專利名稱：基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種架空導線舞動仿真試驗平臺，屬于架空導線防舞技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置。
背景技術(shù)：
輸電線路導線舞動是輸電技術(shù)領(lǐng)域中一個危害較大、防范比較困難的問題之一。輸電線路舞動是指在風作用下導線產(chǎn)生的一種低頻(約為O. 1-3HZ)、大振幅的導線自激振動，最大振幅可以達到導線直徑的5-300倍左右。這種運動能夠引起很大的動態(tài)應力，有時能使導線、金具及桿塔造成很大的破壞。為了避免導線舞動，需要對導線舞動機理、成舞條件、舞動規(guī)律等方面作深入研究。在研究的過程中，需要建造架空導線試驗平臺來模擬出導線舞動，以備對舞動進行分析，尋找架空導線的舞動規(guī)律。在風作用下，導線在垂直線路方向上擺動，會引起其連接的絕緣子串掛線點產(chǎn)生沿線路方向的位移，相當于對相鄰檔導線施加了一個檔端位移激勵，將會對相鄰檔架空導線的舞動產(chǎn)生一定的影響。目前，涉及到架空導線舞動試驗平臺的有很多種，大部分都是通過把實際中的單檔導線成比例縮小，利用立柱模擬鐵塔，鐵塔之間架設(shè)導線，通過在導線的測試點加載瞬時激勵，使導線產(chǎn)生振動來進行測試，其中瞬時激勵多為激振器實現(xiàn)，僅僅能模擬導線振動，不能形成舞動，因此不能進行對導線舞動機理的研究。另外，對導線垂直加載的實驗平臺僅僅考慮了垂直線路方法的激勵對架空導線影響，而未涉及沿線路方向上的檔端位移激勵對架空導線的影響。在專利號為2004201103810. O中公開了一種舞動試驗機，該試驗機完全是利用兩套曲柄連桿裝置模擬導線橢圓舞動軌跡，來模擬大跨越架空導線在覆冰后產(chǎn)生的舞動；該舞動試驗機的核心技術(shù)是激振器，激振器使導線舞動時其橫截面的軌跡呈橢圓形，橢圓的長短軸隨外界環(huán)境不同會有不同的變化，且長軸的中心線還會隨外力不同而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。該試驗機利用機械傳動來模擬導線的舞動，用于研究導線承受舞動的能力，但未涉及導線舞動機理模擬，不能進行舞動機理研究。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置，該裝置能夠很好的模擬沿架空導線方向的激勵對導線舞動的影響，進一步研究架空導線舞動機理。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是包括掛線裝置、橫向驅(qū)動裝置、架空導線和絕緣子串，所述掛線裝置固定于地面，所述架空導線的兩端分別通過絕緣子串與兩個掛線裝置連接，所述橫向驅(qū)動裝置與絕緣子串連接。本實用新型通過橫向驅(qū)動裝置對掛線裝置中的架空導線提供一個作用在檔端的水平方向上的持續(xù)小幅度的低頻激勵，使架空導線上的測量點達到成舞條件，可以研究不同檔距、不同激勵頻率、不同激勵幅值對導線舞動的影響，進一步研究架空導線舞動機理。對上述結(jié)構(gòu)做進一步限定，所述橫向驅(qū)動裝置包括可水平移動的推桿，所述推桿與固定架滑動配合，推桿的左端通過平板與偏心輪接觸，推桿的外側(cè)套接有用于推桿復位的彈簧，所述彈簧的一端與固定架內(nèi)側(cè)接觸，另一端與所述平板接觸，所述固定架通過底座的支撐固定。本實用新型中的推桿與絕緣子串的下端連接，通過偏心輪的勻速轉(zhuǎn)動，使推桿的末端的振動為一簡諧振動，可以對導線有一個正弦曲線的持續(xù)激勵，該正弦激勵一方面能夠使導線舞動，另一方面正弦激勵為一具有顯著規(guī)律的激勵方式，其激振頻率單一，在后續(xù)處理時方便研究。對上述結(jié)構(gòu)做進一步限定，所述橫向驅(qū)動裝置為由連桿、滑塊和旋轉(zhuǎn)輪組成的曲柄連桿機構(gòu)，或具有雙工位的汽缸。本實用新型中的曲柄連桿機構(gòu)和汽缸也可以實現(xiàn)激勵導線舞動，研究其舞動規(guī)律，但這兩種方式所產(chǎn)生的振動頻率成分復雜，因此試驗效果不如偏心輪結(jié)構(gòu)明顯。
