[發明專利]用于高架傳輸線路監視的智能隔離物和方法

有效

• 申請號: 201680086801.1
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN109417279B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: S.P.索波列夫
• 申請（專利權）人: 西門子能源全球兩合公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;H02G7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫鵬;劉春元

本發明提供了用于高架傳輸線路監視的智能隔離物，其適合于測量高架傳輸線路的狀況的至少一個參數。智能隔離物包括放置在隔離物上的至少一個傳感器，其中隔離物適于捆綁高架傳輸線路的至少兩個導體。傳感器適合于測量高架傳輸線路的狀況的至少一個參數并且適于提供數據，所述數據包括關于所測量的參數的信息。

技術領域

本發明總體上涉及電傳輸與分發監視系統的領域。更具體地，本發明涉及通過全面在線感測與監視網絡對高架傳輸線路的遠程在線狀況監視。

用來傳輸電能的傳輸線路經常被表征為高電壓線路、極高電壓（EHV）線路和超高電壓（UHV）線路。每個種類中的電壓水平分別為大概小于300千伏（kV）、300kV到500kV以及超過500kV。EHV和UHV的種類中的傳輸線路被稱為大型電力傳輸線路，意味著沿著線路通過大的距離而從生成點到分發點傳遞電力，所述距離可以像幾百英里那么大。

傳輸線路的一個特殊的實施例是高架傳輸線路。這樣的高架傳輸線路包括用于傳輸如上文所述的電功率的多個導體。導體位于地面上幾英尺處，由合適的塔臺承載，所述塔臺通常彼此間隔幾百英尺。使用所謂的隔離物和/或隔離阻尼器來將高架傳輸線路的導體保持在捆束中，即將它們保持在距彼此給定的最小距離下以避免導體之間的短路，并且通常同時分別將它們保持彼此接近并處于給定的最大距離下。通常，隔離物沿著高架傳輸線路距彼此的間距為大約200英尺。因此，每英里的高架傳輸線路可以存在大概五十個隔離物單元。隔離物和/或隔離阻尼器是公知的并且例如在US 5,362,920中描述。

高架傳輸線路是公共設施行業內最為不同定位的資產之一，橫跨數千英里，經常處于遠程狀況下。它們可以位于開闊的農場或者丘陵地帶中，或者在山坡上上下下。一般地，對包括高架傳輸線路的傳輸線路的恰當維護是至關重要的，因為任何問題可以導致電供應的中斷，具有對健康、衛生、交通和安全的許多負面影響。

增大的可靠性要求、部件的老化和預算約束增加了對沿著傳輸線路的整個長度的徹底、及時且節省成本的檢查的需要。

高架傳輸線路網絡的主要部分之一是用于在連接站點之間（例如在生成點與分發點之間）傳輸電功率的導體。對導體的預防性維護和對不同參數的監視是避免高架傳輸線路的基礎設施的問題的最好方式，所述參數包括導體溫度、高架傳輸線路中的電流、導體的3D機械振蕩、導體搖擺與下垂、導體結冰以及導體周圍的空氣參數，諸如溫度和濕度。

現有技術的傳輸線路檢查牽涉到線路上的工人和/或直升機支持。其中，徒步檢查需要大量時間并且在一些情況下，由于困難地形（諸如山脈或者陡峭的山谷）而甚至是不可能的。在監視高架傳輸線路時，工人必須在地面上方在線路上移動幾十米，處于非常吃力且有壓力的狀況下。為了使這個工作更安全，有時候中斷電的傳輸以用于檢查操作。然而，這也許不是在所有時間都是可能的，因為它將使其它并行線路過充電。

直升機任務稍微更快但是非常昂貴、冗長和困難，尤其是對于飛行員而言，因為他需要以最小的距離飛到高架傳輸線路的導體。強側風的可能性另外將此任務變成危險情況。即便來自直升機的視頻鏡頭提供了關于高架傳輸線路的狀況的大體信息，但是這個方法不能提供關于刮劃、微小故障或腐蝕的線路的細節，這是必須在線路嚴重受損之前修復的問題的早期標志。

提供傳輸線路檢查的另一方式是使用無人駕駛航空系統。無人機可以在其中公共設施工人難以到處走動的崎嶇地形之上滑翔，并且發送回來示出導體的狀況的圖片。無人機的使用可能削減公共設施成本并且改善工人安全，兩者用于例行檢查以及用于在自然災害之后勘測對高架傳輸線路網絡的損壞。然而，規章可能是更多的障礙。規則要求無人機操作者為得到許可的飛行員或者受過特殊訓練，并且他們必須使飛行器保持在視覺內并在海拔400英尺以下。因此，它意味著，這個檢查方式還牽涉到工人在檢查期間沿著傳輸線路移動。除此之外，涉及導體本身的參數（例如導體的溫度）是通過使用這樣的無人駕駛航空系統不可獲得的。