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在架空输电线环境荷载监测中的应用

更新时间:2016-03-15 03:04:03点击次数:2748次字号:T|T

架空输电线的荷载主要来自于当地的环境荷载。这种荷载主要基于统计分析,与地理位置和地形状况有关。冰荷载和温度对架空输电线的影响主要发生在极地和高纬度地区。这些荷载可被视为静荷载。另外,输电线上会出现几种带来潜在危险的振动。主要为:

1. 风振动。主要由微风引起的蜗旋脱落造成。这个现象几乎在每条输电线上都存在。这种垂直振荡特征是幅度小(相对输电线),频率范围大(3-120Hz),主要与风速、输电线直径以及输电塔跨距相关。这种振动可能导致悬垂线夹的脱落以及损伤附着在输电线上的航空器警告球。

2. 输电线舞动。在中等强度的风作用下,凝结在输电线上的冰呈非稳定气动特征,此时会导致输电线的舞动现象。这种现象具有低频、幅度大的特点。严重情况下输电线之间会发生相互接触,产生电火花以至于导致短路、线路瘫痪。

3. 尾流或次跨振荡。在某些地域的导线束在中等强度的风作用下会发生这种现象。

4. 紊流抖振。强风作用下输电线发生低频、垂直方向的振荡。

尽管在输电线路的设计和施工中考虑到了环境荷载作用,尽可能消除环境荷载影响,但在某些危险地域仍然需要对输电线路进行远距离实时监测。现有的用于架空输电线监测传感器主要有加速度传感器和应变片等电类传感器。电类传感器易受到高压电磁环境的干扰,而且需要供电,不利于偏远地区的输电线路监测。

由于光纤光栅具有本质不受电磁干扰、信号传输距离长、体积小、安装方便等优点,成为了架空输电线监测的理想传感元件。对架空输电线路安装了光纤光栅传感器,进行了实时监测。
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