一種輸電導(dǎo)線用風(fēng)雨致振模擬實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種致振模擬實驗裝置，特別涉及一種輸電導(dǎo)線用風(fēng)雨致振模擬實驗
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)的發(fā)展，高壓、特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)逐漸規(guī)模化、智能化，這使得輸電塔-線體系發(fā)生巨大變化，主要呈現(xiàn)塔桿高聳、導(dǎo)線截面粗大等問題。這使得塔線體系柔性特征愈發(fā)凸顯，易受到外部載荷影響。特高壓輸電導(dǎo)線在風(fēng)雨耦合的環(huán)境中，多次呈現(xiàn)大幅的振動現(xiàn)象。國內(nèi)外少數(shù)學(xué)者進行了針對性的研究，發(fā)現(xiàn)其誘發(fā)機理可能為風(fēng)雨致輸電導(dǎo)線氣動力失穩(wěn)。該大幅振動現(xiàn)象嚴重威脅輸電線路的安全穩(wěn)定運行，為即將開建的特高壓輸電線路工程的一大隱患。而國內(nèi)尚無針對一種輸電導(dǎo)線的風(fēng)雨致振實驗的相關(guān)實驗設(shè)備。因此，為揭示其誘發(fā)機理，有必要搭建輸電導(dǎo)線用風(fēng)雨致振模擬實驗裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種模擬輸電導(dǎo)線風(fēng)雨致振實驗裝置。其可以強風(fēng)、降雨，微風(fēng)有雨，中風(fēng)有雨及強風(fēng)有雨等多種工況。在多種工況下，通過位移傳感器、壓力傳感器及加速度傳感器等測量輸電導(dǎo)線的面內(nèi)氣動力系數(shù)、振動幅值、速度及加速度，并可根據(jù)需要測量輸電導(dǎo)線的面外振動氣動力系數(shù)、振動幅值、速度及加速度。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取四組機構(gòu):循環(huán)降雨系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)利用雨水，節(jié)約水資源，且可遠離水源進行實驗；定向風(fēng)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的定向風(fēng)；刻度板結(jié)構(gòu)可顯示輸電導(dǎo)線的橫向偏角，同時保證雨水飛濺不出實驗區(qū)；導(dǎo)線架為輸電導(dǎo)線和傳感器提供支撐，其高度可調(diào)，可完成導(dǎo)線的縱向傾斜。
[0005]本發(fā)明由于采取上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點:
[0006]1.實驗臺整體結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積僅7m2左右；
[0007]2.有獨立的降雨循環(huán)系統(tǒng)，可遠離水源進行實驗，半封閉結(jié)構(gòu)使水循環(huán)流失大大減少；
[0008]3.流場尾部開放，防止干擾尾流影響氣動力參數(shù)；
[0009]4.導(dǎo)線位置和走向在一定范圍內(nèi)可調(diào)整,滿足不同攻角和風(fēng)偏角要求；
[0010]5.導(dǎo)線架設(shè)有橫向振動擴展孔，可擴展同時測量橫向振動。
【附圖說明】
[0011]圖1是輸電導(dǎo)線風(fēng)雨致振實驗臺示意圖。
[0012]圖2是導(dǎo)線極限風(fēng)偏角β位置示意圖。
[0013]圖3是導(dǎo)線極限傾角α位置示意圖。
[0014]圖4是模擬風(fēng)速系統(tǒng)不意圖。
