[发明专利]一种适用于多档输电导线脱冰故障研究的试验系统

说明书

本申请涉及一种适用于多档输电导线脱冰故障研究的试验系统，包括：导线缩比模块，包括长绳、固定长绳两端的固定支架、以及固定支架之间用于悬吊所述长绳的牵引支架；脱冰控制模块，包括继电器和电磁铁；拉力测量模块，包括拉力传感器和动态应变仪；单目摄像模块，包括高速摄像机、标定板和标记物；计算处理模块，包括连接所述摄像机和动态应变仪的处理器。本发明的有益效果是：多参数可调，适用研究范围广；实现该领域基于缩尺模型试验研究从无到有的突破，对相关研究有着较大促进意义；可于室内搭建，安装便捷，组件易于加工置备，实用性强。

技术领域

本申请属于输配电技术领域，尤其是涉及一种适用于多档输电导线脱冰故障研究的试验系统。

背景技术

输电线覆冰是指空气中的水分或降雨因冻结而成冰霜的一种自然现象。在特定的温度和风等自然条件下，输电线覆冰的脱落会引起电线的上下振动和横向摆动，工程中亦称“冰跳”。输电线脱冰跳跃过程中，各相导线之间以及导线和地线之间的间隙可能小于相应的绝缘间隙要求，从而导致相间闪络、跳闸、烧伤电线等电气事故，甚至由于电线张力的剧烈变化引起输电杆塔折损、倒塔、断线和金具损坏等机械事故，严重影响输电线路的安全运行。

针对导线脱冰故障，大多学者采用数值模拟进行研究，基于试验的研究很少。现有针对导线脱冰跳跃问题的研究主要基于理论及有限元数值模拟，缺乏广泛性的试验研究。真型线路的试验存在着成本高昂、可操作性差等诸多局限。基于有限元数值模拟，虽然可以较好的模拟脱冰跳跃的整个过程，但其计算所得结果是否真实仍需实测试验加以验证。鲜有学者在真型输电线路上进行脱冰跳跃试验，因为不便操作且成本高昂，不利于广泛的参数研究。因此，开发一种能够具有很好可操作性，能够在室内的进行的、适用于多档线路脱冰跳跃故障研究的缩比模型试验系统显得尤为必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种多参数可调、可操作性强、实用价值大的适用于多档输电导线脱冰故障研究的试验系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于多档输电导线脱冰故障研究的试验系统，包括：

导线缩比模块，包括长绳、固定长绳两端的固定支架、以及固定支架之间用于悬吊所述长绳的牵引支架，牵引支架至少有一个并将所述长绳分隔成至少两段，其中，所述长绳至少包括一悬挂有若干覆冰重物的覆冰段；

脱冰控制模块，包括继电器和电磁铁，电磁铁固定在所述长绳上，所述覆冰重物悬挂在所述电磁铁下方，所述继电器连接所述电磁铁并控制所述电磁铁的电流以控制所述覆冰重物的吸附或脱落；

拉力测量模块，包括拉力传感器和动态应变仪，拉力传感器连接在所述不同段长绳的端部，所述拉力传感器测量所述长绳的张力变化数据并输送至所述动态应变仪；

单目摄像模块，包括高速摄像机、标定板和标记物，标记物固定在所述长绳上，所述标定板标定所述摄像机，摄像机拍摄并记录所述标记物的位移数据；

计算处理模块，包括连接所述摄像机和动态应变仪的处理器，处理器接收所述摄像机记录的位移数据并计算出所述长绳的最大冰跳高度，处理器接收所述动态应变仪输出的张力变化数据并计算出所述长绳对所述固定支架的最大冲击力和对所述牵引支架的最大不平衡张力。

在其中一个实施例中，所述牵引支架具有两个并将所述长绳分隔成三段，分别包括位于中部的覆冰段和位于覆冰段两侧的非覆冰段。

在其中一个实施例中，所述长绳为直径小于cm的钢丝绳。

在其中一个实施例中，所述长绳上还间隔固定有若干配重块。

在其中一个实施例中，所述配重块重量相同。

在其中一个实施例中，所述配重物为不锈钢空心圆管，不锈钢空心圆管套设在所述长绳上。