一種高壓輸電線路降雨測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種降雨測量裝置，尤其是涉及一種用于監測高壓輸電線路環境是否降雨的降雨測量裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟的持續快速穩定的增長，尤其是最近幾年，隨著用電量的不斷增加，電網輸電能力瓶頸問題日益突出，尤其是在經濟比較發達的地區，如華東地區的上海、蘇南和浙江等沿海地區更是如此。如何有效、安全的提高輸電線路的輸送能力是電力部門必須認真考慮和解決的問題。目前，國內外對如何提高輸電線路的輸送能力的研宄較多，如提高輸電線路的電壓等級、增加輸電線路回數、采用新型耐熱導線等措施。相比之下，適當提高現有導線的輸送容量即動態增容是最為經濟的方式，而且特別適用于夏季用電高峰時期的調峰以及設備檢修狀態下的應急。所謂動態增容，就是根據實際氣象條件，挖掘導線的潛力，從而適當提高導線的輸送功率。
[0003]當導線允許溫度一定時，導線的載流容量受日照強度、風速大小和風速方向、導線本身的特性和導線所在處的環境溫度等因素的影響。目前，無論IEEE標準、我國電氣工程師手冊還是Morgen公式，輸電線路最大載流容量計算方法均依靠導線的熱平衡方程。利用該方程計算導線最大載流容量需要已知環境溫度、日照、風速風向等環境氣象參數。由于該熱平衡方程中沒有考慮導線表面水分蒸發散熱項目，導致該公式無法計算雨、霧天氣下的導線溫度，具有先天不足。在實際應用中，當存在降雨時，導線表面溫度可能會低于環境溫度，造成熱平衡方程無解，從而不能確定降雨天氣條件下導線的最大載流容量。
[0004]目前國內外有關研宄高壓輸電導線在線測量的領域主要集中在監測高壓輸電線路的溫度、環境溫度、日照、風速風向方面，未考慮環境降雨情況對輸電線路輸送容量的影響，然而，降雨天氣對線路輸送容量的影響巨大。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種能準確、可靠地監測高壓輸電線路環境是否降雨的降雨測量裝置，便于在高壓輸電線路動態增容過程中，準確監測輸電導線周圍環境降雨的情況，提高動態增容系統精度，確保增加輸電線路輸送容量過程的安全、順利進行。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]一種高壓輸電線路降雨監測裝置，其特征是:包括雨水接收器(I)、檢測電路(2)和單片機⑷；
[0008]所述的雨水接收器(I)包括感應電極(5)和地電極(6)，地電極(6)為筒口朝上的金屬圓筒，筒底開有漏水孔14、筒壁開有側孔，感應電極(5)為金屬圓柱，位于金屬圓筒中且與金屬圓筒之間留有間隙，感應電極(5)的側面設有引線7，其絕緣地穿過金屬圓筒筒壁側孔引出并與所述檢測電路⑵信號輸入端(9)相連，地電極(6)上設有引線⑶與所述檢測電路(2)信號地相連；
[0009]所述檢測電路(2)包括3.6V電源、兩只500kQ的電阻和一只普通運算放大器AD8031，運算放大器AD8031的正極即檢測電路(2)的信號輸入端(9)，信號輸入端(9)同時分別經一個500kQ電阻接3.6V電源和信號地，檢測電路⑵的信號輸出端(10)與所述單片機(4)的模數轉換輸入端(17)相連；所述單片機(4)中的閾值電壓U設為1.8V。
[0010]所述的感應電極(5)與金屬圓筒之間的間隙為2_。
[0011]所述的金屬圓筒筒壁側孔為螺紋孔，螺紋孔中嵌有硬鋁金屬圓管(15)，硬鋁金屬圓管(15)內設有絕緣尼龍圓管(13)。
