架空輸電線路微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)與疲勞損傷計(jì)算.pdf

1、輸電線路是由電線、金具、絕緣子和桿塔等連在一起的復(fù)雜系統(tǒng)。處在野外環(huán)境下，架空輸電線路容易受到強(qiáng)風(fēng)、暴雨、閃電等自然災(zāi)害的影響，由于我國(guó)幅員遼闊，在一些地域的冬季輸電線路還會(huì)發(fā)生覆冰災(zāi)害。在輸電線路的各種事故中，風(fēng)振動(dòng)引發(fā)的事故最多。風(fēng)引起的振動(dòng)根據(jù)幅度和頻率的不同可分為:高頻微幅振動(dòng)、中頻中幅振動(dòng)和低頻高幅振動(dòng)。其中，高頻微幅振動(dòng)也被稱作微風(fēng)振動(dòng)，發(fā)生的概率最大，持續(xù)的時(shí)間最長(zhǎng)，產(chǎn)生的危害也最大。
　　 國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于能量平衡

2、法和有限元法，建立了一系列微風(fēng)振動(dòng)的計(jì)算模型，對(duì)投入使用前的輸電導(dǎo)線進(jìn)行室內(nèi)振動(dòng)疲勞試驗(yàn)，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究微風(fēng)振動(dòng)的影響因素，評(píng)估線路的振動(dòng)狀態(tài)，但針對(duì)輸電線路現(xiàn)場(chǎng)常年微風(fēng)振動(dòng)帶來的疲勞損傷，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析比較困難。
　　 針對(duì)傳統(tǒng)的輸電線路微風(fēng)振動(dòng)疲勞試驗(yàn)和理論模型存在的不足，以及目前輸電線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差、監(jiān)測(cè)參數(shù)有限的問題，本課題做了以下工作:
　　 1、本文通過分析導(dǎo)線張力和氣象條件對(duì)微風(fēng)振動(dòng)疲勞損傷的影響，改

3、進(jìn)了基于Miner線性累積損傷理論的導(dǎo)線疲勞損傷計(jì)算模型。由加速度傳感器的記錄數(shù)據(jù)直接積分得到的導(dǎo)線振動(dòng)曲線會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的基線漂移現(xiàn)象，因此，提出了基于最小二乘法的基線校正方法來消除漂移影響，再經(jīng)過兩次積分得到不失真的振動(dòng)曲線。
　　 2、基于嵌入式技術(shù)、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)了架空輸電線路微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)將輸電線路現(xiàn)場(chǎng)微氣象狀況、導(dǎo)線拉力、監(jiān)測(cè)點(diǎn)處加速度以及現(xiàn)場(chǎng)圖像通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)