[發明專利]一種非接觸式電纜微風振動測量儀

有效

• 申請號: 201410674270.0
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104330148B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉理華
• 申請（專利權）人: 上海欣影電力科技股份有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01H11/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術領域

本發明涉及一種電纜微風振動測量儀，尤其是涉及一種非接觸式電纜微風振動測量儀。

背景技術

輸電線路運行中常發生超過允許幅值的微風振動，導致線路導地線疲勞斷股，嚴重時要將全線路更換為新導線。尤其在大跨越線路上，因檔距大、懸掛點高和水域開闊等，風傳輸給導地線的振動能量大大增加，一旦發生疲勞斷股，將給電網安全運行帶來嚴重危害。

架空線微風振動是導線疲勞損傷的主要原因，導線動彎應變是表示疲勞損傷程度的主要參數，在現場中彎曲振幅較容易測量，因此這種方法被廣泛采用。

但是，目前采用的PAVIKA微風振動傳感器存在以下問題：

1、電阻應變片工作疲勞壽命低，電阻應變片疲勞壽命為一億次左右，按照導線平均每秒鐘微風振動50次計算：

一小時振動次數＝每秒振動次數*60分鐘*60秒＝18萬次，

一天振動次數＝每小時振動次數*24小時＝432萬次，

一個月振動次數＝每天振動次數*30天＝1.296億次。

因此PAVIKA微風振動傳感器工作方式為采集一個月數據后就要拆下來更換采集傳感器，該設計原理距國家電網公司可靠性8年要求相去甚遠。

2、懸臂梁的材料可靠性低，懸臂梁材質為3J54恒彈性合金鋼，厚度約2.5mm，長時間放置在野外使用，表面處理不好時會產生生銹，有些廠家使用17-4PH不銹鋼，長期使用彈性降低、精度不準，因此也不滿足長期使用的要求。

3、信號精度低，應變電阻橋變化量為電壓信號，信號弱，在強磁場50HZ交變磁場的變化噪聲不宜濾除，影響采集精度與模數轉換的精度。因此該傳感器采集精度的標準是≦10％，在信號超過100Hz以上時，電阻應變片變化遲滯，因此傳感器采用分段設置采集精度。更是目前該類傳感器不好解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種讀數準確、使用壽命長、結構簡單、成本低的非接觸式電纜微風振動測量儀。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種非接觸式電纜微風振動測量儀，包括殼體、測量組件以及固定在電纜上并與殼體連接的固定夾，所述的測量組件包括均安裝在殼體上的電源和采集通訊板，以及與電源連接的振動檢測傳感器，所述的振動檢測傳感器，包括固定端和振動端，所述的振動端固定在采集通訊板上，包括相互連接的振動測量組件和振動檢測電路，所述的固定端包括與振動測量組件非接觸設置的固定測量組件、測量桿和支撐臂，所述的固定測量組件、測量桿、支撐臂和電纜線夾依次連接。

所述的振動檢測傳感器包括光柵傳感器和容柵傳感器，所述的振動測量組件包括光柵讀數頭和容柵動尺，所述的固定測量組件包括光柵尺版和容柵定尺。

所述的電源包括依次連接的質量塊、壓電發電片、發電片固定板和蓄電池，所述的發電片固定板固定在殼體內部，通過蓄電池分別與振動檢測電路和振動測量組件連接。

所述的固定端還包括用以密封測量桿和殼體的密封件，所述的密封件包括從上到下依次連接的上蓋板、隔離倉、下蓋板和防凍碗。

所述的測量桿為半圓形凸臺結構，所述的半圓形凸臺依次穿過防凍碗、下蓋板、隔離倉和上蓋板與固定測量組件連接，所述的測量桿的桿體與隔離倉形成的空間內填充黃油。

所述的振動檢測電路包括分別與蓄電池連接的振動數據采集單元、處理芯片和無線發送器，所述的振動測量組件、振動數據采集單元、處理芯片和無線發送器依次連接。

所述的固定夾和電纜線夾之間的距離為89mm。

所述的質量塊和壓電發電片的數量均為6個。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

一、讀數準確，通過光柵和容柵傳感器直接讀取數值處理后進行無線發送，不必進行電阻-電壓-數字信號的轉換過程，獲取的振動數據精準。

二、使用壽命長，采用非接觸式的測量方式并配以密封件進行密封，有效地降低了損耗，使用壽命大大延長。

三、結構簡單、成本低，通過內部自帶的壓電發電片接收電纜振動產生的能量發電，用以給其他部件供電，節約電能，工作時間長。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的密封件的結構示意圖。

圖3為本發明的電池結構示意圖。