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近年来,随着城乡基础建设的大力开展,输电线路受外力破坏的现象越来越严重,给输电线路的安全运行带来了极大的威胁和隐患,对电力系统构成巨大危害。采用常规巡视和法制宣传等手段来防范外力破坏都太过被动,存在很大弊端,因此,设计一种输电线路防外力破坏的在线监测系统,实时监控,提前发现潜在危险和新增外力破坏点,实现提前预警和迅速定位处理故障,追究事故责任,对保障电网的安全运行具有重要意义。本文提出基于导线的应变测量来监测外力破坏,并设计在线监测系统。 论文首先介绍了导线受力模型和导线各力学参量的计算方法,还介绍了应变测量的原理和相关技术。然后在此理论基础上,利用有限元分析软件ANSYS对导线的受力进行了模拟仿真分析,提出了一种新的导线找形实现方法。通过仿真分析可知,在输电导线遭受外力时,这个力最终体现在导线的应变量的变化上,即导线上应变的变化能反映导线外力的变化情况,外载荷的形式不同,应变的变化趋势也不同,它们之间有对应关系,同时导线的最大应变量出现在悬挂点处。为了验证仿真分析结论的正确性,也即应变监测的可行性,论文接着在实验室搭建了输电线路模拟试验台,并进行了试验验证。通过仿真分析以及试验验证,论文继而提出以导线与杆塔之间的联塔金具处作监测点,以应变作监测参量,来对输电线路的外力破坏进行监测。再以此监测原理为基础,并结合实际应用成熟的视频监控技术,构建了输电导线防外力破坏在线监测系统方案,还设计选取了监测系统的传感器、通信模块、电源等主要硬件。 本文提出的应变监测方法对输电线路的外力破坏监测确实可行,构建在线监测系统后可很好地实现对输电线路外力破坏情况的监测预警管理。