[发明专利]一种直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法

说明书

本发明公开一种直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法，涉及输电技术领域，为解决因加速度传感器的布置点不合理导致各加速度传感器所采集到的数据准确性和真实性较差的问题。所述加速度传感器布置方法包括构建直线塔的有限元模型；对所述有限元模型施加模拟风载荷，计算获得直线塔前六阶固有频率分别对应的有限元计算模态；根据直线塔的结构尺寸以及各所述有限元计算模态，确定加速度传感器在直线塔上的布置点；将加速度传感器安装在直线塔的所述布置点位置。本发明用于确定加速度传感器在直线塔上的布置点。

技术领域

本发明涉及输电技术领域，尤其涉及一种直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法。

背景技术

目前在输电线路中，常用的铁塔塔型通常为直线塔，特别是在沿海地区。然而，由于输电线路具有铁塔高、跨距大、柔性强等特点，导地线和绝缘子串的几何非线性以及塔线之间的耦合作用使得输电线路对强风等环境激振的作用非常敏感，容易发生机械振动、疲劳损伤和动态倒塌等破坏现象。因此，对输电线路进行监测来实时掌握输电线路的运行状态，获取重要的运行数据，对于提高输电线路安全运行水平和设计水平具有重要意义。

在对输电线路进行监测的项目中，输电铁塔风振响应测试是其中比较重要的一项。风振响应测试一般采用布置在直线塔上的加速度传感器进行，通过对加速度传感器采集到的数据进行分析，可以得到输电铁塔在强风环境中的振动情况，进一步的，可以发现如螺栓松动等影响铁塔承力的缺陷。

然而，目前加速度传感器在直线塔上的布置方案通常是依据经验布置的，缺乏理论依据，导致所选定的部分或所有加速度传感器的布置点不合理，从而导致各加速度传感器所采集到的数据准确性和真实性较差，不能真实反映输电铁塔在强风环境中的风振响应情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法，用于选定加速度传感器的合理布置点，确保各加速度传感器所采集到的数据准确性和真实性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法包括：

构建直线塔的有限元模型；

对所述有限元模型施加模拟风载荷，计算获得直线塔前六阶固有频率分别对应的有限元计算模态；

根据直线塔的结构尺寸以及各所述有限元计算模态，确定加速度传感器在直线塔上的布置点；

将加速度传感器安装在直线塔的所述布置点位置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法中，先通过建立有限元模型，并针对有限元模型进行计算获得直线塔的前六阶固有频率和有限元计算模态，然后利用计算获得的直线塔的前六阶固有频率分别对应的有限元计算模态，以及直线塔的结构尺寸特征，来确定加速度传感器在直线塔上的布置点。与现有技术中仅根据作业经验确定加速度传感器在直线塔上的布置点相比，本发明中加速度传感器在直线塔上的布置点的选定更加合理可靠，从而确保各加速度传感器所采集到的数据准确性和真实性，以便真实反映输电铁塔在强风环境中的风振响应情况，从而确保输电线路的运行安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种直线塔的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的加速度传感器布置方法的流程图；

图3为本发明实施例中直线塔的第一阶模态振型图；

图4为本发明实施例中直线塔的第二阶模态振型图；