架空輸電線的荷載主要來(lái)自于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境荷載。這種荷載主要基于統(tǒng)計(jì)分析,與地理位置和地形狀況有關(guān)。冰荷載和溫度對(duì)架空輸電線的影響主要發(fā)生在極地和高緯度地區(qū)。這些荷載可被視為靜荷載。另外,輸電線上會(huì)出現(xiàn)幾種帶來(lái)潛在危險(xiǎn)的振動(dòng)。主要為:
1. 風(fēng)振動(dòng)。主要由微風(fēng)引起的蝸旋脫落造成。這個(gè)現(xiàn)象幾乎在每條輸電線上都存在。這種垂直振蕩特征是幅度小(相對(duì)輸電線),頻率范圍大(3-120Hz),主要與風(fēng)速、輸電線直徑以及輸電塔跨距相關(guān)。這種振動(dòng)可能導(dǎo)致懸垂線夾的脫落以及損傷附著在輸電線上的航空器警告球。
2. 輸電線舞動(dòng)。在中等強(qiáng)度的風(fēng)作用下,凝結(jié)在輸電線上的冰呈非穩(wěn)定氣動(dòng)特征,此時(shí)會(huì)導(dǎo)致輸電線的舞動(dòng)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象具有低頻、幅度大的特點(diǎn)。嚴(yán)重情況下輸電線之間會(huì)發(fā)生相互接觸,產(chǎn)生電火花以至于導(dǎo)致短路、線路癱瘓。
3. 尾流或次跨振蕩。在某些地域的導(dǎo)線束在中等強(qiáng)度的風(fēng)作用下會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。
4. 紊流抖振。強(qiáng)風(fēng)作用下輸電線發(fā)生低頻、垂直方向的振蕩。
盡管在輸電線路的設(shè)計(jì)和施工中考慮到了環(huán)境荷載作用,盡可能消除環(huán)境荷載影響,但在某些危險(xiǎn)地域仍然需要對(duì)輸電線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?,F(xiàn)有的用于架空輸電線監(jiān)測(cè)傳感器主要有加速度傳感器和應(yīng)變片等電類傳感器。電類傳感器易受到高壓電磁環(huán)境的干擾,而且需要供電,不利于偏遠(yuǎn)地區(qū)的輸電線路監(jiān)測(cè)。
由于光纖光柵具有本質(zhì)不受電磁干擾、信號(hào)傳輸距離長(zhǎng)、體積小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),成為了架空輸電線監(jiān)測(cè)的理想傳感元件。對(duì)架空輸電線路安裝了光纖光柵傳感器,進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。