RU2738411C1 - Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle - Google Patents
Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738411C1 RU2738411C1 RU2019127606A RU2019127606A RU2738411C1 RU 2738411 C1 RU2738411 C1 RU 2738411C1 RU 2019127606 A RU2019127606 A RU 2019127606A RU 2019127606 A RU2019127606 A RU 2019127606A RU 2738411 C1 RU2738411 C1 RU 2738411C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- ground wire
- angle
- rotation
- ground
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
- H02G7/16—Devices for removing snow or ice from lines or cables
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения механических нагрузок на провода/грозотросы воздушных линий электропередачи, выявления пролетов ЛЭП с обледенением и налипанием на них снега, контроля дефектов проволок проводов/грозотросов.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to determine mechanical loads on wires / ground wires of overhead power lines, to detect spans of power lines with icing and snow adhesion to them, to monitor defects in wires / ground wires.
Известен способ контроля провиса провода линии электропередачи (патент на изобретение № 2494511, 27.04.2012, МПК H02G 7/16), который включает размещение на проводе подвесного датчика температуры, а под проводом - контрольного устройства. При помощи первого и второго ультразвуковых приемопередатчиков осуществляют посредством контрольного устройства совместно с подвесным датчиком температуры измерение провиса и отклонение провода по горизонтали поперек линии электропередачи. Осуществляют излучение ультразвукового импульса, принимают ультразвуковой импульс на ультразвуковые приемопередатчики и по времени распространения ультразвукового импульса от подвесного датчика температуры до первого и второго ультразвуковых приемопередатчиков вычисляют положение провода в плоскости.There is a known method for controlling the sag of a power line wire (patent for invention No. 2494511, 04/27/2012, IPC H02G 7/16), which includes placing a pendant temperature sensor on the wire, and a control device under the wire. With the help of the first and second ultrasonic transceivers, the measurement of the sag and the deflection of the wire horizontally across the power line is carried out by means of a control device together with a suspended temperature sensor. An ultrasonic pulse is emitted, an ultrasonic pulse is received on the ultrasonic transceivers, and the position of the wire in the plane is calculated from the propagation time of the ultrasonic pulse from the suspended temperature sensor to the first and second ultrasonic transceivers.
Также известен способ согласно авторскому свидетельству US 6229451 B1, МПК G01B21/00, 13.02.1998, на проводе устанавливают второе измерительное устройство, а первое измерительное устройство размещают в некоем пространстве так, что оба устройства выполнены с возможностью передавать информацию о положении второго устройства относительно первого. Способ позволяет восстанавливать геометрию провода в пролёте ВЛ, а значит и определять текущие механические нагрузки на провод.There is also known a method according to the author's certificate US 6229451 B1, IPC G01B21 / 00, 02.13.1998, a second measuring device is installed on the wire, and the first measuring device is placed in a certain space so that both devices are configured to transmit information about the position of the second device relative to the first ... The method allows you to restore the geometry of the wire in the span of the overhead line, and therefore determine the current mechanical loads on the wire.
Недостатками данных способов являются сложность их реализации (необходимо два измерительных устройства и данные о геометрических параметрах как пролёта и провода в нём, так и данные о местоположении контрольного/первого измерительного устройства), а также неточность восстановления геометрии провода в пролёте ВЛ по причине смещения точек подвеса провода, которое в данных способах не учитывается.The disadvantages of these methods are the complexity of their implementation (you need two measuring devices and data on the geometric parameters of both the span and the wire in it, and data on the location of the control / first measuring device), as well as the inaccuracy of restoring the geometry of the wire in the span of the overhead line due to displacement of the suspension points wire, which is not taken into account in these methods.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ мониторинга температуры и провеса ВЛ по заявке на изобретение US 20090138229 A1, МПК G01C9/00, G01K13/00, 16.12.2008, заключающийся в том, что механические нагрузки на провод учитываются с помощью инклинометрического датчика (датчика определения угла наклона провода) либо динамометрического датчика. При этом, учитывается и тепловое расширение материала провода благодаря применению датчика температуры.The closest to the proposed method is a method for monitoring the temperature and sag of overhead lines according to the application for invention US 20090138229 A1, IPC G01C9 / 00, G01K13 / 00, 16.12.2008, which consists in the fact that mechanical loads on the wire are taken into account using an inclinometric sensor (sensor for determining the angle of inclination of the wire) or a load cell. At the same time, the thermal expansion of the wire material due to the use of a temperature sensor is taken into account.
