[實用新型]一種輸電導線脫冰試驗模擬系統

有效

• 申請號: 201720988433.1
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN207180731U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 劉彬;姬昆鵬;展雪萍;司佳鈞;趙彬;費香澤;楊加倫;楊風利;李鵬;張立春;劉亮;鄧春;王志利;白洋
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司11266
• 代理人: 郭一斐,葉萬東

技術領域

本實用新型涉及高壓輸電領域，更具體地，涉及一種輸電導線脫冰試驗模擬系統。

背景技術

設置在重冰區的輸電線路會因天氣原因而結冰和脫冰，而輸電線路脫冰會引起導線及地線的大幅振動，對線路結構產生潛在危害，在重冰區的輸電線路設計過程中，實際線路無論是自身材料特性還是設計條件均比較復雜，開展導線脫冰模擬試驗是獲取導線脫冰跳躍特性極為有效的研究方法。

現有的輸電導線脫冰試驗中，無論是針對單導線還是分裂導線，其覆冰載荷模擬均采用在導線上特定位置懸掛集中質量塊的方式實現。但是，先前文獻及專利中所用質量塊體積較大且通過繩索與導線連接，占用空間較大，尤其在模擬分裂導線束因子導線不均勻覆冰或不同步脫冰而發生大幅扭轉運動等復雜脫冰工況時，若采用以往方法則不同子導線下懸掛的繩索和質量塊會相互干涉，影響導線束正常運動，這與真實的脫冰工況存在顯著差異，無法準確獲取分裂導線束的脫冰動力響應特性。而對于脫冰過程的模擬有使用電磁鐵控制集中質量塊釋放的方式，但均使固定點的單個電磁鐵隨重物一起掉落，且采用拉繩懸掛重物，使得覆冰模擬載荷與導線之間的距離較遠，接觸面極小，難以實現導線均勻覆冰的近似模擬，且并未考慮覆冰形式及其密度變化問題。同時，在以往的導線脫冰試驗中，所有的覆冰模擬載荷釋放控制過程，均通過預先設定脫冰的數量、模式和位置(稱之為“初始脫冰”)，僅把初始脫冰作為引起導線振動的起因，進而研究系統的衰減振動特性，無法實現有更多覆冰在衰減振動過程中會被“甩掉”的脫冰工況，即無法對誘發脫冰的工況進行模擬。

實用新型內容

為了解決背景技術存在的現有脫冰模擬試驗存在的上述問題，本實用新型提供了一種輸電導線脫冰試驗模擬系統，所述系統通過脫冰模擬裝置模擬真實覆冰密度及厚度，通過對異形電磁鐵的控制模擬真實冰與導線的作用力，以達到真實脫冰模擬；

所述一種輸電導線脫冰試驗模擬系統包括：

多個脫冰模擬裝置，所述脫冰模擬裝置包括固定卡環、異形電磁鐵以及管狀外殼，所述脫冰模擬裝置通過固定卡環固定在試驗導線上，管狀外殼內置填充物，用于模擬不同厚度、不同密度的覆冰，異形電磁鐵與管狀外殼通過電磁吸附力相連；

電源單元，所述電源單元包括直流穩壓電源，電源單元與控制單元相連，電壓單元用于向系統供電；

控制單元，所述控制單元輸出端與各脫冰模擬裝置異形電磁鐵相連，用于根據模擬需求設置各異形電磁鐵的電磁吸附力以及控制各異形電磁鐵導通或斷電；

進一步的，所述固定卡環與異形電磁鐵機械連接，所述固定卡環卡合在試驗導線上，所述固定卡環為兩端有固定平面的圓弧曲面，所述圓弧曲面曲率半徑與試驗導線外徑相同，圓弧曲面用于與試驗導線相卡合；所述固定平面兩端均設置有通孔，所述通孔與異形電磁鐵上部對應位置的螺紋孔相適應，用于使圓弧曲面卡合試驗導線固定在異形電磁鐵上部；

進一步的，所述異形電磁鐵下部與管狀外殼形狀相適應，用于通過電磁吸附與管狀外殼連接；所述異形電磁鐵下部為內凹的圓弧曲面，所述管狀外殼為圓柱狀，所述異形電磁鐵下部的內凹圓弧曲面曲率半徑與管狀外殼圓柱的截面半徑相等；所述管狀外殼的材料屬性、表面質量及管壁厚度應滿足異形電磁鐵額定吸附力的要求；

進一步的，所述異形電磁鐵均勻布置在管狀外殼上，異形電磁鐵的數量根據管狀外殼長度確定，異形電磁鐵的數量至少為2個；

進一步的，所述管狀外殼內部的填充物為按照覆冰厚度及密度需求進行配比的固體顆粒的混合物，使管狀外殼內部不同位置的密度為相同的或不同的；所述固體顆粒包括沙土、鋼珠以及泡沫；

進一步的，所述所述異形電磁鐵下部與管狀外殼的頂部均為平面，兩平面根據電磁吸附力進行吸附；

進一步的，所述多個脫冰模擬裝置布置在試驗導線上，布置間距是相等或不相等的；所述試驗導線包括普通導線以及分裂導線，布置在分裂導線的子導線上的多個脫冰模擬裝置間互不干涉。

本實用新型的有益效果為：本實用新型的技術方案，給出了一種輸電導線脫冰試驗模擬系統，提供了一種更真實的模擬實際覆冰及脫冰情況的模擬系統，所述系統通過脫冰模擬裝置模擬真實覆冰密度及厚度，通過對異形電磁鐵的控制模擬真實冰與導線的作用力，以達到真實脫冰模擬；同時可通過對電磁鐵的控制模擬覆冰的誘發脫冰，為準確獲取輸電線路的脫冰動力特性提供了先進可靠的試驗方法。

附圖說明

通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本實用新型的示例性實施方式：