[发明专利]一种输电铁塔地线支架角钢屈曲监控方法和监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电铁塔地线支架角钢屈曲监控方法和监控系统，属于输电技术领域。

背景技术

输电电路是由铁塔、输电导线、绝缘子、金具等组成，在恶劣天气下造成的风载、覆冰重量的荷载均由铁塔传到地面，铁塔结构是否可靠才是输电线路是否能抵御恶劣天气的关键，在线路覆冰的情况，由于地线没有电流通过，地线的覆冰状况要比输电导线严重得多，铁塔的倒覆往往由地线支架屈曲引起铁塔整体受力不均造成，所以对铁塔地线支架角钢屈曲的监控才是预防输电铁塔倒覆的根本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种输电铁塔地线支架角钢屈曲监控方法和监控系统，确保被监控的铁塔地线支架工作状态能实时、安全、可靠地监控预警，减少输电线路融冰和抢险的盲目性，增加了决策的科学性和可靠性。

本发明采取的技术方案为：一种输电铁塔地线支架角钢屈曲监控方法，该方法包括以下步骤：

(1)选取地线支架受力最大的受压角钢，在角钢任一端连接肢上距螺孔200mm处打磨20mm长度的光面，并用粒度120#砂布抛光；

(2)用里氏硬度计在角钢抛光处距连接肢翼板棱线3mm处测三点布氏硬度，取平均值，先根据平均硬度推算出推算抗拉强度σ_HBb，再根据角钢翼板宽度计算角钢抗拉强度σ_b；

(3)在角钢抛光处划一横线，在横线上分别划三条与横线垂直短线A、B、C，A线距连接肢翼板棱线10mm，B线位于连接肢翼板中线、C线距连接肢翼板外缘10mm；

(4)在A线、B线、C线交叉部位处分别安装A应变片、B应变片和C应变片，A应变片、B应变片和C应变片的0°方向分别都与连接肢翼板长轴平行；

(5)将安装好的ABC三片应变片连接好到应力测试仪；

(6)将应力测试仪依次连接到无线传输设备和远程服务器组合成输电铁塔地线支架角钢屈曲监控系统，在输电铁塔地线支架角钢屈曲监控系统里设置角钢屈曲应力预警值，系统自动监控A、B、C应变片的应力测量值，即时预警。

优选的，上述推算抗拉强度σ_HBb等于根据德国标准DIN50150的钢强度硬度对照表按角钢布氏硬度推算出的抗拉强度值。

优选的，上述步骤(2)中角钢抗拉强度σ_b，

角钢翼板宽度<46mm时，则

σ_bHB----推算抗拉强度

σ_b-----角钢抗拉强度

b-----角钢肢宽

角钢翼板宽度≥46mm，则

σ_b＝σ_HBb

σ_bHB----推算抗拉强度

σ_b-----角钢抗拉强度

优选的，上述步骤(6)中

角钢屈曲应力预警值＝0.7×σ_b×(1.0365x²-0.0773x-0.60)

x---预加载荷力N₀/临界力F

σ_b---角钢抗拉强度

公式中角钢预加载荷力N₀为角钢未装应变片时受的压力，公式中角钢临界力F由材料力学欧拉公式计算得出。

一种输电铁塔地线支架角钢屈曲监控系统，包括应变片、应力测试仪、无线传输设备和远程服务器，所述应变片通过导线连接到应力测试仪，所述应力测试仪通过无线传输设备连接到远程服务器。

优选的，上述远程服务器连接有预警装置。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明根据输电铁塔设计软件和钢结构计算软件对要监控的输电铁塔地线支架计算结果，找到受压力最大的角钢，将光学应变片按规定的方法安装在角钢上，将应变片、应力测试仪、无线传输设备、远程服务器组合成输电铁塔地线支架角钢屈曲监控系统，再加上独创的角钢抗拉强度计算方法、角钢屈曲应力预警值计算方法，确保被监控的铁塔地线支架工作状态能实时、安全、可靠地监控预警，减少输电线路融冰和抢险的盲目性，增加了决策的科学性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的角钢应变片布置图；

图2为本发明的装置结构连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍。