输电线路运行负荷和气象条件的变化会造成线路弧垂产生变化,过大的弧垂既可以造成相间短路等事故隐患,也限制了线路的输送能力,特别是在大跨越、交叉跨越和人烟密集地段。
输电线路以杆塔支撑为基础,实现线路在空中的连接。其中弯曲最大的部位即弧垂。形成弧垂的原因较多,如大气温度变化、传输容量及导线应力等。其中传输容量过大、温度骤增等情况的出现,导线会发热,增加弧垂。具体来说:一是导线应力。导线应力与弧垂之间关系密切,应力小,会增加弧垂程度。二是温度。如果气温发生变化,会出现热胀冷缩效应,使得弧垂也随之发生变化。温度高,导线的伸长量大,那么弧垂也越大。三是环境因素,如风力增加,导线与杆塔的负荷量增加,产生弧垂,导线也会随着风而舞动。如果遇到雨雪天气,导线覆冰率增加,导致闪络或者导线烧断,无法正常工作。
现有的弧垂监测方法有倾角测量法和对地测距法。倾角测量法容易受风力等因素影响。而对地测距法则易受导线下方地形地貌和植被生长情况影响。
风河智能科技的FH-900H型输电导线弧垂在线监测系统,利用差分GPS/北斗技术、GPRS/3G/4G及LORA等无线通信技术,实现对导线弧垂的实时监测。本系统克服了传统方法的缺点,安装方便,测量精度高。
差分定位原理
相对定位又称差分GNSS(全球导航卫星系统),分为静态相对定位和动态相对定位。动态相对定位是采用载波相位动态差分方法,一般包括基准站、移动站、数据链部分;基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给移动站,移动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,同事采集实时的GNSS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,实时得到高精度的三维定位信息。
弧垂监测原理
监测装置(移动站)安装在输电线路导线的最低点,监测点高程的变化量即为导线弧垂的变化量,因此,在安装监测装置(移动站)时测量出导线的初始弧垂,同时记录下监测装置(移动站)时测量出导线的初始弧垂,同时记录下监测装置(移动站)的初始高程。移动站实时输出的高程与初始高程相减,叠加在初始弧垂上,即为输电线路的实时弧垂。
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审核编辑黄宇
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