[实用新型]一种输电线路拉线断股检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁超声检测领域，更具体地说，涉及一种输电线路拉线断股检测系统。 

背景技术

输电线路的安全运行是电力系统安全可靠运行的重要保障，拉线作为输电线路的辅助设施，对输电线路的安全运行的却有重要作用。拉线对输电线路的作用主要体现在可提高杆塔的强度，承担外部荷载对杆塔的作用力，以减少杆塔的材料消耗量，降低线路造价，此外，拉线连同拉线棒和托线盘一起将杆塔固定在地面上，以保证杆塔不发生倾斜和倒塌。但长期以来，运行单位很少重视拉线是否损缺，断裂等断股情况，仅仅在巡查线路或上塔作业时目测拉线是否断股，忽略对设备输电线路拉线的断股状况检查和评估，给输电线路的安全运行留下的安全隐患。目前，电磁超声技术基于洛伦兹力或磁致伸缩原理激发和接收超声波，具有非接触、无需耦合剂、易实现在线检测等诸多优点，可应用于高温、高速、带保温层等特殊场合金属缺陷的检测。但是，电磁超声换能器的能量转化效率低，需要大功率脉冲激励以使其产生足够强度的超声波。同时，对于不同材料和不同厚度的被测金属，选取合适的频率、周期个数等参数激发超声波。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中仅通过目测检查拉线断股而存在的安全威胁的缺陷，提供一种适用于输电线路拉线断股检测的系统。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种输电线路拉线断股检测系统，包括用于监测拉线缺损及断股情况的电磁超声换能器、与所述电磁超声换能器相连的工控机和与所述工控机相连的，并用于设定所述电磁超声换能器的性能参数的单片机；所述电磁超声换能器包括用于提供磁场的电磁铁、用于发射与接收超声波的检测线圈，所述电磁铁粘贴在所述检测线圈上，所述检测线圈放置在被测拉线上，所述电磁超声换能器还包括激励电源，所述激励电源包括与所述工控机相连的信号发生电路、与所述信号发生电路相连的控制电路、与所述控制电路相连的功率放大电路、与所述功率放大电路相连的阻抗匹配电路； 

其中，所述电磁超声换能器放置在被检测的输电线路拉线上，所述单片机通过所述工控机给所述向所述检测线圈施加脉冲串，并驱动所述电磁铁产生磁场，使所述检测线圈在所述脉冲串和所述磁场的共同作用下发射超声波；所述超声波传过所述拉线时，若所述拉线中存在缺损或断股，则所述超声波被破裂性缺陷反射回来，并被所述检测线圈接收而产生电压信号，所述工控机从所述电磁超声换能器获取所述电压信号，并将所述电压信号送交所述单片机处理，从而检测出所述拉线的缺损及断股情况。 

本实用新型所述的输电线路拉线断股检测系统中，所述功率放大电路包括第一场效应管、第二场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第四电容、第五电容、第一二极管、第二二极管；所述阻抗匹配电路包括传输线变压器和第三电容； 

其中，所述第一场效应管的漏极连接到外接电源，所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的漏极连接，所述第二场效应管的源极接地，所述第一场效应管与所述第二场效应管的栅极分别与所述控制电路的两个反相的方波激励信号连接； 

所述第一电容与所述第一电阻串联后的一端与所述外接电源连接，所述第一电容与所述第一电阻串联后的另一端与所述传输线变压器初级的一端连接，所述传输线变压器初级的另一端与所述第一场效应管的源极连接，所述第二电容与所述第二电阻串联后的一端与所述传输线变压器初级的一端连接后与所述第一场效应管的源极连接，所述第二电容与所述第二电阻串联后的另一端接地； 

所述第四电容与所述第四电阻并联后的一端与所述外接电源连接，所述第四电容与所述第四电阻并联后的另一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极均与所述第一场效应管源极、第二二极管的阳极和传输线变压器的初级一端连接，所述第五电容与所述第三电阻并联后的一端与所述第二二极管的阴极连接，所述第五电容与所述第三电阻并联后的另一端接地； 

所述第三电容与所述电磁超声换能器串联后连接在所述传输线变压器次级两端之间。 

本实用新型所述的输电线路拉线断股检测系统中，所述控制电路还包括用于将所述信号发生电路产生的脉冲信号放大的信号发生器电路和用于控制所述功率放大电路中场效应管的开通关断并输出两路互补单极性方波信号的驱动电路。 

本实用新型所述的输电线路拉线断股检测系统中，所述电磁超声换能器的性能参数包括激励电源参数，所述激励电源参数包括激发脉冲的频率、相位和 控制激发脉冲的个数。