CN105021339B - 一种确定导线风压不均匀系数的方法 - Google Patents
一种确定导线风压不均匀系数的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105021339B CN105021339B CN201410174319.6A CN201410174319A CN105021339B CN 105021339 B CN105021339 B CN 105021339B CN 201410174319 A CN201410174319 A CN 201410174319A CN 105021339 B CN105021339 B CN 105021339B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind
- wire
- observation
- attacking lung
- anemobiagraph
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种确定导线风压不均匀系数的方法，该方法根据近地边界层风特性，设计了现场实测方案，通过选取实测点位；确定风速仪安装位置；设置同步风速观测系统和悬垂串倾角测量仪获取风速观测数据和悬垂串倾角数据，并进一步确定导线上作用的表观风荷载与实际风荷载。为进一步获取导线风压不均匀系数，提供了实测方法与实测数据支持。
Description
技术领域：
本发明涉及一种监测风压不均匀系数的方法，具体讲涉及一种导线风压不均匀系数的监测方法。
背景技术：
同一时刻作用在整档导线各处相同空间分布的风速是不均匀性，对此为了规范起见，电力行业引入了风压不均匀系数，以表征作用在导线上的实际风荷载与表观风荷载的比值。随着线路等级的不断提高，导线档距的不断增大，导线上所作用的风荷载在整个输电塔体系中所占的比例也在不断提高，而导线风压不均匀系数取值的准确性，直接关系到整个塔线体系风荷载计算的准确性。现行的一些杆塔设计规范中有关风压不均匀系数的规定，尚没实测数据支撑，而是参考了一些现有规范给出的经验公式来确定的，无疑其适用性及准确性都令人担忧。正是在此背景之下，本发明提供一种立足于多点位脉动风同步实测系统对导线上作用的表观风荷载进行测量方法；基于实测得到的表观风荷载与实际风荷载比值来确定导线风压不均匀系数。
发明内容：
本发明的目的是提供一种确定导线风压不均匀系数的方法，该方法为获取导线风压不均匀系数，提供了实测方法与实测数据支持。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)选取实测点位；
(2)确定风速仪安装位置；
(3)设置同步风速观测系统；
(4)设置悬垂串倾角测量仪；
(5)采集数据。
本发明提供的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述步骤(1)的实测点位为以年为单位的观察时间段的风速观测数据中至少达到最大风速的强风量级的无人工建筑物的位点。
本发明提供的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述步骤(2)通过导线在自重作用下的弧垂及弧垂曲线确定风速仪在观测桅杆上的安装高度，且根据主导风向确定所述风速仪的安装方位。
本发明提供的另一优选的一种确定导线风压不均匀系数的方法，悬挂导线的所述观测桅杆的挠度通过实测线路的档距、悬挂导线型号及导线张力确定，确保所述观测桅杆在导线张力和风力的作用下影响观测结果；观测桅杆的架设间距和观测桅杆数目通过近地边界层风湍流积分尺度经验值和实测线路的档距。
本发明提供的再一优选的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述主导方向通过风向玫瑰图确定。
本发明提供的又一优选的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述步骤(3)的设置同步风速观测系统的过程为在与所述风速仪连接的每个独立的数据采集器上设有GPRS授时系统。
本发明提供的又一优选的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述步骤(4)的设置悬垂串倾角测量仪的过程为在导线挂点处的绝缘子串上设有悬垂串倾角测量仪并与所述数据采集器连接。
本发明提供的又一优选的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述步骤(5)中采集的数据为风速和悬挂串倾角；所述风压不均匀系数为通过所述风速和悬挂串倾角确定的风荷载与实际风荷载的比值。
本发明提供的又一优选的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述风速仪通过连接件与所述观测桅杆连接；所述连接件与所述风速仪设置在观测桅杆处的断面尺寸配套。
本发明提供的又一优选的一种确定导线风压不均匀系数的方法，所述导线在自重作用下的弧垂及弧垂曲线根据所述导线型号和张力确定。
和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
1、本发明基于多点位脉动风同步实测系统对导线上作用的表观风荷载进行测量；
2、本发明为实测导线风压不均匀系数奠定了基础；
3、本发明进一步获取导线风压不均匀系数，提供了实测方法与实测数据支持；
4、本发明提供基于实测数据的更为准确的导线风压不均匀系数中，提高精确度；
5、本发明的GPRS授时系统，保证采集器采集到的风速样本完全同步。
附图说明
图1为本发明方法流程示意图；
图2为本发明的实测场地年最大风速年际变化及其与蒲氏强风的对比示意图；
图3为本发明的实测场地风玫瑰图示意图；
图4为本发明的观测桅杆结构图；
图5为本发明的导线弧垂曲线示意图；
图6为本发明的风压不均匀现场实测方案示意图；
图7为本发明的风速仪与观测桅杆的连接卡具连接俯视图；
图8为本发明的风速仪与观测桅杆的连接卡具连接正视图；
图9为本发明的风速仪与观测桅杆的连接卡具连接侧视图。
其中，1-拉线锚固点，2-脚钉，3-连接桅杆法兰盘，4-连接基础法兰盘，5--超声风速仪，6-导线，7-观测桅杆，8-钢板套箍，9-风速仪固定臂。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1-9所示，采用本例的发明导线风压不均匀系数确定方法获取LJG-240/30型导线在190m档距条件下的风压不均匀分布系数。
