一种输电导线脱冰振动测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种输电导线脱冰振动测试装置。本实用新型专利技术的测试装置包括两个用于支撑输电导线的刚性框架，每个刚性框架内安装水平方向位置可调的两根竖向弹簧和竖向高度可调的两根水平弹簧；所述竖向弹簧的一端与刚性框架的横梁相连，另一端与位于刚性框架中央处的水平悬吊杆相连；所述水平弹簧的一端与刚性框架的立柱相连，另一端与水平悬吊杆相连，所述的水平悬吊杆通过连接件连接一圆形端板，该圆形端板用于与输电导线的端部固定连接。本实用新型专利技术的测试装置组装简便，移动灵活，可以放置于真实的冰雪环境下进行测试，能够模拟不同频率特性的多分裂覆冰导线在真实脱冰情况下的振动响应，为输电线路抗脱冰设计研究提供重要的参考数据。

A Vibration Testing Device for Deicing of Transmission Line

【技术实现步骤摘要】
一种输电导线脱冰振动测试装置
本技术涉及覆冰高压输电线路抗脱冰设计研究的测试领域，特别是一种可移动可拆装的输电导线脱冰振动测试装置。
技术介绍
输电线路的导线具有轻柔、大跨的特点，属于对冰荷载较为敏感的结构。我国是输电线路冰灾较为严重的国家之一。2008年我国南方部分省市发生了严重的冰冻雨雪灾害，对电网造成了极为严重的破坏，造成了重大的经济损失。从大量冰灾下输电线路的故障统计分析来看，除了冰雪荷载增加了导线和塔的自重外，覆冰输电线路在脱冰阶段产生的大幅竖向跳跃振动和由此产生的结构不平衡张力，也是造成导线拉断甚至杆塔破坏的重要原因。由此可见，正确认识和评估覆冰输电脱冰时的动力响应和荷载效应是保障输电线路抵抗冰灾作用的重要方面。由于真型输电线路监测存在周期长，费用高，且受气候环境干扰显著等问题，因此难以快速为目前导线抗脱冰设计提供可靠数据。而现有的其他数值模拟技术均基于人为假定的脱冰方式来计算导线动力响应，因而难以反映导线真实脱冰时的响应状态。为了解决上述研究方法的不足，有必要研发一种方便可调、易移动且能适用于复杂现场环境的试验装置，以探索导线真实脱冰时的振动响应。但目前尚未有一种测试装置，既可以模拟真型线路的频率特性，又可以反映真实环境下覆冰导线脱冰的动力行为。
技术实现思路
本技术旨在提供一种装卸方便、移动灵活、适用于各类环境下不同自振特性输电线路及不同分裂数输电导线的脱冰振动测试装置，使其能够获得真实覆冰导线脱冰时的位移和加速度等动力响应，从而为输电线路抗脱冰设计提供依据。为此，本技术采用如下的技术方案：一种可移动可拆装的输电导线脱冰振动测试装置，包括两个用于支撑输电导线的刚性框架，每个刚性框架内安装水平方向位置可调的两根竖向弹簧和竖向高度可调的两根水平弹簧；所述竖向弹簧的一端与刚性框架的横梁相连，另一端与位于刚性框架中央处的水平悬吊杆相连；所述水平弹簧的一端与刚性框架的立柱相连，另一端与水平悬吊杆相连，所述的水平悬吊杆通过连接件连接一圆形端板，该圆形端板用于与输电导线的端部固定连接；所述刚性框架的两侧表面采用透明面板封闭，用于与输电导线相连的一侧透明面板上开有连通孔。本技术通过圆形端板和水平悬吊杆将输电导线与水平弹簧和竖向弹簧相连接，可以模拟各种输电线路的自振特性，并且使得导线可以沿着水平、竖向平动以及绕着自身惯性轴的自由转动。作为上述技术方案的补充，所述的刚性框架由两根立柱和两根横梁组成，采用单槽铝材焊接而成。作为上述技术方案的补充，所述刚性框架的底部连接两根高度可调的支撑柱，所述支撑柱的底部连接一可滑动可固定的底部支座。作为上述技术方案的补充，所述的底部支座上装有4个可360°转动的轮子，方便测试装置的移动；所述的4个轮子均安装有刹车装置，用于固定整个装置。作为上述技术方案的补充，所述的支撑柱采用内外套管的结构，所述的内、外套管在管壁不同高度位置开孔，并在开孔位置处标有高度的刻度，通过内外套管的相对滑动，并采用螺栓固定内外套管的方式来实现刚性框架高度的改变，进而调节输电导线的测试高度。作为上述技术方案的补充，所述透明面板的材质为透明有机玻璃，通过螺栓和粘结胶与刚性框架相连；所述的支撑柱与刚性框架之间采用螺栓连接，方便测试装置的转移和现场组装。作为上述技术方案的补充，所述的上、下横梁和左、右立柱均安装有可无级滑动的带环螺栓，所述的水平弹簧通过带环螺栓与刚性框架的立柱相连，能使水平弹簧沿着竖向进行高度调节；所述的竖向弹簧通过带环螺栓与刚性框架的横梁相连，能使竖向弹簧沿着水平向进行位置调节。作为上述技术方案的补充，所述的水平悬吊横杆上标有几个显著的标记点，作为输电导线动力响应测试时非接触式远程监测设备的观测点。作为上述技术方案的补充，所述的圆形端板上标有0-360°且以5°为间隔的刻度，作为调整输电导线风攻角的参考。本技术具有的有益效果是：本技术的测试装置组装简便，移动灵活，可以放置于真实的冰雪环境下进行测试，能够模拟不同频率特性的多分裂覆冰导线在真实脱冰情况下的振动响应，为输电线路抗脱冰设计研究提供重要的参考数据。附图说明图1为本技术的主视图；图2为本技术的俯视图；图3为本技术水平悬吊杆与圆形端板的连接示意图；图4为本技术测试装置测试时的示意图；图中，1-输电导线，2-连接件，3-圆形端板，4-连通孔，5-水平悬吊杆，6-水平弹簧，7-竖向弹簧，8-带环螺栓，9-左立柱，10-上横梁，11-右立柱，12-下横梁，13-外套管，14-内套管，15-底部支座，16-透明面板，17-端板，18-穿设孔。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图来对本技术进行进一步说明，但本技术的保护范围不限于下述实施例。在本技术的精神和权利要求的保护范围内，对本技术作出的任何修改和变更，都落入本技术的保护范围。如图1-3所示，一种可移动可拆装的输电导线脱冰振动测试装置，包括：多分裂输电导线1、左右立柱9,11和上下横梁10,12组成的刚性框架，由外套管13和内套管14组成的支撑柱，以及可移动的底部支座15。所述刚性框架的两侧表面均安装有透明面板16，其中与输电导线1相接的透明面板上设有连通孔4，所述的上、下横梁10,12间安装有4根垂直并且水平间距可调的竖向弹簧7，改变竖向弹簧7的刚度可以用来调节输电导线1的竖向自振频率，而改变竖向弹簧7的间距可以调节输电导线1的扭转自振频率。所述的竖向弹簧7与水平悬吊杆5相连，所述的输电导线1与圆形端板3相连，而所述的圆形端板3与水平悬吊杆5通过连接件2相连，所述的左、右立柱9,11间安装有2根水平弹簧6，所述的水平弹簧6一端与水平悬吊杆5相连，另一端通过带环螺栓8与立柱相连，使得输电导线1可以沿水平方向自由平动，改变水平弹簧6的刚度可以用来调节输电导线1的水平自振频率。所述支撑柱的内外管之间通过管壁开洞并用螺栓连接的方式相连，通过内外管之间的滑动可以调节测试装置的高度。所述的底部支座15安装有4个可滑动可制动的轮子，以实现装置的移动和固定。本实施例中，所有竖向弹簧7在安装完成后必须保证垂直于上横梁10和下横梁12，水平弹簧6与水平悬吊杆5的水平中轴线必须保证在同一水平线上，输电导线1的初始位置尽量位于连通孔4的中心。本实施例所述刚性框架的水平横梁10,12和竖向立柱9,11均安装有可以无级滑动的带环螺栓8，可以通过松紧其上螺母实现沿梁槽无级滑动并固定，所述的水平弹簧6和竖向弹簧7的端部均带有挂钩可以与螺栓相连。本实施例所述的连接件2与水平悬吊杆5相连的一端为矩形条状，而与圆形端板3相连一端为圆盘形状。所述连接件2的两个端板17通过螺栓与水平悬吊杆5和圆形端板3相连接。本实施例所述的水平悬吊杆5上设有可供竖向弹簧7和水平弹簧6连接的穿设孔18，使得输电导线1可以沿水平和竖直方向自由运动。本实施例所述的水平悬吊杆5上设置有多个远程监控的标记监测点，所述的圆形端板3上每个5°绘制有刻度线，方便调节导线测试风攻角时参考（图中未显示）。本实施例所述支撑柱的外套管13顶部焊接有水平托板，板上预留螺栓孔，所述的刚性框架底部下横梁12也预留螺栓孔，并通过螺栓与支撑柱的外套管13连接，以方便装置的拆装和转移。所述的底部支座15与支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电导线脱冰振动测试装置，包括两个用于支撑输电导线的刚性框架，其特征在于，每个刚性框架内安装水平方向位置可调的两根竖向弹簧和竖向高度可调的两根水平弹簧；所述竖向弹簧的一端与刚性框架的横梁相连，另一端与位于刚性框架中央处的水平悬吊杆相连；所述水平弹簧的一端与刚性框架的立柱相连，另一端与水平悬吊杆相连，所述的水平悬吊杆通过连接件连接一圆形端板，该圆形端板用于与输电导线的端部固定连接；所述刚性框架的两侧表面采用透明面板封闭，用于与输电导线相连的一侧透明面板上开有连通孔。

