[發明專利]一種應用于臺風風場的輸電線風洞試驗系統及方法

有效

• 申請號: 201210144936.2
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102692309A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 金小明;陳建福;王衍東;姚文峰;王振華;陳鵬;劉萬群;歷天威;陳雄偉;朱映潔;吳培烽;邱昊;吳暉
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;廣東省電力設計研究院
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種應用于臺風風場的輸電線的風洞試驗系統，其特征在于包括試驗塔（1）、直線塔（2）、耐張塔（3）、導線（4）、地線（5）、絕緣子串（6）、風洞轉盤（13）、試驗風場；所述試驗塔（1）位于風洞轉盤（13）的幾何中心，直線塔（2）放置在試驗塔（1）兩側，耐張塔（3）放置在直線塔（2）兩側，試驗塔（1）、直線塔（2）、耐張塔（3）位于同一豎直平面上；絕緣子串（6）分別安裝在試驗塔（1）、直線塔（2）及耐張塔（3）上；導線（4）、地線（5）懸掛在絕緣子串（6）上；試驗風場位于試驗塔（1）、直線塔（2）及耐張塔（3）組成的豎直平面上流。

2.根據權利要求1所述應用于臺風風場的輸電線的風洞試驗系統，其特征在于所述試驗塔（1）采用離散剛度法制作；試驗塔（1）根據幾何相似計算試驗塔（1）各桿件的長度和外徑，根據彈性參數計算試驗塔（1）各桿件的軸向剛度，根據慣性參數計算試驗塔（1）各部分的質量，根據斯托羅哈數調整試驗塔（1）的一階自振頻率，使用毛細黃銅管制作試驗塔（1）骨架，使用泡沫塑料和ABS板制作試驗塔（1）外形。

3.根據權利要求1所述應用于臺風風場的輸電線的風洞試驗系統，其特征在于所述直線塔（2）、耐張塔（3）采用不銹鋼管材料；所述導線（4）、地線（5）采用不銹鋼絲材料和塑料套管材料，分段的塑料套管材料套在不銹鋼絲外。

4.根據權利要求3所述應用于臺風風場的輸電線的風洞試驗系統，其特征在于所述導線（4）為四跨四分裂導線；地線（5）為四跨地線。

5.根據權利要求1所述應用于臺風風場的輸電線的風洞試驗系統，其特征在于所述絕緣子串（6）包括絕緣子串芯棒（15）、絕緣片傘裙（17）、間隔棒（19）；絕緣子串芯棒（15）采用不銹鋼管材料，；絕緣片傘裙（17）、間隔棒（19）均采用ABS板材料。

6.根據權利要求1所述應用于臺風風場的輸電線的風洞試驗系統，其特征在于所述試驗風場包括雙木塊粗糙元（7）、雙石塊粗糙元（8）、單石塊粗糙元（9）、格柵（12），形成風剖面和產生紊流的格柵（12）擺放在遠離豎直平面；豎直平面與格柵（12）之間交錯擺放形成紊流度剖面的雙木塊粗糙元（7）、雙石塊粗糙元（8）、單石塊粗糙元（9）。

7.根據權利要求1至6任一項所述應用于臺風風場的輸電線的風洞試驗系統，其特征在于所述風洞試驗系統還包括激光位移計（10）、皮托管（11）；所述激光位移計（10）安放在近試驗塔（1）的試驗風場內；皮托管（11）安放在與試驗塔（1）同一直線上的遠處。

8.應用于權利要求1-7所述風洞試驗系統的試驗方法，其特征在于包括如下步驟：

1）按照間距要求安裝雙木塊粗糙元、雙石塊粗糙元、單石塊粗糙元、矩形格柵組成試驗風場；

2）安裝試驗塔于風洞轉盤的幾何中心，并處于90度風向角下；

3）按尺寸要求安裝直線塔和耐張塔，并與試驗塔對齊；

4）懸掛絕緣子串至試驗塔和直線塔的各掛點位置；

5）懸掛導線和地線至絕緣子串上，張拉至垂度滿足設計要求；

6）安裝激光位移計、皮托管；

7）測量試驗塔的動力特性、調試采樣儀器；

8）進行90度風向角下不同風速等級下的風洞試驗，采集位移時程和加速度時程；

9）旋轉風洞轉盤至75度風向角和60度風向角，分別進行相應的風洞試驗。