塔所在位置，定位器发出发生故障的电力金具串所在的位置信息，然后通过传送器将警报信号和位置信息传输至运行维护部门，提醒及时维护或更换，避免输电线路导地线掉落事故的发生。本发明通过在金具串上布置非导电体的光纤，加装金具开裂报警器，通过光纤信号传输功能，了解金具串中各金具包括绝缘子是否存在开裂情况，能够对金具串中的某个或多个金具开裂（包括完全断裂）进行自动报警，用于监控长久运行状态的金具，保证输电线路安全运行。
24.2. 本发明电力金具串开裂自动报警装置可解决野外架空导线用金具的缺陷报警，持续性检测，及时发现及处理，避免线路停电事故，减少停电造成的电能输送损失，对于跨越高铁、高速、国道、省道等重要跨越地段，在金具串的某金具开裂后，及时报警后进行更换处理，避免了线路金具串故障引发的导地线脱落事故，确保了线路下方各类跨越物的安全运行，同时还提高了输电线路智能化水平。
附图说明
25.图1为本发明电力金具串开裂自动报警装置结构示意图；
26.图2为本发明控制器结构示意图；
27.图3为本发明电力金具串开裂自动报警方法流程示意图；
28.图中：1-zbs挂板，2-球头挂环，3-合成绝缘子，4-碗头挂环，5-l型联板，6-悬垂线夹，7-横担，8-传感光纤，9-控制器，10-太阳能板，11-报警器，12-传送器，13-蓄电池，14-坐标定位器。
具体实施方式
29.下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
30.实施例1
31.参见图1，一种电力金具串开裂自动报警装置，包括固定在横担7上的金具串、黏连在金具串外围的传感光纤8和与传感光纤8连接的控制器9，根据不同型号的金具串，以横向、纵向、斜向不同方式黏连在金具串外围，以纵向金具串为例，金具串由上向下包括依次连接的zbs挂板1、球头挂环2、合成绝缘子3、碗头挂环4、l型联板5和悬垂线夹6，zbs挂板1与横担7连接，悬垂线夹6与导线连接，在金具串纵向和横向黏连传感光纤，直至布满金具串。
32.参见图2，控制器包括：信号发出模块，向传感光纤发出信号，传感光纤传送信号；信号接受模块，接受传感光纤返回的信号，形成检测回路；信号分析模块，预先存储正常回路信号，通过检测回路信号与正常回路信号进行比较，分析检测回路信号是否有异常。传感光纤8采用非导电体的光纤，内部含多根光芯，控制器9发射信号经传感光纤8传送，然后再接受传感光纤返回的信号，形成多个检测回路，本实施例设置两个检测回路，每个检测回路分别与正常回路进行比较，并分析每个检测回路接受信号是否有异常；控制器9依次与横担7上固定的报警器11、坐标定位器14、传送器12电连接，坐标定位器14坐标对应每个杆塔所在位置，坐标定位器14用于将金具串位置信息传输至所述传送器12，传送器12为无线信号传送器，当其中任何一个检测回路信号有异常，均以无线方式传输至运行维护部门并发出警报，使得运维人员能及时掌控缺陷信息，安排人员进行检修处理，避免缺陷进一步扩大造成导线脱落事故；横担7上还固定有太阳能板10及蓄电池13，太阳能板10将太阳能转化为电能，存储在蓄电池13中，为报警器11、坐标定位器14和传送器12供电。
33.实施例2
34.参见图3，一种电力金具串开裂自动报警方法，利用实施例1所述的自动报警装置，包括如下步骤：
35.光纤布置后，设定正常回路信号，控制器预先存储正常回路信号，接着控制器向电力金具串上的传感光纤发出信号，经过传感光纤传送，控制器接受传感光纤返回的信号，形成检测回路；传感光纤对金具串工作状态进行感应，金具发生开裂导致传感光纤与金具之间发生相对拉伸或断裂，在金具微小开裂时，传感光纤受力较小，造成检测回路与正常回路不同，则判断检测回路信号异常，在金具断裂时，传感光纤受力较大或者断裂，也造成检测回路与正常回路不同，或者传感光纤断裂后无回路接收光传输的信号，则判断检测回路信号异常，即当光纤拉伸或者断裂，内部光传播信号变化，控制器检测到的光传播信号波与正常的光传播回路信号波不同，控制器接受信号异常或者信号丢失，通过控制器首先引发报警器发出警报信号，接着触发坐标定位器，坐标定位器发出发生故障的电力金具串所在的位置信息，传送器将警报信号和位置信息以无线方式传输至运行维护部门，提醒及时维护或更换；太阳能板将太阳能转化为电能，存储在蓄电池中，为报警器、坐标定位器和传送器供电。本发明通过在金具串上布置非导电体的光纤，加装金具开裂自动报警器，通过光纤信号传输功能，了解金具串中各金具包括绝缘子是否存在开裂情况，能够对金具串中的某个或多个金具开裂（包括完全断裂）进行自动报警。