【技术特征摘要】
1.一种输电导线脱冰振动测试装置，包括两个用于支撑输电导线的刚性框架，其特征在于，每个刚性框架内安装水平方向位置可调的两根竖向弹簧和竖向高度可调的两根水平弹簧；所述竖向弹簧的一端与刚性框架的横梁相连，另一端与位于刚性框架中央处的水平悬吊杆相连；所述水平弹簧的一端与刚性框架的立柱相连，另一端与水平悬吊杆相连，所述的水平悬吊杆通过连接件连接一圆形端板，该圆形端板用于与输电导线的端部固定连接；所述刚性框架的两侧表面采用透明面板封闭，用于与输电导线相连的一侧透明面板上开有连通孔。2.根据权利要求1所述的输电导线脱冰振动测试装置，其特征在于，所述的刚性框架由两根立柱和两根横梁组成，采用单槽铝材焊接而成。3.根据权利要求1或2所述的输电导线脱冰振动测试装置，其特征在于，所述刚性框架的底部连接两根高度可调的支撑柱，所述支撑柱的底部连接一可滑动可固定的底部支座。4.根据权利要求3所述的输电导线脱冰振动测试装置，其特征在于，所述的底部支座上装有4个可360°转动的轮子，方便测试装置的移动；4个所述轮子均安装有刹车装置，用于固定整个装置。5.根据权利要求3所述的输电导线脱冰振动测试装置，其特征在于，所述的支撑柱采用内外套管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞荣，刘伟军，杨文昊，王一枫，孙永军，章李刚，徐海巍，楼文娟，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33