输电线路导线弧垂智能监测装置技术规范.docx

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附件 7：
智能监测装置技术标准之七导线弧垂智能监测装置技术标准
国家电网公司生技部中国电力科学争论院2023 年 9 月
目 次
范围 3
标准性引用文件 3
术语和定义 4
监测对象及系统组成 4
功能要求 4
技术要求 5
试验工程及方法 8
安装、调试与验收 9
附录 A〔标准性附录〕导线弧垂智能监测装置数据输出接口 11
1
10
输电线路导线弧垂智能监测装置技术标准
范围
本标准规定了输电线路导线弧垂智能监测装置的监测对象、根本功能、技术要求、试验工程、试验方法、安装、调试、验收等。
本标准适用于沟通 66kV～1000kV、直流±400kV～±800kV 架空输电线路。
标准性引用文件
以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注明日期的引用文件， 其随后全部的修改单〔不包括订正的内容〕或均不适用于本标准，然而，鼓舞依据本 标准达成协议的各方争论是否可使用这些文件的最版本。但凡不注明日期的引用文件，其 最版本适用于本标准。
GB 191 包装储运图示标志
GB 2314 电力金具通用技术条件
GB 4208 外壳防护等级〔IP 代码〕
GB/T 电力金具电晕和无线电干扰试验
GB/T 电力金具热循环试验方法
GB/T 2338—2023 架空电力线路间隔棒技术条件和试验方法
GB/T 电工电子产品环境试验 第 2 局部：试验方法 试验A：低温GB/T 电工电子产品环境试验 第 2 局部：试验方法 试验A：高温
GB/T —1993 电工电子产品根本环境试验规程 试验Db： 交变湿热试验方法
GB/T —1995 电工电子产品环境试验 其次局部：试验方法 试验Fc 和导则： 振动〔正弦〕
GB/T
电子测量仪器
运输试验
GB/T
电子测量仪器
根本安全试验
GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规章
GB/T 11463—1989 电子测量仪器牢靠性试验
GB/T 14436 工业产品保证文件 总则
GB/T —1995 移动通信调频无线 机通用技术条件
GB/T 16611—1996 数传电台通用标准
GB/T 高电压试验技术第一局部：一般试验要求
GB/T —1998
试验和测量技术
静电放电抗扰度试验
GB/T —1998
试验和测量技术
射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T —1998
试验和测量技术
工频磁场抗扰度试验
GB/T —1998
试验和测量技术
脉冲磁场抗扰度试验
YD/T 799—1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法
YD/T 1028—1999 800MHz CDMA 数字蜂窝移动通信系统设备总技术标准：移动台部
分
YD/T 1214—2023 900/1 800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务
〔GPRS〕设备技术标准：移动台
DL/T 741—2023 架空送电线路运行规程
DL/T 5092—1999 110kV～500kV 架空送电线路设计技术规程Q/GDW 245－2023 架空输电线路在线监测系统通用技术条件Q/GDW 242－2023 架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则
术语和定义
“架空输电线路在线监测系统通用技术标准”确立的以及以下术语和定义适用于本标准。

导线弧垂智能监测装置
满足测量数字化、输出标准化、通信网络化特征，具备自检、自恢复功能，对一档架空线内弧垂或对地距离进展监测的数据测量装置，并通过信道将数据传送到状态监测系统。
接触类导线弧垂智能监测装置
安装在导线上的导线弧垂采集单元，通过倾角测量法、温度测量法、雷达测距、激光测距等方法实现对导线弧垂的测量。

非接触类导线弧垂智能监测装置
安装在杆塔或地面上的导线弧垂采集单元，通过张力测量法、图像法等方法实现对导线弧垂的测量。

最小启动电流
对承受感应取能方式供电的接触类导线弧垂监测装置，保证监测装置能不依靠其他能源而启开工作的最小导线电流。
监测对象及系统组成
监测对象
一档架空线内导线的最大弧垂；
一档架空线内导线上各点的对地距离。
系统组成
一般由一体化导线弧垂监测装置组成，装置构造参见“架空输电线路智能监测装置通用技术标准”附录A。
功能要求
数据采集要求
能直接测量导线弧垂或对地距离，或采集能通过量值传递猎取导线弧垂或对地距离 的相关测量值如导线倾角、温度、张力、图像等，进展相应存储与计算得出导线弧垂与对地距离状态量，并将计算结果通过通信网络传输到状态监测系统〔通常适用于一现场只装一台 弧垂监测装置，并无其他监测装置的场合〕，或状态监测代理装置。
具备自动采集功能，按设定时间间隔自动采集导线弧垂或对地距离相关参数，最小采集间隔宜大于 5 分钟，在温升过快、线路过载等状况下，具备自动判别以及加密采集的功能；
具备受控采集功能，能响应远程指令，按设置采集方式、自动采集时间、采集时间间隔、采集点数启动采集；
d〕对线上弧垂采集单元，宜具备电源电压、工作温度采集功能；
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e)具备网络授时功能。应能够接收状态监测系统的对时命令，每天对时一次，对时误差应不超过 5s。单元时钟 24h 内走时误差应小于 1s。
数据处理与判别
具备数据合理性检查分析功能，对采集数据进展预处理，自动识别并剔除干扰数据；
具备对原始采集量的一次计算功能，得出直观的导线弧垂和对地距离状态量数据。
数据存储
应能存储至少 30 天以上弧垂、对地距离状态量数据，宜存储 30 天以上原始采集量数据。
数据输出
输出的信息包括：导线弧垂、对地距离状态量、电源电压、工作温度、报警信号、装置心跳包、应答信息、通信连接状态〔含信号强度〕。
通信功能
通信接口局部要求。
硬件与软件治理
具备对装置自身工作状态包括采集、存储、处理、通信等的治理与自检测功能，当推断装置消灭运行故障时，能启动相应措施恢复装置的正常运行状态。
远程更、配置与调试
具备身份认证、远程更程序的功能，具备完善的更机制与方式；
具备按远程指令修改采集频率、采样时间间隔、IP 地址、端口号等参数的力量； c)具备动态响应远程时间查询/设置、数据恳求、重启等指令的力量；
d)应能按远程指令进入远程调试模式，并输出相关调试信息。
技术要求
环境条件
a〕 环境温度：-25℃～+45℃或-40℃～+45℃；
b〕 工作温度：-25℃～+70℃〔工业级〕或-40℃～+85℃〔扩展工业级〕；
相对湿度：5％RH～100％RH；
大气压力：550hPa～1060hPa。
外观及标记
外观应干净完好，各接线端子的标记应齐全清楚，接插件接触良好。
应有型号、名称、出厂编号、出厂日期、制造厂名等标记。
主要技术参数
1 根本技术参数
无论承受何种原理的导线弧垂测量法，或者是承受多原理、多单元互为校验的方法，监测装置都应具有足够的原始量测量范围和精度，使经过数据处理系统计算后，能满足以下要求：
导线弧垂测量范围：2m~200m，测量精度:±%；
导线对地距离测量范围：3～50m，测量精度:±%。
倾角式弧垂监测装置技术参数
a〕 倾角测量范围：－60°～＋60°；
b〕 倾角测量精度：±°。
温度法弧垂监测装置技术参数
a〕 温度测量范围：-40℃～+250℃；
b〕 温度测量精度：±℃。
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雷达、激光弧垂监测装置技术参数a〕 对地距离测量范围：5～40m； b〕 对地距离测量精度：
测距为 5～10m 时， 测量精度：±1cm； 测距为 10～20m 时，测量精度：±3cm； 测距为 20～30m 时，测量精度：±5cm； 测距为 30～40m 时，测量精度：±7cm； 测距 40m 以上时， 测量精度：15cm。
