[发明专利]用于高架传输线路监视的智能隔离物和方法

说明书

本发明提供了用于高架传输线路监视的智能隔离物，其适合于测量高架传输线路的状况的至少一个参数。智能隔离物包括放置在隔离物上的至少一个传感器，其中隔离物适于捆绑高架传输线路的至少两个导体。传感器适合于测量高架传输线路的状况的至少一个参数并且适于提供数据，所述数据包括关于所测量的参数的信息。

技术领域

本发明总体上涉及电传输与分发监视系统的领域。更具体地，本发明涉及通过全面在线感测与监视网络对高架传输线路的远程在线状况监视。

用来传输电能的传输线路经常被表征为高电压线路、极高电压（EHV）线路和超高电压（UHV）线路。每个种类中的电压水平分别为大概小于300千伏（kV）、300kV到500kV以及超过500kV。EHV和UHV的种类中的传输线路被称为大型电力传输线路，意味着沿着线路通过大的距离而从生成点到分发点传递电力，所述距离可以像几百英里那么大。

传输线路的一个特殊的实施例是高架传输线路。这样的高架传输线路包括用于传输如上文所述的电功率的多个导体。导体位于地面上几英尺处，由合适的塔台承载，所述塔台通常彼此间隔几百英尺。使用所谓的隔离物和/或隔离阻尼器来将高架传输线路的导体保持在捆束中，即将它们保持在距彼此给定的最小距离下以避免导体之间的短路，并且通常同时分别将它们保持彼此接近并处于给定的最大距离下。通常，隔离物沿着高架传输线路距彼此的间距为大约200英尺。因此，每英里的高架传输线路可以存在大概五十个隔离物单元。隔离物和/或隔离阻尼器是公知的并且例如在US 5,362,920中描述。

高架传输线路是公共设施行业内最为不同定位的资产之一，横跨数千英里，经常处于远程状况下。它们可以位于开阔的农场或者丘陵地带中，或者在山坡上上下下。一般地，对包括高架传输线路的传输线路的恰当维护是至关重要的，因为任何问题可以导致电供应的中断，具有对健康、卫生、交通和安全的许多负面影响。

增大的可靠性要求、部件的老化和预算约束增加了对沿着传输线路的整个长度的彻底、及时且节省成本的检查的需要。

高架传输线路网络的主要部分之一是用于在连接站点之间（例如在生成点与分发点之间）传输电功率的导体。对导体的预防性维护和对不同参数的监视是避免高架传输线路的基础设施的问题的最好方式，所述参数包括导体温度、高架传输线路中的电流、导体的3D机械振荡、导体摇摆与下垂、导体结冰以及导体周围的空气参数，诸如温度和湿度。

现有技术的传输线路检查牵涉到线路上的工人和/或直升机支持。其中，徒步检查需要大量时间并且在一些情况下，由于困难地形（诸如山脉或者陡峭的山谷）而甚至是不可能的。在监视高架传输线路时，工人必须在地面上方在线路上移动几十米，处于非常吃力且有压力的状况下。为了使这个工作更安全，有时候中断电的传输以用于检查操作。然而，这也许不是在所有时间都是可能的，因为它将使其它并行线路过充电。

直升机任务稍微更快但是非常昂贵、冗长和困难，尤其是对于飞行员而言，因为他需要以最小的距离飞到高架传输线路的导体。强侧风的可能性另外将此任务变成危险情况。即便来自直升机的视频镜头提供了关于高架传输线路的状况的大体信息，但是这个方法不能提供关于刮划、微小故障或腐蚀的线路的细节，这是必须在线路严重受损之前修复的问题的早期标志。

提供传输线路检查的另一方式是使用无人驾驶航空系统。无人机可以在其中公共设施工人难以到处走动的崎岖地形之上滑翔，并且发送回来示出导体的状况的图片。无人机的使用可能削减公共设施成本并且改善工人安全，两者用于例行检查以及用于在自然灾害之后勘测对高架传输线路网络的损坏。然而，规章可能是更多的障碍。规则要求无人机操作者为得到许可的飞行员或者受过特殊训练，并且他们必须使飞行器保持在视觉内并在海拔400英尺以下。因此，它意味着，这个检查方式还牵涉到工人在检查期间沿着传输线路移动。除此之外，涉及导体本身的参数（例如导体的温度）是通过使用这样的无人驾驶航空系统不可获得的。