应用背景

输电线路绝缘子（导线）弧垂/风偏是威胁输电线路安全运行的重要因素。绝缘子（导线）弧垂/风偏产生的危害是多方面的，诸如跳闸、导线电弧烧伤、金具损坏、导线断股断线、倒塔等。绝缘子（导线）弧垂/风偏会造成重大的经济损失和社会影响。近年来，我国东北、华北、华中、西北等地区均发生过严重的绝缘子（导线）弧垂/风偏，其范围之广、强度之大、损失之重为历史罕见，因此，积极有效地做好防治工作势在必行。

FH-9006型高压输电线路绝缘子(导线)弧垂/风偏在线监测系统利用最新的MEMS传感器技术和无线通信技术，实现对高压输电导线弧垂高度和风偏角度的实时监测，并通过GSM/CDMA/GPRS或3G网络及时将预/告警信息发送给监控中心，提醒线路运行负责人对线路运行状况予以关注并采取相应处置措施。

该系统支持感应取电和太阳能电池板+蓄电池供电两种方式，安装方便。投入运行后，可使运营部门及时掌握输电导线姿态，以避免因弧垂过大造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等事故发生，提高线路安全运行及信息化管理水平，为线路设定预防水平提供可靠依据。

系统组成

FH-9006输电线路绝缘子（导线）弧垂/风偏在线监测系统由若干监测子站和服务器组成。其中，监测子站部署在电力杆塔上。监测子站主机内置GSM/CDMA/GPR/3G/无线传感器网络通信模块、蓄电池充电管理电路等，与弧垂采集单元、风偏采集单元、太阳能电池板、蓄电池等组成监测子站，其中数据采集单元集成高精度倾角传感器、温度传感器、电流互感器，融合传感器、数据采集、无线传感器网络和新电源等技术。

服务器为部署在远程监控中心计算机，运行监控软件，通过访问Internet得到数据。监控中心对现场高压输电线路绝缘子（导线）弧垂、风偏以及温度等数据进行存储、显示、统计报表并结合高压输电线路自身设计参数进行分析，完成高压输电线路绝缘子（导线）风偏、弧垂等参数预警功能。

图2. FH-9006统组成示意图

 由于诸多省、市电力公司已建成输电线路绝缘子（导线）弧垂/风偏监测系统，服务器已经部署完毕，在实际应用中，输电线路绝缘子（导线）弧垂/风偏监测设备厂商只需提供监测子站及配套软件。

表1：设备清单：

产品特性

 采用进口传感器，测量精度高；

 通信方式灵活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G网络；

 为工业级产品，采用防水金属外壳，适用于各种恶劣的气候环境；

 系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；

 配备完善的后台软件。具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对导线弧垂/风偏情况进行定性、定量分析；

 满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q / GDW 242-2010）

 满足国家电网公司企业标准《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》（Q/GDW 556-2010）

 满足国家电网公司企业标准《输电线路风偏监测装置技术规范》（Q/GDW 557-2010）

 满足南方电网公司企业标准《南方电网输电线路监测系统通信规约》

技术指标

 测量范围：弧垂0～200m；风偏:-90°～+90°；

 测量误差：弧垂≤2%；风偏≤0.1°；

 测量分辨率：弧垂：0.1m； 0.1°；

 工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa；

 防护等级：IP65；

 工作功耗：≤5W； 待机功耗≤0.1W；

 供电方式：太阳能+蓄电池或感应取电，输入电压＋12～24V；

 电池使用寿命：≥3年，无外部充电时可连续供电30天以上；

 MTBF：≥80000小时；

 重量：≈20kg，以实物为准；

 适用对象：10KV~800KV高压输电线路。

应用案例

FH-9006输电线路绝缘子（导线）弧垂/风偏在线监测系统成功应用于辽宁某地项目，该系统自安装以来，客户反映很好，其外观及可靠性等深受好评，已投入使用2年，运行情况良好。该系统同样成功应用于黑龙江某地项目，运行时间已经达到了2年，运行情况良好，深受客户好评。