Недостатком данного способа является: в случае установки динамометрического датчика – необходимость его настройки для каждого пролёта и сложность установки (динамометрический датчик необходимо устанавливать между проводом и точкой его подвеса); в случае установки инклинометрического датчика – невысокая чувствительность по углу наклона провода к изменению силы его тяжения, не учитывается смещение точек подвеса.The disadvantage of this method is: if a load cell is installed - the need to adjust it for each span and the complexity of the installation (the load cell must be installed between the wire and its suspension point); in the case of installation of an inclinometric sensor - low sensitivity in the angle of inclination of the wire to a change in the force of its pulling, the displacement of the suspension points is not taken into account.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа мониторинга технического состояния воздушных линий электропередачи по углу вращения провода либо грозотроса, в котором устранены недостатки аналогов и прототипа.The objective of the claimed invention is to develop a method for monitoring the technical condition of overhead power lines by the angle of rotation of the wire or ground wire, which eliminates the disadvantages of analogs and prototype.
Техническим результатом является повышение точности определения механических нагрузок, информативности о текущем состоянии ВЛ и простота установки и запуска систем мониторинга, реализующих данный метод.The technical result is to increase the accuracy of determining mechanical loads, informativeness about the current state of overhead lines and ease of installation and launch of monitoring systems that implement this method.
Технический результат достигается тем, что в способе мониторинга технического состояния воздушных линий электропередачи по углу вращения провода либо грозотроса, заключающемся в измерении угла вращения провода либо грозотроса с помощью модуля определения угла вращения провода/грозозотроса и дальнейшего анализа полученных данных в персональном компьютере, согласно настоящему изобретению устройство контроля жестко устанавливают на проводе/горозотросе ВЛ в непосредственной близости от точки подвеса провода/грозотроса к опоре, от него передаются данные об угле вращения провода/грозотроса посредством приёмопередатчика устройства контроля в пункт сбора и обработки данных, включающий в себя приемопередатчик пункта сбора и обработки данных и персональный компьютер, на котором исходя из заранее известных геометрических параметров пролёта ВЛ и текущего угла вращения определяют техническое состояние ВЛ, при этом устройство контроля содержит электронную схему, на которой установлен микропроцессор, на который поступает информация с модуля определения угла вращения провода/грозозащитного троса, приемопередатчика устройства контроля и необходимого набора диагностических модулей для определения дополнительных параметров ВЛ, причём с микропроцессора на приемопередатчик устройства контроля также поступает информация об измеренных данных и состоянии устройства контроля, при этом с электронной схемой устройства контроля соединены блок питания и накопитель электроэнергии, от которых осуществляется питание микропроцессора, модуля определения угла вращения провода/грозозащитного троса, приемопередатчика устройства контроля, необходимого набора диагностических модулей для определения дополнительных параметров ВЛ.The technical result is achieved by the fact that in the method of monitoring the technical condition of overhead power lines by the angle of rotation of the wire or ground wire, which consists in measuring the angle of rotation of the wire or ground wire using the module for determining the angle of rotation of the wire / ground wire and further analysis of the data obtained in a personal computer, according to the present invention the control device is rigidly installed on the wire / ground wire of the overhead line in the immediate vicinity of the point of suspension of the wire / ground wire to the support, data is transmitted from it about the angle of rotation of the wire / ground wire through the transceiver of the control device to the data collection and processing point, which includes a transceiver of the collection and processing point data and a personal computer, on which, based on the previously known geometric parameters of the overhead line span and the current angle of rotation, determine the technical condition of the overhead line, while the control device contains an electronic circuit on which a microprocessor is installed, which receives information from the module for determining the angle of rotation of the wire / lightning protection cable, the transceiver of the monitoring device and the necessary set of diagnostic modules for determining additional parameters of the overhead line, and information about the measured data and the state of the monitoring device is also received from the microprocessor to the transceiver of the monitoring device, while from the electronic the control device circuit connects the power supply unit and the energy storage unit, from which the microprocessor is powered, the module for determining the angle of rotation of the wire / lightning protection cable, the transceiver of the monitoring device, the necessary set of diagnostic modules for determining additional parameters of the overhead line.