[0012]所述的感應電極(5)側面設有硬鋁金屬圓棒(16)，引線7通過硬鋁金屬圓棒(16)端部電連接感應電極(5)。
[0013]所述單片機(4)是具有模數轉換功能和診斷功能的任意一種常見單片機，當單片機監測到模數轉換輸入端(17)的電壓小于閾值電壓U時，診斷為有降雨，否則診斷為無降雨。
[0014]相對現有技術，本實用新型具有如下有益效果:
[0015]I)將雨水接收器⑴的感應電極(5)和地電極(6)分別做成圓柱與帶底面的圓筒，有效增大了感應電極和地電極之間空隙的面積，當發生降雨時，該空隙中可以收集到較多的雨水，使得感應電極(5)和地電極(6)之間的電阻降低較多，進而使得檢測電路(2)輸出信號電壓變化更加明顯。
[0016]2)地電極(6)的底面有孔，便于雨水流出。當降雨停止后，感應電極(5)和地電極(6)之間空隙中的雨水在重力作用下從該孔流出，感應電極(5)和地電極(6)之間的電阻重新恢復到降雨前的數值。
[0017]3)將雨水接收器(I)的感應電極(5)放在地電極(6)之中，使地電極(6)對感應電極(5)產生屏蔽作用，進而使得感應電極(5)不受輸電線路高壓導線電場的影響。
[0018]4)利用單片機(4)將模擬信號轉化為數字信號，并進行診斷，可以發揮單片機的數據處理功能，對信號進行數字濾波和復雜算法處理，從而提高診斷的準確性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的組成示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的雨水接收器結構剖視示意圖；
[0021]圖3為本實用新型的雨水接收器結構俯視示意圖。
[0022]圖中:1-雨水接收器，2-檢測電路，4-單片機，5-感應電極，6-地電極，7-感應電極引線，8-地電極引線，9-信號輸入端，10-檢測電路輸出端13-絕緣尼龍圓管，14-漏水孔，16-硬鋁金屬圓棒，17-單片機的模數轉換輸入端。
【具體實施方式】
[0023]如圖1和圖2所示，本實用新型的降雨監測裝置，包括雨水接收器(I)、檢測電路
(2)和單片機⑷。
[0024]雨水接收器⑴包括感應電極(5)和地電極(6)，地電極(6)為筒口朝上的金屬圓筒，筒底開有漏水孔14、筒壁開有側螺紋孔，側螺紋孔中嵌有硬鋁金屬圓管(15)，硬鋁金屬圓管(15)內設有絕緣尼龍圓管(13);感應電極(5)為金屬圓柱，位于金屬圓筒中且與金屬圓筒之間留有2_間隙，感應電極(5)的側面設有硬鋁金屬圓棒(16)，引線7通過硬鋁金屬圓棒(16)端部電連接感應電極(5)，其絕緣地穿過金屬圓筒筒壁側孔引出并與所述檢測電路⑵信號輸入端(9)相連，地電極(6)上設有引線⑶與所述檢測電路(2)信號地相連。
[0025]檢測電路⑵包括3.6V電源、兩只500k Ω的電阻和一只普通運算放大器AD8031，運算放大器AD8031的正極即檢測電路(2)的信號輸入端(9)，信號輸入端(9)同時分別經一個500kQ電阻接3.6V電源和信號地，檢測電路(2)的信號輸出端(10)與所述單片機
(4)的模數轉換輸入端(17)相連；所述單片機(4)中的閾值電壓U設為1.8V。
[0026]所述單片機(4)是具有模數轉換功能和診斷功能的任意一種常見單片機，
[0027]參見圖2，地電極(6)外圓直徑40臟，內圓直徑30mm，筒高45臟，筒壁和底厚5mm ；感應電極(5)直徑26mm，高度36mm。
[0028]感應電極(5)上的金屬圓棒(16)通過絕緣尼龍圓管(13)固定在地電極(6)上的圓筒(15)中，從而使得感應電極(5)與地電極(6)相對固定。
