[發明專利]架空電力線監視器

無效

• 申請號: 201080019246.3
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN102422138A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: P·A·亞歷克斯;D·布里斯;L·菲施;C·里帕斯;許春川
• 申請（專利權）人: 地下交通系統股份有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本申請要求2009年4月30日提交的美國臨時申請61/174,228的優先權，該臨時申請的全部內容通過引用包含于此。

技術領域

本發明大體涉及用于監視和測量電力導線的運行參數的設備。更特別地，可以將該設備安裝在架空電力傳輸線上，以監視AC或DC電力系統的電運行、熱運行和機械運行的狀態。

背景技術

可以將用于測量電力線參數的儀器安裝在電力線上。這種電力線監視器包括傳感器以感測電力線的電特性及機械特性。某些電力線監視器包括用于分析架空電力導線的特定參數的性能的能力。典型地，這些儀器對完整分析電力系統所需的眾多參數的子集進行測量。

電力線對人可能有危險，并且通常被架高到地面上方不容易到達的安全距離處。由于電力線監視器通常位于架空電力線上，可能難以提取感測到的參數。典型地，將來自各電力線監視器的感測到的參數和分析結果無線傳送至各地面站。即，各儀器收集數據以經由本地地面接收站進行傳輸，相應地，本地地面接收站將原始數據和分析后的數據再傳送至中央控制站以進行進一步的相關和分析。

由于架空電力線上的電力線監視器的位置不便，因而可能難以向電力線監視器提供例如電力和數據通信的服務。特別地，需要向監視器中的電子元件供電。典型地，一些電力線監視器從通電電力線周圍的電場吸取電力以向電子元件供電。在此情況下，電力線中的電流使得在電力線周圍建立了磁場。該磁場在監視器內部的線圈中感應出電流，隨后利用該電流向電子元件供電。

發明內容

本申請公開了用于監視電力導線的運行的設備和方法。該設備包括用于測量與電力導線相關聯的各個參數的一個或多個傳感器。設置水平傳感器以檢測電力導線的一個或多個參數的變化并且響應于檢測到的變化而使該設備從第一運行模式切換至第二運行模式。該設備的電源獨立于電力導線。當該設備處于第二運行模式時，所述一個或多個傳感器在預定長度的時間內測量與電力導線相關聯的各個參數，并且在第一運行模式下，所述一個或多個傳感器不測量各個參數。

附圖說明

圖1是安裝在懸鏈(catenary)電力導線上的本發明的設備；

圖2是本發明的設備的外部示意圖；

圖3是本發明的設備的部分剖面圖；

圖4是本發明的設備的實施例的內部部件的示意圖；

圖5是電子部件的實施例的外部示意圖；

圖6是電子部件的實施例的內部示意圖；

圖7是本發明的設備中的電子框圖；

圖8A和8B是主控制器的框圖。

具體實施方式

圖1示出與電力導線110一起使用的架空電力線系統100的特定應用，其可以是例如向電動列車、電車或其它交通工具供電的類型。本發明的電力線監視器用于感測或測量向交通工具供電的電力導線的參數。針對電動列車系統，電力線監視器可以用于監視電力線的諸如電流、溫度、電壓、傾角和振動等的參數。在本應用中，將電力線監視器安裝在被示出為懸鏈線的導線110上，并且電力線監視器包括接受從用于監視滑接線120的溫度的溫度測量裝置150所輸入的外部溫度的能力。電動列車與滑接線電接觸，其中，滑接線提供來自架空電力導線的電力以提供使交通工具運行的電力。

電動列車吸取由饋電站(未示出)提供給架空電力線系統中的電力導線110和120的電流。有源電力導線是承載電流的導線。可以利用列車上的諸如集電弓、弓形集電器、集電桿或其它裝置等的集電器抵接架空電力線系統100的滑接線或接觸線120。集電器是導電性的，并且集電器使得電流能夠經由集電器流到列車馬達和列車的其它電氣裝置并經由例如列車的鋼輪和軌道的一側或兩側的運行軌返回到饋電站。

通過電力導線110從上方支撐滑接線120，這里，電力導線110還稱為“懸鏈線”、“電力導線”、“吊線”、“電力線”、“傳輸線”和“導線”。懸鏈線跟隨懸掛在兩點之間的線的自然路徑，從而形成懸鏈曲線。以規律的間隔通過引下線(drop?wire)將懸鏈線110連接至滑接線120。懸鏈線自身由諸如塔等的機械結構(未示出)規律地支撐，從而創建多個懸鏈線段。當電動列車進入懸鏈線支撐件之間的懸鏈線段時，對該特定懸鏈線段供電。

以下說明的電力線監視器140位于懸鏈線110上。可以利用諸如電阻溫度檢測器(RTD)等的溫度測量裝置150來監視懸鏈線110的溫度和滑接線120的溫度。電力線監視器包括用于感測與懸鏈線相關聯的電參數和機械參數的傳感器。傳感器可以包括用于測量導線電壓、導線電流、導線溫度、導線振動和導線傾角的裝置。