[0015]其中，I為風(fēng)筒，2為風(fēng)機，3為風(fēng)速調(diào)節(jié)變頻箱，4為降雨調(diào)節(jié)箱，5為風(fēng)機工作臺，6為導(dǎo)線架支架，7為彈簧，8為導(dǎo)線架粗調(diào)節(jié)螺釘，9為導(dǎo)線架底座，10為降雨架，11為引水槽工作臺，12為出風(fēng)口板，13為進水管，14為水槽，15為入風(fēng)口板，16為導(dǎo)線，17為GB_M5_S螺釘，18為拐角鎖緊銷，19側(cè)副板，20為刻度板，21為GB_M6-S螺釘，22為側(cè)主板，23為引水槽，24為水泵，25為風(fēng)機工作臺，26為風(fēng)機，27為風(fēng)速調(diào)節(jié)變頻箱，28為降雨調(diào)節(jié)箱，29為風(fēng)筒。
【具體實施方式】
[0016]結(jié)合附圖對本發(fā)明各結(jié)構(gòu)進行詳細說明。
[0017]1.導(dǎo)線架機構(gòu):由導(dǎo)線架支架[6]、彈簧[7]、導(dǎo)線架粗調(diào)螺釘[8]、導(dǎo)線架底座
[9]、微調(diào)節(jié)螺釘(M6-S) [21]及導(dǎo)線構(gòu)成。導(dǎo)線架底座與導(dǎo)線架支架相連，由導(dǎo)線架粗調(diào)螺釘夾緊，粗調(diào)高度時可松開，調(diào)節(jié)后擰緊。導(dǎo)線由其上下兩根彈簧拉扯至導(dǎo)線架矩形支架的中部，可做自由振動。高位彈簧上方通過微調(diào)節(jié)螺釘與導(dǎo)線架支架相連，通過旋轉(zhuǎn)微調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整高位彈簧拉力，從而微調(diào)導(dǎo)線高度。
[0018]2.刻度板結(jié)構(gòu):由刻度板[20]及側(cè)主板[22]組成?？潭劝逯胁看蚣氶L通孔，以備導(dǎo)線穿過，孔邊有刻度，調(diào)整導(dǎo)線傾角時可參照讀數(shù)；刻度板可隨導(dǎo)線水平旋轉(zhuǎn)而在側(cè)主板上滑動，滑動距離可由側(cè)主板滑動副附近的刻度值讀出，用以計算風(fēng)偏角。
[0019]3.模擬風(fēng)速系統(tǒng):由風(fēng)筒[I]、風(fēng)機[2]、風(fēng)速調(diào)節(jié)變頻箱[3]和風(fēng)機工作臺[5]組成。風(fēng)機固定在風(fēng)機工作臺上，工作臺臺面靠柜門處預(yù)留兩個調(diào)速箱的凹槽，用來放置風(fēng)速調(diào)節(jié)變頻箱和降雨調(diào)節(jié)箱。風(fēng)筒與風(fēng)機相連，風(fēng)筒保證風(fēng)的均勻性和穩(wěn)定性。實驗時風(fēng)通過風(fēng)筒吹入實驗區(qū)，風(fēng)速通過調(diào)節(jié)箱調(diào)節(jié)。
[0020]4.降雨循環(huán)系統(tǒng):由降雨架[10]、引水槽工作臺[11]、進水管[13]、水槽[14]、引水槽[23]和水泵[24]構(gòu)成。降雨架上部安裝有降雨所需噴頭，架體中空，可直接做導(dǎo)管使用；其可通過軟管與水泵出口相連。引水槽安裝在引水槽工作臺上，中部微凸出，保證降雨可順勢滑入邊槽內(nèi)，并從引水槽尾部的出口流出。水槽位于引水槽的尾部下方，用于承接流出引水槽的降雨并儲存之，以備循環(huán)再利用。
[0021 ] 下面結(jié)合附圖和對本發(fā)明實驗流程進行詳細說明:
[0022]1.固定導(dǎo)線:根據(jù)附圖1，導(dǎo)線[16]穿過兩側(cè)刻度板[20]，且兩端被4根彈簧[7]固定在導(dǎo)線架支架[6]中部；
[0023]2.調(diào)整導(dǎo)線位置:
[0024]a)水平調(diào)整:移動導(dǎo)線架底座[9]可調(diào)整如圖2所示的風(fēng)偏角β，同時刻度板
[20]隨導(dǎo)線平移至合適位置固定，可在刻度板滑動副位置讀出兩邊偏移量，從而確定β角；
[0025]b)高度調(diào)整:按先后次序分別調(diào)整粗調(diào)節(jié)螺釘[8]和微調(diào)節(jié)螺釘(M6-S螺釘)
[21]調(diào)節(jié)如附圖3所示導(dǎo)線的傾角α，其讀數(shù)可根據(jù)刻度板長條狀通孔的刻度讀出；
[0026]3.調(diào)節(jié)風(fēng)速:風(fēng)機[2]通電后開始送風(fēng)，可通過調(diào)節(jié)風(fēng)機工作臺[5]上的變頻箱
[3]改變風(fēng)機[2]轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)量及風(fēng)速；
[0027]4.調(diào)節(jié)降雨:通電后，水泵[24]開始從水槽[14]中抽水并送入降雨架[10]。調(diào)節(jié)風(fēng)機工作臺[5]上的降雨調(diào)節(jié)箱[4]，可改變水泵[24]的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)降雨量。
【主權(quán)項】
1.一種輸電導(dǎo)線用風(fēng)雨致振模擬實驗裝置，包括試驗臺主體結(jié)構(gòu)、模擬降雨系統(tǒng)，模擬風(fēng)速系統(tǒng)，導(dǎo)線架結(jié)構(gòu)以及采集系統(tǒng)，其特征在于:完整的循環(huán)降雨裝置，包括水泵、水槽、噴頭、水管管道，所述水泵安置試驗區(qū)后方水槽邊，與水管管道以軟管連接；導(dǎo)線架結(jié)構(gòu)，包括粗、細調(diào)節(jié)螺釘、底座和支架；試驗臺主體，包括導(dǎo)流槽、可活動擋雨板，所述導(dǎo)流槽設(shè)置在試驗區(qū)域下端，包括邊緣導(dǎo)流部分，所述擋雨板設(shè)置在試驗區(qū)域兩邊中間部位，與外圍圍墻連接，可做水平位移；輸電導(dǎo)線振動測試裝置，所述裝置設(shè)置在導(dǎo)線架上，與導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降雨循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:擋雨板與外圍圍墻連接，可自由滑動，方便調(diào)節(jié)導(dǎo)線位置，中部長條狀通孔為導(dǎo)線預(yù)留振動空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)線架結(jié)構(gòu)，其特征在于:導(dǎo)線架設(shè)有兩級高度調(diào)節(jié)，包括支架與底座連接處的粗條螺釘和支架頂部的微調(diào)螺釘；輸電導(dǎo)線經(jīng)彈簧懸掛于導(dǎo)線架的矩形框中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電導(dǎo)線振動測試裝置，其特征在于:壓力、位移，速度和加速度傳感器分別置于輸電導(dǎo)線的兩端，用以測量氣動力系數(shù)、振動位移，位移速度和加速度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電導(dǎo)線用風(fēng)雨致振模擬實驗裝置，用于研究輸電導(dǎo)線在風(fēng)雨耦合作用下可能誘發(fā)的風(fēng)雨致振現(xiàn)象。包括：試驗臺主體結(jié)構(gòu)、模擬降雨裝置、模擬風(fēng)速系統(tǒng)、導(dǎo)線架結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線位置調(diào)整及測試裝置。模擬降雨裝置的噴頭可隨管道支架水平移動以與調(diào)節(jié)出風(fēng)口的距離，所述設(shè)備水源來自水槽并由其側(cè)邊水泵供給。噴頭模擬的降雨經(jīng)過導(dǎo)流槽后回收到水槽，實現(xiàn)水循環(huán)使用。導(dǎo)線架設(shè)置在中間實驗區(qū)域兩側(cè)，設(shè)有兩級高度調(diào)節(jié)，包括支架與底座連接處的粗條螺釘和支架頂部的微調(diào)螺釘，輸電導(dǎo)線經(jīng)彈簧懸掛于導(dǎo)線架的矩形框中。另外，壓力、位移，速度和加速度傳感器分別置于輸電導(dǎo)線的兩端，用以測量氣動力系數(shù)、振動位移，位移速度和加速度。
【IPC分類】G09B23-18
【公開號】CN104599568
【申請?zhí)枴緾N201410743206
【發(fā)明人】周超, 孟超, 劉衍平, 李力
【申請人】華北電力大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月8日