张力法弧垂监测装置技术参数
量程：7~50t〔依据实际需要定制〕；
测量范围：5％～100％FS〔线性工作区间〕；
准确度级别〔 FS〕：。
根本技术要求
应有防雨、防潮、防尘、防腐蚀措施。
外壳的防护性能应符合GB 4208 规定的IP65 级要求。
，体积应尽可能小，避开影响导线的电气性能和安全性能。
接触类导线弧垂监测装置的外壳应和导线等电位。
接触类导线弧垂监测装置应能经受设计导线电流〔包括短路电流、雷电流〕、大气温度等环境条件的考验。
接触类导线弧垂监测装置与导线的连接部件应与导线截面匹配。
接触类导线弧垂监测装置与导线的连接部件应有锁紧装置，应保证在运行中不松脱。
接触类导线弧垂监测装置应能承受导线的高温运行状态考验。
承受激光测距法的接触类导线弧垂监测装置内部应有良好的减振措施，以免损坏光学部件。
对承受张力测量法的导线弧垂监测装置，其拉力传感器应满足以下要求：
应完全满足被替代金具的各种功能要求，标称破坏载荷应大于相应金具标称的
倍，并通过相应的试验。
能经受设计工作电流〔包括短路电流、雷电流〕干扰、工作温度及环境条件等变化的考验。
各连接部件应有锁紧装置，应保证在运行中不致松脱。
应承受适宜的材料和生产工艺制造，应满足使用寿命的要求。
高度应尽可能减小，一般状况下掌握在原有金具连接高度增加5cm 以内。
供电要求
对接触类导线弧垂监测装置，可承受太阳能、感应取能或高能电池等方式供电。
对只承受高能电池供电的导线弧垂监测装置，电池供电时间不少于3 年。
对承受太阳能方式供电的导线弧垂监测装置，其蓄电池单独供电时间应不少于 20
天。
对承受感应取能供电方式的导线弧垂监测装置，其最小启动电流依据带电导线长期运行电流范围确定，应能保证长期连续供电的要求。
电气性能
可见电晕和无线电干扰水平
接触类导线弧垂监测装置熄灭电压和无线电干扰水平满足相应电压等级的输电线路技
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术要求。在试验期间及试验后，监测装置能正常工作。
短路电流冲击性能
将接触类导线弧垂监测装置安装在导线上，对导线通过 40kA、≥120ms，、≥ 300ms，15kA、≥2s 的模拟短路电流后，导线弧垂监测装置无损坏，恢复正常电流时，监测装置能正常工作。
温升性能
在环境温度为 20±5℃的条件下，将接触类导线弧垂监测装置安装400mm2 的导线上， 对导线通以 800A 电流，导线弧垂监测装置夹具及外表的温度应不超过导线外表温度。
抗雷电冲击性能
距离被检接触类导线弧垂监测装置 5m，对被检导线施加相应电压等级绝缘子串闪络水平的标准雷电波各 3 次，弧垂监测装置能正常工作。
电磁兼容性能
静电放电抗扰度
应能承受“GB/T —1998 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验”中第 5 章规定的试验等级为 4 级的静电放电试验。在试验期间及试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
射频电磁场辐射抗扰度
应能承受“GB/T —1998 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验”中第5 章规定的试验等级为 3 级的辐射电磁场干扰试验。在试验期间及试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
脉冲磁场抗扰度
应能承受“GB/T —1998 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验”中第 5 章规定的试验等级为 5 级的脉冲磁场干扰试验。在试验期间及试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
工频磁场抗扰度