选取某试验场区作为实测场地。收集到的当地1979-2012年间的年最大风速如附图1所示。从附图1可知，该地每年基本上都会出现远远超过强风量级的风速，符合实测场地对于风速量级的要求。从现场踏勘来看，该实测场地西侧为平坦开阔的原野，从正北方向、西北方向、正西方向、西南方向及正南方向整个180°风向角范围内吹来的风，都不会受到任何人工构造物的遮挡。当地的风玫瑰图，如附图2所示，实测场地以西风、西南与西北风为主，将所有的风速仪都安装于观测桅杆正西方向，可以满足实测场地对于周边无人工构造物干扰的要求。
导线档距取为190m，挂点高度20m，共设置了6个观测点位。在21.474kN张力和20m/s风速的联合作用下，参照均布荷载作用下悬臂梁挠度计算公式计算得到所设计的观测桅杆悬臂端挠度约为8cm，不会对风速测量产生影响，最终确定的观测桅杆如附图3所示。观测桅杆的架设间距和观测桅杆数目通过近地边界层风湍流积分尺度经验值和实测线路的档距。近地面边界层风场中的湍流积分尺度在100m左右，观测点位间距在30m～50m之间变化，各测点风速的互相关系数可较好的反映空间涡旋之间的相关性。所述导线在自重作用下的弧垂及弧垂曲线根据所述导线型号和张力确定。LJG-240/30型导线在190m档距条件下的弧垂为2.13m，其整档弧垂曲线如附图4所示。根据导线弧垂曲线与各观测塔架的交点高度，减去风速仪自身高度，即可确定各个风速仪的安装高度。最终确定同步风速观测系统布置如附图5所示。
根据风速仪安装位置处的观测桅杆断面尺寸，设计制作了轻质高强且便于连接的卡具，其制作尺寸及连接示意图如图6所示，所述卡具包括设置在观测桅杆7外侧与其半径配套同轴的钢板套箍8和连接钢板套箍两端的风速仪固定臂9。
在与所述风速仪连接的每个独立的数据采集器上设有GPRS授时系统，保证采集器采集到的风速样本完全同步。
在导线挂点处的绝缘子串上设有悬垂串倾角测量仪并与所述数据采集器连接。
在架设好的观测塔架上安装同步风速观测系统与悬垂串倾角测量仪，对风速数据与悬垂串倾角数据进行长期观测。基于这些长期观测数据，首先需要根据各个实测点位处实测到的风速，形成该点位处一定长度范围内的表观风荷载分量。而后依据弯矩平衡原理，建立各实测点位处表观风荷载与导线挂点反力之间的平衡方程，得到整档导线的表观风荷载。再依据悬垂串倾角测量仪得到的对应风速条件下的倾角数据，反算作用在整档导线上的实际风荷载值。最后根据实际风荷载与表观风荷载比值，确定与某一时段对应的风压不均匀系数，即可获取导线风压不均匀系数。
最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种确定导线风压不均匀系数的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)选取实测点位；
(2)确定风速仪安装位置；
(3)设置同步风速观测系统；
(4)设置悬垂串倾角测量仪；
(5)采集数据；
所述步骤(1)的实测点位为以年为单位的观察时间段的风速观测数据中至少达到最大风速的强风量级的无人工建筑物的位点；
所述步骤(2)通过导线在自重作用下的弧垂及弧垂曲线确定风速仪在观测桅杆上的安装高度，且根据主导风向确定所述风速仪的安装方位；
悬挂导线的所述观测桅杆的挠度通过实测线路的档距、悬挂导线型号及导线张力确定，确保所述观测桅杆在导线张力和风力的作用下影响观测结果；观测桅杆的架设间距和观测桅杆数目通过近地边界层风湍流积分尺度经验值和实测线路的档距；
所述风速仪通过连接件与所述观测桅杆连接；所述连接件与所述风速仪设置在观测桅杆处的断面尺寸配套。
2.如权利要求1所述的一种确定导线风压不均匀系数的方法，其特征在于：所述主导方向通过风向玫瑰图确定。
3.如权利要求1所述的一种确定导线风压不均匀系数的方法，其特征在于：所述步骤(3)的设置同步风速观测系统的过程为在与所述风速仪连接的每个独立的数据采集器上设有GPRS授时系统。
4.如权利要求3所述的一种确定导线风压不均匀系数的方法，其特征在于：所述步骤(4)的设置悬垂串倾角测量仪的过程为在导线挂点处的绝缘子串上设有悬垂串倾角测量仪并与所述数据采集器连接。
5.如权利要求4所述的一种确定导线风压不均匀系数的方法，其特征在于：所述步骤(5)中采集的数据为风速和悬挂串倾角；所述风压不均匀系数为通过所述风速和悬挂串倾角确定的风荷载与实际风荷载的比值。
6.如权利要求1所述的一种确定导线风压不均匀系数的方法，其特征在于：所述导线在自重作用下的弧垂及弧垂曲线根据所述导线型号和张力确定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410174319.6A CN105021339B (zh) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 一种确定导线风压不均匀系数的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410174319.6A CN105021339B (zh) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 一种确定导线风压不均匀系数的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105021339A CN105021339A (zh) | 2015-11-04 |
| CN105021339B true CN105021339B (zh) | 2018-03-30 |
Family
ID=54411476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410174319.6A Active CN105021339B (zh) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 一种确定导线风压不均匀系数的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105021339B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108982908B (zh) * | 2018-05-31 | 2022-09-13 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种导线顺线向积分尺度测量方法和系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102436548A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-05-02 | 中国电力科学研究院 | 一种微地形区输电杆塔线条风荷载计算方法 |
| CN102983533A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-03-20 | 中国电力科学研究院 | 一种输电线路导/地线风荷载计算方法 |