36.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案
的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种电力金具串开裂自动报警装置，其特征在于，包括设置在横担上的挂线用金具串、设置在金具串上的传感光纤和与传感光纤连接的控制器，所述控制器依次与横担上设置的报警器、定位器、传送器连接，所述横担上还设置有太阳能板和储能装置，所述太阳能板将太阳能转化为电能，存储在储能装置中，所述储能装置为控制器、报警器、定位器和传送器供电。2.根据权利要求1所述的电力金具串开裂自动报警装置，其特征在于，所述控制器包括：信号发出模块，向传感光纤发出信号，传感光纤传送信号；信号接受模块，接受传感光纤返回的信号，形成检测回路；信号分析模块，预先存储正常回路信号，通过检测回路信号与正常回路信号进行比较，分析检测回路信号是否有异常。3.根据权利要求1所述的电力金具串开裂自动报警装置，其特征在于，所述传感光纤黏连在金具串外围或者嵌套在金具串内部。4.根据权利要求3所述的电力金具串开裂自动报警装置，其特征在于，所述传感光纤采用非导电体的光纤。5.根据权利要求1所述的电力金具串开裂自动报警装置，其特征在于，所述定位器为坐标定位器。6.根据权利要求1所述的电力金具串开裂自动报警装置，其特征在于，所述传送器为无线信号传送器。7.根据权利要求1所述的电力金具串开裂自动报警装置，其特征在于，所述储能装置为蓄电池。8.一种利用权利要求1-7任一项所述的自动报警装置进行自动报警方法，其特征在于，包括如下步骤：控制器向金具串上的传感光纤发出信号，经过传感光纤传送，控制器接受传感光纤返回的信号，形成检测回路，并分析检测回路信号是否有异常；当接受信号有异常，依次触发报警器和定位器，报警器发出警报信号，定位器发出发生故障的电力金具串所在的位置信息，传送器将警报信号和位置信息传输至运行维护部门，提醒及时维护或更换；所述太阳能板将太阳能转化为电能，存储在储能装置中，所述储能装置为控制器、报警器、定位器与传送器供电。9.根据利用权利要求8所述的自动报警方法，其特征在于，所述分析检测回路信号是否有异常，包括：控制器预先存储正常回路信号，通过检测回路信号与正常回路信号进行比较，若检测回路信号与正常回路信号不同，或者控制器接受不到传感光纤返回的信号，则判断检测回路信号有异常。

技术总结
本发明属于电气技术领域，具体涉及一种电力金具串开裂自动报警装置和方法，所述自动报警装置包括设置在横担上的挂线用金具串、设置在金具串上的传感光纤和与传感光纤连接的控制器，所述控制器依次与横担上设置的报警器、定位器、传送器连接，所述横担上还设置有太阳能板和储能装置，所述太阳能板将太阳能转化为电能，存储在储能装置中，所述储能装置为控制器、报警器、定位器和传送器供电。本发明通过在金具串上布置非导电体的光纤，加装金具开裂报警器，通过光纤信号传输功能，了解金具串中各金具包括绝缘子是否存在开裂情况，用于监控长久运行状态的金具，保证输电线路安全运行。保证输电线路安全运行。保证输电线路安全运行。


技术研发人员：郭伟 唐亚可 董平先 陈晨 郭飞 殷毅 张亮 魏荣生 牛凯 裴浩威 郑月松
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/5/13