应能承受“GB/T —1998 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验”中第 5 章表1 和表 2 规定的试验等级为 5 级的工频磁场干扰试验。在试验期间及试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
气候防护性能
高温性能
应能承受GB/T 试验Bb 中严酷等级为：温度＋70℃或温度＋85℃、持续时间 16h
的高温试验。在试验期间及试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
低温性能
应能承受GB/T 试验Ab 中严酷等级为：温度 25℃或 40℃、持续时间 16h 的低温试验。在试验期间及试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
交变湿热性能
应能满足GB/T 中高温温度为 55℃，试验周期 1 天，原地恢复 2h 的试验要求。在试验期间及试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
机械性能
振动性能
在非工作、非包装状态下，导线弧垂监测装置应能通过如下严酷等级的正弦振动试验： 频率范围：10～55Hz；
峰值加速度：10m/s2； 扫频循环次数：5 次；
危急频率持续时间：10min±。
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序号
检验工程
接触类
型式试验
非接触类
型式试验
出厂检验
现场检验
1
构造和外观
●
●
●
●
试验后，导线弧垂监测装置能正常工作。
垂直振动疲乏性能
接触类导线弧垂监测装置应能承受振幅 A=±、频率 f＝25Hz～50Hz、振动次数N=1×107 次的垂直振动。
在试验期间及试验后，接触类导线弧垂监测装置能正常工作。试验后监测装置各部件应无松动，夹头无滑移、无明显磨损，而且夹头处未磨损导线。
运输性能
应能承受GB/T 中组别为Ⅱ的运输试验〔包括振动、自由跌落、翻滚试验〕。试验后，导线弧垂监测装置应能正常工作。
牢靠性
平均无故障连续工作时间〔MTBF〕不低于 25000h。
试验工程及方法
表 1 列出了导线弧垂监测装置的检验工程，包括型式试验、出厂检验和现场检验。本专项标准仅列出了导线弧垂监测装置的专项检验方法，有关导线弧垂监测装置的其他检验方法以及状态监测装置的检验方法详见“架空输电线路在线监测系统通用技术标准”，以及 Q
／GDW 242-2023 架空输电线路导线温度在线监测装置技术标准。
检验条件
除另有规定外，各项检验宜在如下正常试验大气条件下进展：
a〕 环境温度：15℃～+35℃；
相对湿度：25％RH～75％RH；
大气压力：860hPa～1060hPa。
检验工程及方法
构造和外观检查
外壳外表没有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染，外表涂镀层应均匀,不起泡、龟裂、脱落和磨损，金属零部件没有锈蚀及其他机械损伤。
各零部件及接线紧固无松动。
标志、铭牌、文字及符号应简明清楚，铭牌上应标出产品的名称、产地、型号、制造单位以及装置编号。
准确度检验
检验资质要求
在二级及以上计量单位进展计量校准/检定。
检验方法
依据不同的采集原理进展检验。
倾角测量法弧垂监测装置
参照“JIG 97—2023 测角仪检定规程”中相关校准条款进展检验。
温度测量法弧垂监测装置
参照“JJF 1171—2023 温度巡回检测仪校准标准”中 校准条件和 校准方法进展检验。根本误差的检验点应均匀地分布在整个测量范围，包括零点和上、下限值在内，不得少于 5 个点。
表 1 导线弧垂监测装置检验工程
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备注
●表示规定必需做的工程；○表示规定可不做的工程；*表示依据客户要求做。
2
准确度
● ● ● ○
3
功能
● ● ● ●
4
可见电晕和无线电干扰
○ ○ ○
5
短路电流冲击
○ ○ ○
6
导线电流耐受性能
○ ○ ○
7
温升
○ ○ ○
8
抗雷电冲击