| CN103216719A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-07-24 | 国家电网公司 | 一种风速仪 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9182306B2 (en) * | 2011-06-22 | 2015-11-10 | Etegent Technologies, Ltd. | Environmental sensor with tensioned wire exhibiting varying transmission characteristics in response to environmental conditions |
-
2014
- 2014-04-28 CN CN201410174319.6A patent/CN105021339B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102436548A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-05-02 | 中国电力科学研究院 | 一种微地形区输电杆塔线条风荷载计算方法 |
| CN102983533A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-03-20 | 中国电力科学研究院 | 一种输电线路导/地线风荷载计算方法 |
| CN103216719A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-07-24 | 国家电网公司 | 一种风速仪 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 输电导线悬挂点处等效风荷载仿真分析;邵瑰玮;《高压电技术》;20120229;第38卷(第2期);正文477页第2栏第8行-478页第1栏第23行 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105021339A (zh) | 2015-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hui et al. | Wind turbulence characteristics study at the Stonecutters Bridge site: Part I—Mean wind and turbulence intensities | |
| CN108181079B (zh) | 一种基于双天平的输电塔横担体型系数风洞测试装置 | |
| Okamura et al. | Wind response analysis of a transmission tower in a mountainous area | |
| CN103791894A (zh) | 用于架空输电线路的杆塔定位方法和装置 | |
| Acampora et al. | Identification of aeroelastic forces and static drag coefficients of a twin cable bridge stay from full-scale ambient vibration measurements | |
| CN112985671A (zh) | 基于全索系索力测试和误差自适应分析的损伤判定方法 | |
| Yin et al. | In-situ measurement of structural performance of large-span air-supported dome under wind loads | |
| John et al. | Design wind loads on reinforced concrete chimney–An experimental case study | |
| Babu et al. | Experimental determination of wind-induced response on a model of natural draught cooling tower | |
| CN106225637A (zh) | 一种弧垂观测杆及其观测方法 | |
| CN108534984A (zh) | 一种基于双天平的输电塔横担体型系数风洞测试装置 | |
| CN102721523B (zh) | 一种区间风谱模型的建立方法 | |
| CN102662071B (zh) | 一种高精度风速测试支架 | |
| CN105021339B (zh) | 一种确定导线风压不均匀系数的方法 | |
| Mengistu et al. | Wind and structural response monitoring of a lighting pole for the study of downburst effects on structures | |
| CN207991552U (zh) | 一种超高层建筑塔体摆动监测装置 | |
| CN102735461A (zh) | 温度变化索力监测的问题索和支座角位移识别方法 | |
| Chang et al. | Development of a procedure for fatigue design of slender support structures subjected to wind-induced vibration | |
| CN104950350A (zh) | 一种农作物冠层地表通量多通道波文比远程采集仪 | |
| Luo et al. | Field measurement of wind pressure on a large-scale spatial structure and comparison with wind tunnel test results | |
| CN202599592U (zh) | 风夹雨结构表面作用力实测装置 | |
| Petersen et al. | Design and deployment of a monitoring system on a long-span suspension bridge | |
| CN207832108U (zh) | 一种土石坝内部水平位移监测装置 | |
| CN207814658U (zh) | 地面架设测试实验管廊装置 | |
| CN102706611B (zh) | 温度变化索力监测的问题索和支座广义位移识别方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |