CN107356287A - 新型导线覆冰试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型导线覆冰试验系统，包括覆冰气候室、导线支架、供水管路、风机组和风机控制装置；试验导线布置在导线支架并设在覆冰气候室中，供水管路设在覆冰气候室顶部并模拟降水发生，风机组设在覆冰气候室四周墙壁上并模拟降水时伴随吹风情况；风机控制装置与风机组连接并调整风机的转速。本发明还公开了所述新型导线覆冰试验系统的试验方法，包括将试验导线布置于导线架；设定风机开启的台数和位置；设定覆冰气候室的温度和雨量，待温度达到设定值后，开启供水管路模拟降雨，开启风机模拟吹风；风机控制装置实时调整风机转速，模拟导线覆冰时的天气状态。本发明可调节风向和降雨的方向，真实地模拟导线覆冰的环境，操作简单，效率高。

Description

新型导线覆冰试验系统及试验方法

技术领域

本发明具体涉及一种新型导线覆冰试验系统及试验方法。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们日常生活和生产中必不可少的二次能源之一，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

但是，输电线路导线往往暴露在野外，从而非常容易受到天气气候的影响，从而影响输电线路的正常运行。导线覆冰严重影响电力系统的安全运行，2008年初发生的大规模雨雪冰冻灾害事故给电网企业造成了严重的损失，因此开展导线覆冰机理研究极为重要，可为抑制导线覆冰、避免冰灾倒塔断线提供有力的技术支撑。

为了探索导线覆冰的机理和形成条件，国内外相关科研机构在人工模拟气候实验室开展了导线覆冰试验，但大部分导线覆冰试验只考虑了雨量、风速、温度等变量，而忽略了风向这一影响覆冰形成条件的重要因素，导致覆冰研究与自然状况实际覆冰形态有差异，影响后续的覆冰形成机理分析，造成覆冰研究人员对覆冰条件的误判，无法制定有效的防冰措施；而少部分考虑风向试验系统则仅从改变导线布置方式的方法入手，风向选择有限，且改变了导线应有的水平布置条件，与实际导线覆冰条件差别很大。

发明内容

本发明的目的之一在于一种能够模拟导线覆冰时的风向，从而使得过冷水滴能够从不同方向与导线碰撞和接触的新型导线覆冰试验系统。

本发明的目的之二在于提供一种所述新型导线覆冰试验系统的试验方法。

本发明提供的这种新型导线覆冰试验系统，包括覆冰气候室、导线支架和供水管路，试验导线布置在导线支架上，导线支架设置在覆冰气候室中，供水管路设置在覆冰气候室顶部并用于模拟降水的发生，还包括风机组和风机控制装置；风机组设置在覆冰气候室的四周墙壁上，用于模拟降水时伴随的吹风情况；风机控制装置与风机组连接，用于调整风机的转速。

所述的新型导线覆冰试验系统还包括风速仪；风速仪设置在导线支架上并与风机控制装置连接，用于获取导线处的风速并将风速信息上传至风机控制装置。

所述的覆冰气候室为正圆形结构的覆冰气候室。

所述的风机组包括12台风机。

所述的风机组在覆冰气候室四周墙壁上的设置，具体为12台风机按照时钟整点方位布置于覆冰气候室四周的墙壁上。

本发明还公开了所述新型导线覆冰试验系统的试验方法，包括如下步骤：

S1.将试验导线水平布置在导线架上；

S2.设定风机开启的台数和开启风机的位置；

S3.设定覆冰气候室的温度和雨量，待覆冰气候室温度达到设定值后，开启供水管路进行模拟降雨，同时开启风机模拟吹风环境；

S4.风机控制装置获取风速仪反馈的导线处的风速信息，实时调整风机转速使得导线处的风速达到设定的风速值，从而模拟导线覆冰时的天气状态。

步骤S1所述的将导线水平布置在导线架上，具体为将导线以径向方向为3点-9点方向布置在导线架上。

步骤S2所述的设定风机开启的台数和开启风机的位置，具体为按照如下规则设置风机开启的台数和位置：

若设定风向与导线垂直，则确定开启6点钟方位的风机或者12点钟方位的任意一台风机；

若设定风向与导线平行，则确定开启3点钟方位的风机或者9点钟方位的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为30°，则确定开启2点钟方向、4点钟方向、8点钟方向或10点钟方向的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为60°，则确定开启1点钟方向、5点钟方向、7点钟方向或11点钟方向的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为45°，则确定开启1点钟方向和2点钟方向、4点钟方向和5点钟方向、7点钟和8点钟方向或10点钟和11点钟方向的任意一组风机。

本发明提供的这种新型导线覆冰试验系统及试验方法，可用于导线覆冰试验时调节风向和降雨的方向，可真实地模拟导线覆冰的环境，为覆冰试验提供更加真实的数据；通过控制风机启停即可模拟多个角度的风向，操作简单，可极大提高覆冰试验的效率；通过本发明的系统和方法可开展风向对覆冰形成速度与覆冰形态影响的独立研究，探索覆冰与风向的关系，为易覆冰地区线路架设提供有效的指导。

附图说明

图1为本发明的实验系统的示意图。

图2为本发明的试验方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示为本发明的实验系统的示意图：本发明提供的这种新型导线覆冰试验系统，包括覆冰气候室111、导线支架222、供水管路、风机组444、风机控制装置和风速仪666；试验导线333布置在导线支架上，导线支架设置在覆冰气候室中，供水管路设置在覆冰气候室顶部并用于模拟降水555的发生，还包括；风机组设置在覆冰气候室的四周墙壁上，用于模拟降水时伴随的吹风情况；风机控制装置与风机组连接，用于调整风机的转速；风速仪设置在导线支架上并与风机控制装置连接，用于获取导线处的风速并将风速信息上传至风机控制装置。覆冰气候室可以设置为正圆形结构的覆冰气候室，此时风机组建议采用12台风机，且12台风机按照时钟整点方位(即1点～12点)布置于覆冰气候室四周的墙壁上。

如图2所示为本发明的试验方法的流程图：本发明提供的上述新型导线覆冰试验系统的试验方法，包括如下步骤：

S1.将试验导线水平布置在导线架上，并保证导线的径向方向为3点-9点方向，即导线放置在导线架上时，导线方向与3点-9点方向的连接平行；

S2.设定风机开启的台数和开启风机的位置；具体为按照如下规则设置风机开启的台数和位置：

若设定风向与导线垂直，则确定开启6点钟方位的风机或者12点钟方位的任意一台风机；

若设定风向与导线平行，则确定开启3点钟方位的风机或者9点钟方位的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为30°，则确定开启2点钟方向、4点钟方向、8点钟方向或10点钟方向的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为60°，则确定开启1点钟方向、5点钟方向、7点钟方向或11点钟方向的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为45°，则确定开启1点钟方向和2点钟方向、4点钟方向和5点钟方向、7点钟和8点钟方向或10点钟和11点钟方向的任意一组风机；

S3.设定覆冰气候室的温度和雨量，待覆冰气候室温度达到设定值后，开启供水管路进行模拟降雨，同时开启风机模拟吹风环境；

S4.风机控制装置获取风速仪反馈的导线处的风速信息，实时调整风机转速使得导线处的风速达到设定的风速值，从而模拟导线覆冰时的天气状态。

Claims (8)

1.一种新型导线覆冰试验系统，包括覆冰气候室、导线支架和供水管路，试验导线布置在导线支架上，导线支架设置在覆冰气候室中，供水管路设置在覆冰气候室顶部并用于模拟降水的发生，其特征在于还包括风机组和风机控制装置；风机组设置在覆冰气候室的四周墙壁上，用于模拟降水时伴随的吹风情况；风机控制装置与风机组连接，用于调整风机的转速。

2.根据权利要求1所述的新型导线覆冰试验系统，其特征在于还包括风速仪；风速仪设置在导线支架上并与风机控制装置连接，用于获取导线处的风速并将风速信息上传至风机控制装置。

3.根据权利要求1或2所述的新型导线覆冰试验系统，其特征在于所述的覆冰气候室为正圆形结构的覆冰气候室。

4.根据权利要求3所述的新型导线覆冰试验系统，其特征在于所述的风机组包括12台风机。

5.根据权利要求4所述的新型导线覆冰试验系统，其特征在于所述的风机组在覆冰气候室四周墙壁上的设置，具体为12台风机按照时钟整点方位布置于覆冰气候室四周的墙壁上。

6.一种权利要求1～5之一所述新型导线覆冰试验系统的试验方法，包括如下步骤：

S1.将试验导线水平布置在导线架上；

S2.设定风机开启的台数和开启风机的位置；

S3.设定覆冰气候室的温度和雨量，待覆冰气候室温度达到设定值后，开启供水管路进行模拟降雨，同时开启风机模拟吹风环境；

S4.风机控制装置获取风速仪反馈的导线处的风速信息，实时调整风机转速使得导线处的风速达到设定的风速值，从而模拟导线覆冰时的天气状态。

7.根据权利要求6所述的新型导线覆冰试验系统的试验方法，其特征在于步骤S1所述的将导线水平布置在导线架上，具体为将导线以径向方向为3点-9点方向布置在导线架上。

8.根据权利要求7所述的新型导线覆冰试验系统的试验方法，其特征在于步骤S2所述的设定风机开启的台数和开启风机的位置，具体为按照如下规则设置风机开启的台数和位置：

若设定风向与导线垂直，则确定开启6点钟方位的风机或者12点钟方位的任意一台风机；

若设定风向与导线平行，则确定开启3点钟方位的风机或者9点钟方位的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为30°，则确定开启2点钟方向、4点钟方向、8点钟方向或10点钟方向的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为60°，则确定开启1点钟方向、5点钟方向、7点钟方向或11点钟方向的任意一台风机；

若设定风向与导线方向夹角为45°，则确定开启1点钟方向和2点钟方向、4点钟方向和5点钟方向、7点钟和8点钟方向或10点钟和11点钟方向的任意一组风机。