對上述結(jié)構(gòu)做進一步限定，所述掛線裝置包括水平放置的橫擔，所述橫擔的端部設(shè)有與絕緣子串連接的掛鉤，橫擔的中部固定有垂直橫擔的固定座。本實用新型中的固定座及橫擔用于模擬實際中的鐵塔，使該裝置更能反映實際中的情況，增加模擬結(jié)構(gòu)的準確度。對上述結(jié)構(gòu)做進一步限定，所述掛線裝置設(shè)置三個及以上，相鄰掛線裝置之間通過架空導線和絕緣子串連接，形成多檔架空導線。本實用新型對掛線裝置進行串聯(lián)，可研究多檔架空導線中，多個測量點的舞動情況，可以充分反映舞動規(guī)律。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實用新型通過橫向驅(qū)動裝置配合架空導線，來模擬實際中鐵塔架設(shè)的導線受到沿架空導線方向上的激勵時的舞動情況，用于研究不同檔距、不同振動頻率及不同振動幅值下，架空導線舞動規(guī)律，彌補了傳統(tǒng)只進行垂直激勵導線振動的不足，使試驗人員更能全面了解架空導線舞動機理，從而提出改進措施來避免舞動的產(chǎn)生；本實用新型中的試驗方法是針對該試驗裝置提出，該裝置簡單，操作方便，并且能夠很好的模擬架空導線舞動，針對本專業(yè)人員試驗容易理解，容易掌握。
以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是兩檔架空導線舞動試驗裝置結(jié)構(gòu)不意圖；圖3是圖2的另一種實施例；圖4是偏心輪機構(gòu)的橫向驅(qū)動裝置示意圖；圖5是曲柄連桿機構(gòu)的橫向驅(qū)動裝置示意圖；圖6是雙工位汽缸的橫向驅(qū)動裝置示意圖；其中1、橫向驅(qū)動裝置，2、橫擔，3、固定座，4、架空導線，5、絕緣子串，6、底座，7、偏心輪，8、固定架，9、彈簧，10、推桿，11、連桿，12、滑塊，13、旋轉(zhuǎn)輪，14、氣泵，15、氣缸。
具體實施方式
[0022]根據(jù)附圖I可知，本實用新型具體涉及ー種基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置包括掛線裝置、橫向驅(qū)動裝置I、架空導線4和絕緣子串5，掛線裝置固定于地面，架空導線4的兩端分別通過絕緣子串5與兩個掛線裝置連接，橫向驅(qū)動裝置I與絕緣子串5連接，掛線裝置包括水平放置的橫擔2，橫擔2的端部設(shè)有與絕緣子串5連接的掛鉤，橫擔2的中部固定有垂直橫擔2的固定座3。根據(jù)附圖2可知，掛線裝置并 設(shè)置三個，在掛線裝置的橫擔2端部掛接有絕緣子串5，相鄰掛線裝置之間通過架空導線4串聯(lián)，形成兩檔導線。基于此裝置可研究兩檔導線上不同的測量點上架空導線4舞動情況，總結(jié)多檔架空導線舞動時對一條線路中鉄塔的影響情況，從整條線路上來避免因舞動帶來的危害。在附圖3中，并排設(shè)置三個掛線裝置，激勵點處于中間架線裝置的絕緣子串上，也可以在多檔線路上設(shè)定多個激勵裝置，分析不同激勵點，不同激勵個數(shù)對導線舞動情況。其中附圖4、5和6為橫向驅(qū)動裝置I的三種不同實施方式，其中附圖4為偏心輪機構(gòu)的橫向驅(qū)動裝置，包括可水平移動的推桿10，推桿10與固定架8滑動配合，推桿10的左端通過平板與偏心輪7接觸，推桿10的外側(cè)套接有用于推桿10復位的彈簧9，彈簧9的一端與固定架8內(nèi)側(cè)接觸,另一端與所述平板接觸，固定架8通過底座6的支撐固定。偏心輪7通過調(diào)頻電機帶動，使其勻速旋轉(zhuǎn)，帶動推桿10水平運動，其中推桿10的末端為簡諧振動，其給予架空導線4 ー個正弦波形式的激勵。附圖5為曲柄連桿機構(gòu)的橫向驅(qū)動裝置，該裝置有調(diào)頻電機帶動的旋轉(zhuǎn)輪13轉(zhuǎn)動，在旋轉(zhuǎn)輪13的邊界出鉸接連桿11，連桿11的另外一段連接設(shè)有固定軌道的滑塊12，形成曲柄連桿機構(gòu)，滑塊12帶動架空導線4振動，使測量點形成舞動。曲柄連桿機構(gòu)中滑塊12末端輸出的振動形式為非簡諧振動，其振動曲線較復雜，因此其效果不如偏心輪機構(gòu)。附圖6雙エ位汽缸的橫向驅(qū)動裝置，該裝置通過氣泵14帶動汽缸15的活塞運動，這種結(jié)構(gòu)振動頻率不容易控制，頻率調(diào)整范圍太小，而且在使用中存在不可預測的噪音振動。除了上述的三種橫向驅(qū)動裝置外，其它能實現(xiàn)往復水平運動的機構(gòu)，均可應用于本實用新型，實現(xiàn)架空導線舞動的目的，其均在本實用新型包含范圍之內(nèi)。另外底座6可設(shè)置為高度可調(diào)的裝置，用于適應不同高度的試驗平臺，以提高本實用新型的實用性。根據(jù)以上所述，由裝置總結(jié)出基于檔端位移激勵的架空導線舞動的試驗方法，其步驟如下(I)所述試驗裝置搭建好后，測量架空導線的檔距、比載和弧垂度；(2)確定測量點，可以確定2-3個測量點，在測量點的位置安置高速相機，并啟動聞速相機；(3)確定加載點，啟動橫向驅(qū)動裝置1，對架空導線4進行橫向激勵的加載，其中要求橫向驅(qū)動裝置I給定橫向激勵的振動頻率為O. 1-20HZ，振動幅度為l-20mm ；(4)記錄加載時間，要求加載時間需滿足從開始加載到在架空導線4測量點成舞以后的時間段，然后記錄橫向驅(qū)動裝置I的振動頻率及振動幅值；(5)提取高速相機數(shù)據(jù)，分析試驗結(jié)果，繪制架空導線4上測量點舞動軌跡。本實用新型中的高速相機采用的是丹麥JAT公司生產(chǎn)的RMC-6740GE型號相機，其采樣頻率為200Fps，可清楚采集測量點軌跡，滿足本實用新型的要求。[0036]本實用新型通過若干次試驗，測量不同檔距、不同激勵頻率和不同激勵幅值下的架空導線4舞動軌跡，對結(jié)果進行分析，繪制出架空導線舞動軌跡，總結(jié)各個因素對舞動影響程度，找出避免架空導線舞動的措施?！?br> 權(quán)利要求1.一種基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置，其特征在于包括掛線裝置、橫向驅(qū)動裝置(I)、架空導線(4)和絕緣子串(5)，所述掛線裝置固定于地面，所述架空導線(4)的兩端分別通過絕緣子串(5)與兩個掛線裝置連接，所述橫向驅(qū)動裝置(I)與絕緣子串(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置，其特征在于所述橫向驅(qū)動裝置(I)包括可水平移動的推桿(10)，所述推桿(10)與固定架(8)滑動配合，推桿(10)的左端通過平板與偏心輪(7)接觸，推桿(10)的外側(cè)套接有用于推桿(10)復位的彈簧(9)，所述彈簧(9)的一端與固定架(8)內(nèi)側(cè)接觸，另一端與所述平板接觸，所述固定
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置，其特征在于所述橫向驅(qū)動裝置⑴為由連桿(11)、滑塊(12)和旋轉(zhuǎn)輪(13)組成的曲柄連桿機構(gòu)，或具有雙エ位的汽缸(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置，其特征在于所述掛線裝置包括水平放置的橫擔(2)，所述橫擔(2)的端部設(shè)有與絕緣子串(5)連接的掛鉤，橫擔(2)的中部固定有垂直橫擔(2)的固定座(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置，其特征在于所述掛線裝置設(shè)置三個及以上，相鄰掛線裝置之間通過架空導線(4)和絕緣子串(5)連接，形成多檔架空導線。
專利摘要本實用新型公開了一種基于檔端位移激勵的架空導線舞動試驗裝置，屬于架空導線防舞技術(shù)領(lǐng)域，其試驗裝置包括掛線裝置、橫向驅(qū)動裝置、架空導線和絕緣子串，掛線裝置固定于地面，架空導線的兩端分別通過絕緣子串與兩個掛線裝置連接，橫向驅(qū)動裝置與絕緣子串連接。本實用新型通過橫向驅(qū)動裝置配合架空導線，來模擬實際中鐵塔架設(shè)的導線受到沿架空導線方向上的檔端位移激勵時的舞動情況，用于研究不同檔距、不同激勵頻率及不同激勵幅值下，架空導線舞動規(guī)律，彌補了傳統(tǒng)只進行垂直于架空導線激勵導線舞動的不足，使試驗人員更能全面了解架空導線舞動機理，從而提出防舞措施。
文檔編號G01M7/02GK202471378SQ20122002221
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者楊文剛, 王璋奇, 韓志杰, 高林濤 申請人:華北電力大學(保定)