Таким образом, обеспечивается практически прямой переход от угла вращения к силе тяжения провода/грозотроса, что позволяет выявлять дефекты проволок провода/грозотроса ВЛ, определять текущие механические нагрузки на провод с большей точностью и свести к минимуму влияние смещения точек подвеса по сравнению со случаем применения инклинометрического метода определения силы тяжения провода/грозотроса.Thus, an almost direct transition from the angle of rotation to the pulling force of the wire / ground wire is provided, which makes it possible to detect defects in the wires of the wire / ground wire of overhead lines, determine the current mechanical loads on the wire with greater accuracy and minimize the effect of displacement of the suspension points in comparison with the case of using the inclinometric method for determining the tensile force of a wire / ground wire.
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг. 1 и фиг.2), На чертеже фигуры 1 представлен пролёт, с установленной на него системой мониторинга технического состояния воздушных линий электропередачи по углу вращения провода либо грозотроса. На фигуре 2 изображена возможная блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ мониторинга технического состояния воздушных линий электропередачи по углу вращения провода либо грозотроса.The essence of the invention is illustrated by drawings (Fig. 1 and Fig. 2). The drawing of Fig. 1 shows a span with a system for monitoring the technical condition of overhead power transmission lines installed on it by the angle of rotation of a wire or ground wire. Figure 2 shows a possible block diagram of a device that implements the proposed method for monitoring the technical condition of overhead power lines by the angle of rotation of a wire or ground wire.
На фиг. 1 и фиг.2 цифрами обозначены:FIG. 1 and 2, numbers indicate:
устройство контроля; control device;
провод/грозозащитный трос ВЛ; overhead line wire / lightning protection cable;
опора ВЛ; overhead line support;
приёмопередатчик устройства контроля; control device transceiver;
пункт сбора и обработки данных; data collection and processing point;
приёмопередатчик пункта сбора и обработки данных; transceiver of the data collection and processing point;
персональный компьютер; Personal Computer;
электронная схема устройства контроля; electronic circuit of the control device;
микропроцессор; microprocessor;
модуль определения угла вращения провода/грозозащитного троса; module for determining the angle of rotation of the wire / lightning protection cable;
необходимый набор диагностических модулей для определения дополнительных параметров ВЛ; the necessary set of diagnostic modules to determine additional parameters of the overhead line;
блок питания; Power Supply;
накопитель электроэнергии. energy storage.
Устройство контроля 1 жестко устанавливается на проводе/грозотросе 2 ВЛ в непосредственной близости от точки подвеса провода/грозотроса 2 к опоре 3 и передаёт данные об угле вращения провода/грозотроса 2 посредством приёмопередатчика 4 устройства контроля в пункт 5 сбора и обработки данных, включающий в себя приемопередатчик 6 пункта сбора и обработки данных и персональный компьютер 7, на котором исходя из заранее известных геометрических параметров пролёта ВЛ и текущего угла вращения определяется техническое состояние ВЛ.The control device 1 is rigidly installed on the wire / ground wire 2 of the overhead line in the immediate vicinity of the suspension point of the wire / ground wire 2 to the support 3 and transmits data on the angle of rotation of the wire / ground wire 2 through the
Устройство контроля содержит электронную схему 8, на которой установлен микропроцессор 9, на который поступает информация с модуля 10 определения угла вращения провода/грозозащитного троса, приемопередатчика 4 устройства контроля и необходимого набора диагностических модулей 11 для определения дополнительных параметров ВЛ, причём с микропроцессора 9 на приемопередатчик 4 устройства контроля также поступает информация об измеренных данных и состоянии устройства контроля 1. С электронной схемой 8 устройства контроля 1 соединены блок питания 12 и накопитель электроэнергии 13, от которых осуществляется питание микропроцессора 9, модуля 10 определения угла вращения провода/грозозащитного троса, приемопередатчика 4 устройства контроля, необходимого набора диагностических модулей 11 для определения дополнительных параметров ВЛ.The control device contains an electronic circuit 8, on which a
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Устройство контроля 1 жестко устанавливается на проводе/горозотросе 2 ВЛ и в непосредственной близости от точки подвеса провода/грозотроса 2 и переходит в режим мониторинга автоматически либо по запросу с персонального компьютера 7. Причём устройства контроля могут устанавливаться на множестве пролётов ВЛ, самостоятельно выстраивая сенсорную сеть, включающую в себя все устройства контроля 1 и работающую с пунктом 5 сбора и обработки данных. Благодаря этому обеспечивается простота установки и запуска системы мониторинга, реализующей данный метод.The control device 1 is rigidly installed on the wire / horizontal wire 2 of the overhead line and in the immediate vicinity of the suspension point of the wire / ground wire 2 and switches to the monitoring mode automatically or upon request from the personal computer 7. Moreover, the control devices can be installed on many overhead lines spans, independently building a sensor network , including all control devices 1 and working with point 5 of data collection and processing. This ensures the ease of installation and start-up of a monitoring system that implements this method.
