本發明涉及基于實時信號監測系統的電動力實驗測量技術領域，具體涉及一種基于實時信號監測系統的電動力實驗測量方法。

背景技術：

矩形母線在發電廠和變電所各類開關柜中被廣泛地用來連接各種電氣設備、傳輸電能和功率。當母線發生短路故障時，短路電流在母線上產生巨大電動力，母線受到過大的電動力易發生形變或損壞，尤其是在空間狹小的開關柜中，母線排之間距離相對較小，產生的破壞力更大，這不僅危及母線和開關柜本身運行，而且給整個系統安全穩定帶來了隱患。為了避免母線導體受到過大電動力而發生形變或損壞，精確計算短路電動力至關重要。現有的關于母線電動力的分析方法，一般采用的是以下兩種方式：理論計算及仿真分析。理論計算一般采用的是公式計算法，仿真分析常采用有限元分析。這兩種方法均能得到母線電動力的變化情況，但是在實際情況中，母線通過電流時實際受到的力的變化與理論分析有區別，因此有必要對實際中母線所受電動力的大小進行測量。但是直接測量母線的受力可行性很小，尤其是通過短路電流的情況，母線受力時間太短，無法測量短時間內的受力。

技術實現要素：

本發明提供一種基于實時信號監測系統的電動力實驗測量方法，目的在于克服現有母線電動力的分析方法，通常采用理論計算及仿真分析，但是母排通過電流時實際受到的力的變化與理論分析有區別，但是直接測量母線的受力可行性很小，尤其是通過短路電流的情況，母線受力時間太短，無法測量短時間內的受力。

本發明通過以下技術方案實現：

一種基于實時信號監測系統的電動力實驗測量方法，其特征在于：所述實驗測量方法包括如下步驟；

1）確定豎向矩形銅母排被測點位置，通常取母排形變最大的地方，為母排兩個支撐點中間位置、或為母排搭接處；

2）將兩個應變片分別貼在母排被測點兩側，即母排的兩個側面的中間位置，兩側應變片高度一致，方向一致；

3）每個應變片均包括兩個接頭，一側應變片的兩個接頭分別連接有紅色、黃色導線，相對側應變片的兩個接頭分別連接有綠色、黑色導線；

4）導線另一端與動靜態信號測試分析系統相接，動靜態信號測試分析系統包含多個通道，選擇其中一個通道，其中紅色導線連接動靜態信號測試分析系統的+Fg端子，黃色、綠色導線連接動靜態信號測試分析系統的Vi+端子，黑色導線連接動靜態信號測試分析系統的-Fg端子；

5）啟動動靜態信號測試分析系統，通過動靜態信號測試分析系統實時監測被測點的應變量，將應變量乘以材料的彈性模量即得到母線內部的應力變化，以此來得到母線近似的電動力變化規律，即應力和應變的關系如下：

其中：應力σ和應變ε的比例常數E即材料的彈性模量。

本發明進一步技術改進方案是：

所述動靜態信號測試分析系統采用TST3828EN動靜態信號測試分析系統。

本發明與現有技術相比，具有以下明顯優點：

一、本發明通過在母排形變最大的位置兩側的中間位置橫向貼應變片，兩側應變片高度一致，方向一致，將應變片通過導線連接到信號測試儀，通過TST3828EN動靜態信號測試分析系統實時監測被測點的應變量，將應變量乘以材料的彈性模量即得到母排內部的應力變化，以此來得到母排近似的電動力變化規律；

二、本發明采用的是雙應變片法，由于豎放的矩形母排受到的電動力方向集中在水平方向，因此將兩個應變片分別水平貼在母排左右兩個側面的中間位置，兩邊高度和方向對應；

三、本發明通過測母排受力下的應變來得到母線的實際受力情況，有助于對實際工況中母線的受力情況進行分析。

附圖說明

圖1為本發明應變片結構圖；

圖2為本發明雙應變片貼法的俯視結構示意圖；

圖3為本發明應變片所貼位置示意圖；

圖4為本發明被測點的應變量隨時間的變化曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖1、2、3、4對本發明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施。

實驗測量方法包括如下步驟；

1）確定豎向矩形銅母排被測點位置，通常取母排形變最大的地方，為母排兩個支撐點中間位置、或為母排搭接處；

2）將兩個應變片分別貼在母排被測點兩側，即母排的兩個側面的中間位置，兩側應變片高度一致，方向一致；

3）每個應變片均包括兩個接頭，一側應變片的兩個接頭分別連接有紅色、黃色導線，相對側應變片的兩個接頭分別連接有綠色、黑色導線；

4）導線另一端與動靜態信號測試分析系統相接，動靜態信號測試分析系統包含多個通道，選擇其中一個通道，其中紅色導線連接動靜態信號測試分析系統的+Fg端子，黃色、綠色導線連接動靜態信號測試分析系統的Vi+端子，黑色導線連接動靜態信號測試分析系統的-Fg端子；

5）啟動動靜態信號測試分析系統，通過動靜態信號測試分析系統實時監測被測點的應變量，將應變量乘以材料的彈性模量即得到母線內部的應力變化，以此來得到母線近似的電動力變化規律，即應力和應變的關系如下：

其中：應力σ和應變ε的比例常數E即材料的彈性模量。

所述動靜態信號測試分析系統采用TST3828EN動靜態信號測試分析系統。

下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員更好的理解本發明并能予以實施。 如圖1所示，應變片用來測被測物體的應變量；應變片是在稱為基底的塑料薄膜上貼上由薄金屬箔材制成的敏感柵，然后再覆蓋上一層薄膜作成迭層構造；將應變片貼在被測定物上，使其隨著被測定物的應變一起伸縮，這樣里面的金屬箔材就隨著應變伸長或縮短，其電阻會隨之變化，而電阻變化率為常數，與應變成正比例關系，通過測量電阻的變化而對應變進行測定。應力和應變的關系如下：

其中：應力σ和應變ε的比例常數E即材料的彈性模量。應力反映了在施加的外力的影響下物體內部產生的力。圖4為80*10mm銅母排在63KA，0.4s的交流電情況下某一被測點的應變量變化情況。如圖，計算得，母線的最大應力為3220.35N，與理論值相差約8%；母排的受力情況是交變的且與母排交流情況下受力趨勢相符合。

本發明方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。