[发明专利]电容感应式架空输电线路覆冰厚度检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明电容感应式输电线路覆冰厚度检测装置及检测方法，属于输电线路导线覆冰的监测预警领域，尤其涉及一种架空输电线路模拟导线覆冰厚度的实时监测，特别适用于输电线路导线覆冰的预警、监测和防治的电容感应式输电线路覆冰厚度检测装置及检测方法的技术方案。

背景技术

我国地域辽阔气象复杂善变，是世界上输电线路覆冰较多的国家之一。2008年初春的罕见冰雪灾害给全国电网造成了有史以来最严重的破坏。此次冰雪灾害是由大范围、长时间的低温潮湿的雨雪冰冻天气造成的。同时这也反映出了我国电网抵御恶劣天气的能力不足，缺乏在第一时间掌握线路覆冰后的覆冰情况的手段。

 对输电线路覆冰情况检测的传统方法主要有：小型气象站法、图像监控法、倾角-弧垂测量法、称重法、模拟法等。

小型气象站法是对空气温度、湿度、风速、风向、降雪等气象条件进行实时监测，根据覆冰模型和持续易产生覆冰气象天气的时间，进行对覆冰进行预测。这需要大量的历史数据，不同的环境不同的地形的模型也不尽相同。图像监控法是对所要检测的线路进行间断或连续拍摄照片，通过各种远程传输方式将图片传给控制中心，由控制中心处理、分析图片。此方法虽然简单直观但在恶劣条件下摄像设备容易被冰雪覆盖，而无法给出合理的冰厚。倾角-弧垂测量法是通过安装在杆塔附近角度传感器测量线路角度。参考微气象参数，通过牛顿迭代法对架空线路状态方程进行求解，从而求出水平张力，最后计算出等效冰厚。称重法是对线路进行拉力测量，根据计算模型计算出覆冰厚度，此方法是目前应用较成熟的方法，但是拉力测量一般采用电子式拉力传感器，这种传感器具有零点漂移和非线性的缺点。模拟法是在架空线路附近建立观测站或者观冰站，对架设与导线或地线型号和材质相同的模拟导线或地线，对模拟导线的覆冰厚度进行检测，该方法由于模拟导线离架空线路距离较远，模拟导线所受的自然环境与真实导线的环境不同，而导致模拟测量出现较大误差。

因此，寻求一种能对线路覆冰厚度的实时、准确的测量装置尤为重要。

    发明内容

    本发明电容感应式输电线路覆冰厚度检测装置及检测方法的目的在于提供一种电容感应式覆冰厚度检测装置，对模拟导线上覆冰厚度状况进行检测，解决对线路覆冰后的覆冰进行实时有效的检测问题。本发明装置类似于模拟法，检测装置架设在输电线路的距离输电线路较近塔杆上。该装置包括模拟导线、电容感应式覆冰厚度传感器、检测控制仪、固定支架、紧固件、天线、太阳能电池板、蓄电池等部分组成。该装置利用多电极的电容感应技术，根据空气与冰具有的不同介电特性，输电线路覆冰后各金属电极间的电容值的差异来判断冰厚，为决策部门实时提供输电线路覆冰厚度数据。

    本发明电容感应式输电线路覆冰厚度检测装置及检测方法的另一目的在于提供实现上述装置对架空输电线路覆冰厚度实时模拟检测的方法。该检测系统通过单片机技术，移动GPRS通信技术等可以将模拟导线的覆冰厚度信息实时传输给控制主机,可满足电力部门针对覆冰状况的检测、预警等的要求。