導(dǎo)線覆冰是導(dǎo)致冬天發(fā)生倒塔、斷線等事故的主要原因,這在很大程度上制約了電網(wǎng)的發(fā)展,給國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。為了改善這一局面,很多學(xué)者開始了對導(dǎo)線覆冰監(jiān)測技術(shù)的深入研究,使其成為了近年來電力領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。但現(xiàn)有的覆冰監(jiān)測方式大部分采用基于電信號(hào)的傳感器測量,在導(dǎo)線周圍強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下效果不佳,且需要頻繁更換電池導(dǎo)致工作效率不高。光纖傳感器憑借其無需現(xiàn)場供能和優(yōu)秀的抗干擾能力很好的解決了以上存在的問題,并以其精度高、體積小等優(yōu)勢迅速的在測量領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。本文對現(xiàn)有的覆冰質(zhì)量計(jì)算方法以及光纖光柵的基本特性展開了深入的研究和仿真分析,提出了一種基于光纖光柵傳感器的覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要工作如下:（1）分析了以往覆冰質(zhì)量算法計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的原因。提出了一種新覆冰質(zhì)量的迭代算法,通過測量導(dǎo)線的應(yīng)變變化量來計(jì)算導(dǎo)線的覆冰質(zhì)量,提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性。（2）提出了基于光纖光柵傳感的架空輸電線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),分析了折射率擾動(dòng)、光柵長度等對光纖光柵特性的影響,研究了光纖光柵的傳感原理,得到了應(yīng)變和溫度兩個(gè)參量與光纖光柵反射波長的關(guān)系,分析了溫度和應(yīng)力的交叉敏感問題,并進(jìn)一步研究了各個(gè)... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２光在光線中子午面內(nèi)的光纖圖??

量也在一直上漲［１１］。導(dǎo)線上的參數(shù)也會(huì)隨著覆冰狀態(tài)的改變而改變，如果想獲取??到整條導(dǎo)線平均的覆冰質(zhì)量，就需要建立關(guān)于導(dǎo)線的狀態(tài)方程，狀態(tài)方程要與導(dǎo)??線的參數(shù)對應(yīng)起來。導(dǎo)線整體受力如圖２－１所示。??在輸電線路中，導(dǎo)線的線長遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其外徑，所以將導(dǎo)線的外徑看做無窮小，??在分析中，無限小的變量可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來處理，因此忽略導(dǎo)線的剛性對導(dǎo)線形狀??的影響。根據(jù)此邏輯，得知導(dǎo)線只受到軸向應(yīng)力的作用，因此可以假定導(dǎo)線的負(fù)??載在導(dǎo)線所有的線長是一定的，所以兩個(gè)杠塔之間的導(dǎo)線可以視作懸鏈線。??在圖２－１中，Ｘ軸表示線路的水平方向，Ｙ軸則表示線路的豎直方向。Ａ、Ｂ??兩個(gè)點(diǎn)表示導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)，在輸電線上，其重力荷載也是固定的，重力比載為／。［１??２］。因?yàn)橹亓Φ挠绊懀瑢?dǎo)線會(huì)因受力自然的下垂，類似為圓弧的形態(tài)。其圓弧的最??低端用０表示

對于導(dǎo)線的覆冰監(jiān)測，軸向應(yīng)力是一個(gè)必須獲取到的參數(shù)［１４］。其公式推??導(dǎo)如下所示：??圖２－１中的Ｃ點(diǎn)處的軸向應(yīng)力Ｒ可以受力分解為水平方向和豎直方向的分力，??由任意一點(diǎn)的斜率公式有：??？＝ｃｒ。＾Ｊｌ?＋?ｔｇ２０?＝ａ０?ｌｌ?＋?［ｔｇ／＾－￣?２＾－ｆ?（２－２７）??＼?２＜ｒ０ｃｏｓ々??（２－２７）為導(dǎo)線上任意一點(diǎn)的應(yīng)力方程，在工程計(jì)算中為了計(jì)算方便，本文根據(jù)??｜ｊｃ｜＜１時(shí)，ＶＴＴ＾?＝?ｌ?＋?（＾）進(jìn)行簡化分析，簡化后的方程為：??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于光纖傳感器的架空輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 薛志航.電子科技大學(xué) 2012
[4]輸電線路防冰減災(zāi)技術(shù)研究及覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 夏輝軍.電子科技大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：3612196