[發明專利]一種輸電線路導線覆冰不平衡張力試驗方法及系統

有效

• 申請號: 201710563694.3
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107907311B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 朱奕弢;潘少良;張文杰;張大長;陳焱彬;吳凱;李浩言;王瑤;蔣鋒;蔣偉;王偉;張翼
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司湖州供電公司;湖州電力設計院有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L5/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;李玉成

本發明公開了一種輸電線路導線覆冰不平衡張力試驗方法及系統，系統包括用于定位導線的定位機構、用于檢測導線水平位移的位移檢測裝置以及用于檢測導線受力情況的張力檢測裝置，所述導線的一端連接有作動器，所述導線的另一端連接水平張力模擬裝置，所述導線的中部連接有懸垂串，所述導線在懸垂串的下方懸掛有重物。本發明旨在提供一種減少試驗場地占用、降低試驗難度的輸電線路導線覆冰不平衡張力試驗方法及系統。

技術領域

本發明屬于輸電線路測試領域，尤其涉及一種輸電線路導線覆冰不平衡張力試驗方法及系統。

背景技術

輸電線路桿塔由于架設在戶外環境中，各種氣象災害均可能引發輸電線路桿塔損壞，特別是冬季架空導線和桿塔很容易覆冰，嚴重的覆冰以及不均勻覆冰，是造成高壓輸電線路倒塔甚至串倒的主要原因。在我國許多地區都發生過因導線覆冰而使輸電線路的荷重增加造成閃絡、斷線、倒桿塔等事故，給社會造成了巨大的經濟損失。例如，2008年1月份全國各地普降大雪，南方數省輸電線路遭遇歷史上罕見的冰雪災害，大風、凍雨、冰雪使輸電導線嚴重覆冰，多條輸電線路發生掉串、斷線、倒塔等事故。

不均勻覆冰等因素引起的縱向不平衡張力是架空線路設計時需要考慮的重要因素，對于保障輸電線路的安全運行具有十分重要的意義。對于輸電線路縱向不平衡張力的分析，研究及設計人員一般以理論計算和有限元分析為主，在不平衡張力試驗方面研究很少，一個很重要的原因就是輸電線路檔距過大，試驗難度和成本很高，并且一條線路參數無法進行過多改變，試驗模型單一。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中的上述不足，提供了一種減少試驗場地占用、降低試驗難度的輸電線路導線覆冰不平衡張力試驗方法及系統。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種輸電線路導線覆冰不平衡張力試驗方法，包括以下步驟：

a.根據輸電線路實際設計條件的檔距1和高差h，選擇正常使用時相應的導線型號和懸垂串型號；

b.計算單位長度下的導線自重荷載g₁和單位長度下的覆冰重力荷載g₂，得出計算輸電線路處于i檔時的導線豎向荷載g：

g＝g₁+g₂ (1)；

c.計算輸電線路處于i檔時的懸垂串底部受到的豎向荷載W，在懸垂串底部懸掛與W等質量的重物用于模擬懸垂串底部受到的豎向荷載；

d.分別測得初始狀態下懸垂串兩側的導線張力，其中張力較小側導線張力記為Fmin，張力較大側導線張力記為Fmax，計算懸垂串不平衡張力F＝Fmax-Fmin；

e.對導線加載導線張力，記錄懸垂串的水平位移為S，并測得此狀態下懸垂串兩側的導線張力F_max和F_min，計算此狀態下懸垂串的不平衡張力F＝F_max-F_min；

f.增加對導線加載的導線張力，并重復e步驟，得出多組不平衡張力F與對應的水平位移S，作出不平衡張力F和水平位移S的關系曲線。

這樣，將輸電線路連續檔中某一基直線塔上的懸垂串取出，在懸垂串底部懸掛與兩側導線覆冰等重的重物來模擬導線覆冰，按照導線型號、覆冰厚度以及不均勻覆冰情況的不同設計試驗工況，通過水平張拉導線的方式，測試懸垂串不同偏轉角度時兩側的導線張力，從而得到不平衡張力的變化，極大降低了試驗的難度和風險，能夠準確有效的模擬出懸垂串受力特征。

作為優選，步驟b中，單位長度下的導線自重荷載g₁計算公式為：

g₁＝9.80665×p₁ (2)