● ● ○ ○
9
静电放电抗扰度
● ● ○ ○
10
射频电磁场辐射抗扰度
● ● ○ ○
11
脉冲磁场抗扰度
● ● ○ ○
12
工频磁场抗扰度试验
● ● ○ ○
13
高温
● ● ○ ○
14
低温
● ● ○ ○
15
交变湿热
● ● ○ ○
16
防护等级
● ● ○ ○
17
振动
● ● ○ ○
18
垂直振动疲乏
○ ○ ○
19
运输
● ● ○ ○
20
牢靠性试验
* * ○ ○
张力测量法弧垂监测装置
对拉力传感器的检验参照“JJG455-2023 工作测力仪”)测力仪的示值检定方法进展检验。
检验点的选择。
测量下限为测量上限的 5％，该点为检验起始点。在 5％至 20％测量范围内，选取 5％、10％、15％、20％共 4 个点；在 20％至 100％测量范围内，选取20％、40％、60％、80％、
100％等 5 个点，即在 5％～100％测量范围内共选取 8 个点。
检验过程
将拉力传感器安装成工作状态，示值指示装置调至零点〔或作为零点的起始位置〕。沿拉力传感器受力轴线逐点递增标准力值，至各检验点保持稳定后记录相应进程示值，至测量上限后逐点递减卸载标准力值，至各检验点保持稳定后记录相应回程示值。该检验过程连续进展 3 次，每次检验前均应将示值指示装置调至零点〔或作为零点的起始位置〕。每一次检验完毕卸载标准力值后相隔 30 秒，记取拉力传感器的回零示值。
激光、雷达等直接测距法弧垂监测装置
参照中、短程光电测距标准GB/T16818-2023 开展检验工作。
安装、调试与验收
安装
一般要求
倾角法弧垂监测装置部署在档距最下方一相导线悬挂点旁；
雷达、激光测距法弧垂监测装置部署在最下方一相导线最低点处；
张力法弧垂监测装置的传感器在杆塔与绝缘子串之间；
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图像法弧垂监测装置安装在杆塔上便于对最低点进展观测的无遮挡处；
对承受角度法测量弧垂的装置，应留意监测单元在线上的安装方向和角度；
对承受光学原理测量弧垂的监测单元，应传感器探头的照耀角度；
承受握抓式固定方式时，应用力矩扳手紧固螺母，一般紧固力矩依据导线规格和螺栓规格确定。
设备在运抵现场后，在安装前，应在地面进展验证性功能测试。
现场选点原则
对地安全距离易受影响的区段，主要包括以下类型：
整条线路运行负荷大，导线温度较高；
顶峰负荷线路
线路经过山凹或者山的背风面；
线路区段档距大，弧垂变化范围大；
线路经过交跨区：如线路跨越道路、电信线路、低压线路、毛竹快速生长区、开山采石区，或线路下方及其四周有建或改建的建筑物；
运行维护中转变了原有的线路基建构造，如移动了杆塔或转变了杆塔的尺寸， 以及转变了绝缘子串长度；
线路为老旧运行线路，易消灭杆塔倾斜、导线松弛、导线易在悬垂线夹内滑动或导线经过长时间运行而拉长等状况；
线路导线类型为耐热型。b〕 重要的线路或通道,主要包括：
重要通道线路；
主干联络线；
不同时期、不同阶段的具有保电任务的重点线路。
曾经发生过故障的线路，对于由于导线温度过高或者导线距离过小，导致故障频发的线路区段应予以重点观测。
人工不易达区段，包括人烟稀有区、高山大岭区等人工巡线格外困难的区域。
调试
安装完毕后，现场检查监测装置的安装位置和方向，确保符合设备自身安装标准， 并作相应记录；
撤离安装现场前，应通过短距离现场通信手段或后端数据处理系统，对设备功能进展逐项检查；
观看导线弧垂在一天中随负荷和外部气候环境的变化状况。
系统安装调试完成后，应供给系统安装调试报告。
验收
弧垂监测单元及系统的验收应遵守“架空输电线路在线监测系统通用技术标准” 中验收局部的规定；
弧垂监测单元及系统经过三个月试运行期, 全部性能指标到达技术标准的要求时, 可进展最终验收。
从最终验收完成之后的二年为保修期，在保修期内，假设弧垂监测装置或系统发生故障，供货方要调查故障缘由并修复直至满足最终验收指标和性能的要求，或者更换整个或局部有缺陷的部件。
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