[0029]工作原理:
[0030]當無降雨時，感應電極5和地電極6之間電阻是空氣間隙的電阻，遠大于500k Ω，檢測電路⑵輸出1.8V的電壓信號；當有降雨時，感應電極5和地電極6之間的電阻是雨水的電阻，檢測電路(2)輸出的電壓信號小于1.8V。
[0031]如圖1所示，單片機(4)選用常見單片機C8051F005，具有模數轉換功能和診斷功能，檢測電路⑵輸出電壓信號接入其模數轉換輸入接口。將單片機⑷中的閾值電壓U設為1.8V，當有降雨時，單片機(4)的輸入端(13)的電壓小于1.8V，診斷為有降雨；當降雨停止或者無降雨時，輸入端(13)的電壓等于1.8V，診斷為無降雨。
【主權項】
1.一種高壓輸電線路降雨監測裝置，其特征是:包括雨水接收器(I)、檢測電路(2)和單片機⑷； 所述的雨水接收器⑴包括感應電極(5)和地電極(6)，所述的地電極(6)為筒口朝上的金屬圓筒，筒底開有漏水孔(14)、筒壁開有側孔，地電極(6)上設有引線(8)與所述檢測電路⑵信號地相連；所述的感應電極(5)為金屬圓柱，位于金屬圓筒狀地電極(6)中且與金屬圓筒之間留有間隙，感應電極(5)的側面設有引線(7)，其絕緣地穿過金屬圓筒筒壁側孔引出并與所述檢測電路(2)信號輸入端(9)相連； 所述檢測電路(2)包括3.6V電源、兩只500kD的電阻和一只普通運算放大器AD8031，運算放大器AD8031的正極即檢測電路(2)的信號輸入端(9)，信號輸入端(9)分別經一個500kΩ電阻接3.6V電源和信號地；檢測電路(2)的信號輸出端(10)與所述單片機⑷的模數轉換輸入端(17)相連；所述單片機(4)中的閾值電壓U設為1.8V。
2.根據權利要求1所述的高壓輸電線路降雨監測裝置，其特征是:所述的感應電極(5)與金屬圓筒之間的間隙為2mm。
3.根據權利要求2所述的高壓輸電線路降雨監測裝置，其特征是:所述的金屬圓筒筒壁側孔中嵌有硬鋁金屬圓管(15)，硬鋁金屬圓管(15)內設有絕緣尼龍圓管(13)。
4.根據權利要求3所述的高壓輸電線路降雨監測裝置，其特征是:所述的感應電極(5)側面設有硬鋁金屬圓棒(16)，引線(7)通過硬鋁金屬圓棒(16)端部電連接感應電極(5)。
5.根據權利要求4所述的高壓輸電線路降雨監測裝置，其特征是:所述單片機(4)為具有模數轉換功能和診斷功能的單片機，當單片機監測到模數轉換輸入端(17)的電壓小于閾值電壓U時，診斷為有降雨，否則診斷為無降雨。
【專利摘要】一種高壓輸電線路降雨監測裝置：包括雨水接收器(1)、檢測電路(2)和單片機(4)；雨水接收器包括感應電極(5)和地電極(6)，地電極為筒口朝上的金屬圓筒，筒底開有漏水孔(14)、筒壁開有側孔，感應電極為金屬圓柱，位于金屬圓筒中且與金屬圓筒之間留有間隙，感應電極的側面設有引線(7)，其絕緣地穿過金屬圓筒筒壁側孔引出并與所述檢測電路信號輸入端(9)相連，地電極上設有引線(8)與所述檢測電路信號地相連。本實用新型能準確、可靠地監測高壓輸電線路環境是否降雨，便于在高壓輸電線路動態增容過程中，準確監測輸電導線周圍環境降雨的情況，提高動態增容系統精度，確保增加輸電線路輸送容量過程的安全、順利進行。
【IPC分類】G01W1-14
【公開號】CN204496034
【申請號】CN201520058206
【發明人】戴沅, 鐘卓穎, 李文勝, 竇洪, 胡平, 曾祥君
【申請人】廣東電網有限責任公司電力科學研究院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年1月27日