Данные, измеренные с помощью модуля 10 определения угла вращения провода/грозозащитного троса 2 и необходимого набора диагностических модулей 11, через приемопередатчики 4 и 6 поступают в пункт 5 сбора и обработки данных. В пункте 5 сбора и обработки данных информация, полученная с устройств контроля 1, обрабатывается на персональном компьютере 7 в специализированном программном обеспечении.The data measured using the module 10 for determining the angle of rotation of the wire / lightning protection cable 2 and the required set of diagnostic modules 11, through the
Питание устройств контроля 1 осуществляется непосредственно от диагностируемого провода 2 через блок питания 12 либо от накопителя электроэнергии 13.The control devices 1 are powered directly from the diagnosed wire 2 through the power supply 12 or from the energy storage 13.
В необходимый набор 11 диагностических модулей для определения дополнительных параметров ВЛ могут входить: датчики температуры провода (для оценки теплового расширения материалов провода/горозотроса, а также текущего уровня нагрева провода при перегрузках ВЛ и при осуществлении процесса плавки гололёдно-изморозевых отложений); датчик влажности и датчик температуры окружающей среды (для определения точки десублимации) и др.The required set of 11 diagnostic modules for determining additional parameters of overhead lines may include: wire temperature sensors (for assessing the thermal expansion of the wire / gorozotrost materials, as well as the current level of heating of the wire during overloads of overhead lines and during the process of melting ice-rime deposits); humidity sensor and ambient temperature sensor (to determine the point of desublimation), etc.
В качестве чувствительных элементов модуля 10 определения угла вращения провода либо грозозащитного троса могут выступать датчики ускорения (mems-акселерометры) либо энкодеры, обладающие достаточной точностью определения угла вращения и низким энергопотреблением.Acceleration sensors (mems accelerometers) or encoders with sufficient accuracy in determining the angle of rotation and low power consumption can act as sensitive elements of the module 10 for determining the angle of rotation of the wire or lightning protection cable.
Провода и грозотросы 2 для ВЛ имеют многопроволочную структуру и представляют собой канат, скрученный из отдельных проволок и обладающий большой гибкостью. После скрутки каждая проволока, кроме центральной, располагается по винтовой линии. Благодаря остаточным механическим деформациям после скручивания провода/грозотроса 2 при изменении растягивающих усилий наблюдается его вращение вокруг своей оси. Таким образом, изменение механических нагрузок в проводе выражается в изменении угла его вращения. Причём чувствительность по углу наклона провода/грозотроса к изменению силы его тяжения ниже чувствительности по углу вращения провода/грозотроса. Кроме того, влияние смещения точек подвеса провода/грозотроса на угол его вращения незначительно, в отличие от угла наклона провода/грозотроса.Wires and ground wires 2 for overhead lines have a multi-wire structure and are a rope twisted from individual wires and have great flexibility. After twisting, each wire, except for the central one, is located along a helical line. Due to residual mechanical deformations after twisting the wire / ground wire 2, when the tensile forces change, it rotates around its axis. Thus, a change in the mechanical stress in the wire is expressed in a change in the angle of its rotation. Moreover, the sensitivity for the angle of inclination of the wire / ground wire to a change in the force of its tension is lower than the sensitivity for the angle of rotation of the wire / ground wire. In addition, the effect of the displacement of the suspension points of the wire / ground wire on the angle of its rotation is insignificant, in contrast to the angle of inclination of the wire / ground wire.
При обрыве проволок провода/грозотроса 2 наблюдается необратимое изменение угла его поворота, по которому можно отслеживать динамику развития дефектов проволок провода/грозотроса.When the wires of the wire / ground wire 2 are broken, an irreversible change in the angle of its rotation is observed, by which it is possible to track the dynamics of the development of defects in the wires of the wire / ground wire.
