[发明专利]一种架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置及方法。该架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置包括：疲劳传感器；疲劳传感器安装于杆塔与绝缘子之间；疲劳传感器包括压电传感器和电子标签组件；压电传感器用于在导线发生舞动和振动时检测应力；压电传感器的信号输出端与电子标签组件连接；电子标签组件用于读取压电传感器检测的应力值并无线传输至中继管理基站；中继管理基站与上位机连接；中继管理基站用于将接收到的应力值传输到上位机；上位机用于采用线性疲劳累积损伤理论对应力值进行处理得到绝缘子钢脚的疲劳程度。本发明的架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置及方法能够实现对绝缘子钢脚的疲劳程度的检测。

技术领域

本发明涉及架空输电线路领域，特别是涉及一种架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置及方法。

背景技术

架空输电是电力系统电能传输的主要形式，杆塔和导线之间绝缘靠绝缘子实现连接，绝缘子结构上可分为瓷盘、铁帽和钢脚，其中，绝缘子钢脚在舞动、风振作用下易发生疲劳断裂。及时对绝缘子钢脚的疲劳程度进行检测成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置及方法，实现对绝缘子钢脚的疲劳程度的检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置，包括：疲劳传感器；所述疲劳传感器安装于杆塔与绝缘子之间；所述疲劳传感器包括压电传感器和电子标签组件；

所述压电传感器用于在导线发生舞动和振动时检测应力；所述压电传感器的信号输出端与所述电子标签组件连接；所述电子标签组件用于读取所述压电传感器检测的应力值并无线传输至中继管理基站；所述中继管理基站与上位机连接；所述中继管理基站用于将接收到的应力值传输到所述上位机；所述上位机用于采用线性疲劳累积损伤理论对所述应力值进行处理得到绝缘子钢脚的疲劳程度。

可选的，所述电子标签组件包括集成芯片和天线；所述集成芯片用于读取所述压电传感器检测的应力值并进行存储；所述天线用于与所述中继管理基站无线通讯。

可选的，所述疲劳传感器通过挂环与所述杆塔的挂环连接，所述疲劳传感器通过球头与所述绝缘子的碗头连接。

可选的，所述电子标签组件的读取频率为每0.1秒读取一次。

一种架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测方法，应用于上述的架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测装置；该架空输电线路绝缘子钢脚疲劳程度检测方法包括：

获取对同一绝缘子检测得到的所有历史应力值；

根据所述历史应力值利用线性疲劳累积损伤理论计算疲劳程度。

可选的，在所述根据所述历史应力值利用线性疲劳累积损伤理论计算疲劳程度之后，还包括：

判断所述疲劳程度是否大于预设疲劳程度临界值，得到判断结果；

若所述判断结果表示是，则发出报警信号；

若所述判断结果表示否，则等待接收下一个应力值。

可选的，所述根据所述历史应力值利用线性疲劳累积损伤理论计算疲劳程度，具体包括：

根据各所述历史应力值所处的应力区间，确定各个所述历史应力值的应力水平，得到各应力水平下的应力值数量；

利用公式计算疲劳程度；其中D为疲劳程度，D_i为在第i个应力水平下引起的疲劳程度；n_i为第i个应力水平下的应力值数量；N_i为在第i个应力水平循环作用下的疲劳寿命，k为应力水平的数量。

可选的，所述预设疲劳程度临界值为疲劳极限值的80％。