Таким образом, анализируя способ мониторинга технического состояния воздушных линий электропередачи по углу вращения провода либо грозотроса, можно повысить точность определения механических нагрузок, информативность о текущем состоянии ВЛ и добиться простоты установки и запуска систем мониторинга, реализующих данный метод.Thus, by analyzing the method for monitoring the technical condition of overhead power transmission lines by the angle of rotation of a wire or ground wire, it is possible to increase the accuracy of determining mechanical loads, informativeness about the current state of overhead transmission lines and to achieve ease of installation and launch of monitoring systems that implement this method.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127606A RU2738411C1 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127606A RU2738411C1 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2738411C1 true RU2738411C1 (en) | 2020-12-14 |
Family
ID=73835086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019127606A RU2738411C1 (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2738411C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795892C1 (en) * | 2022-03-05 | 2023-05-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Е-Сенсор" | Power line monitoring method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4689752A (en) * | 1983-04-13 | 1987-08-25 | Niagara Mohawk Power Corporation | System and apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system |
WO2012018864A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | Lindsey Manufacturing Company | Dynamic electric power line monitoring system |
RU2574063C2 (en) * | 2012-08-31 | 2016-02-10 | Николай Григорьевич Капля | Technical state on-line monitoring device for high-voltage transmission lines |
RU2649224C2 (en) * | 2013-03-12 | 2018-03-30 | Линдси Мэньюфэкчуринг Компани | Dynamic monitor of power transmission lines in real time |
-
2019
- 2019-09-02 RU RU2019127606A patent/RU2738411C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4689752A (en) * | 1983-04-13 | 1987-08-25 | Niagara Mohawk Power Corporation | System and apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system |
WO2012018864A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | Lindsey Manufacturing Company | Dynamic electric power line monitoring system |
RU2574063C2 (en) * | 2012-08-31 | 2016-02-10 | Николай Григорьевич Капля | Technical state on-line monitoring device for high-voltage transmission lines |
RU2649224C2 (en) * | 2013-03-12 | 2018-03-30 | Линдси Мэньюфэкчуринг Компани | Dynamic monitor of power transmission lines in real time |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795892C1 (en) * | 2022-03-05 | 2023-05-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Е-Сенсор" | Power line monitoring method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101390558B1 (en) | A power line temperature and sag monitor system | |
CN110926523A (en) | High-speed railway bridge safety perception and early warning system under complicated abominable condition | |
US20190288496A1 (en) | Smart hoist | |
US20210356351A1 (en) | Monitoring system of wind-induced motion or vibration in at least one overhead cable, in particular a conductor aerial cable of a transmission or distribution | |
JP5004955B2 (en) | Strain detector and strain detection system | |
JP7483195B2 (en) | Remote condition monitoring system and monitoring method | |
Zhao et al. | Aeolian vibration‐based structural health monitoring system for transmission line conductors | |
JP2001508547A (en) | Method and apparatus for monitoring a cable in tension | |
CN109238536A (en) | A kind of Cable force measuring method and system based on radar | |
RU2738411C1 (en) | Method of monitoring technical condition of overhead power transmission lines by wire or ground wire rotation angle | |
JPH07301557A (en) | Galloping detector | |
CN109883485A (en) | A kind of intelligent monitor system of bridge high trestle | |
CN108825447A (en) | A kind of wind energy conversion system monitoring method and system | |
CN104121945A (en) | Distributed sag online monitoring system and method for optical fiber composite overhead ground wire | |
WO2006123977A1 (en) | A method for detecting ice on the surface of a fixed structure, a device for performing the method and a fixed structure provided with a device for detecting ice | |
CN107044388A (en) | Health state monitoring system and monitoring method for blades of wind driven generator | |
CN114140991A (en) | On-line monitoring and early warning method, system and device for galloping of high-voltage transmission lines | |
CN109580067A (en) | One kind is based on pinpoint ultra-high-tension power transmission line construction stringing method for early warning | |
RU2554718C2 (en) | Method of detection of ice, hoarfrost and complex deposits on wire and device for its implementation | |
KR100710662B1 (en) | Fatigue Strength Monitoring System of Structures | |
CN106091945A (en) | The distributed sag on-line monitoring system of OPGW and method | |
CN207565384U (en) | A kind of b value on-line measuring devices of railway contact line compensation device | |
JPH10132947A (en) | Earthquake information system | |
RU2707393C1 (en) | DEVICE FOR MONITORING ICING FORMATION ON LIGHTNING PROTECTION CABLES OF OVERHEAD POWER LINES 110-220 kV | |
CN115683233A (en) | Multi-parameter monitoring device and method for modular bridge expansion device |