一种输电线路微风振动模拟试验系统的制作方法

本发明属于输电线路防振，具体涉及一种输电线路微风振动模拟试验系统。

背景技术：

1、由于输电线路的档距、导线截面以及悬挂点高度较大，使得输电线路极易受到微风振动的影响，其中，微风振动是由于风的激励而引起的导线振动，发生振动现象的风速一般范围为0.5～10m/s，当微风以稳定风速吹向输电导线时，在输电导线的背风侧产生上下交替的卡门漩涡，引起上下交变力作用于输电导线上，使导线产生垂直振动，高频的振动会导致导地线疲劳甚至断股，致使电路系统瘫痪，影响输电线路的安全运行。

2、由于导线的微风振动对导线的危害具有一定的隐蔽性，而不像导线舞动那样直观可以用肉眼观察到，微风振动属于慢性劣化，一般在观察到导线疲劳断股或金具损坏等事故后，这时的微风振动对高压输电线路的危害已经很严重了，因此，只有通过模拟现场测振，对导线的质量和运行情况进行在线监测，全面掌握导线微风振动的状况，才能对微风振动可能造成的隐患进行及时预警，并提前采取防振锤、阻尼线等防振措施，便于选定防振方案，确保输电线路的稳定运行。

3、所以，为解决上述问题，开发一种输电线路微风振动模拟试验系统很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种输电线路微风振动模拟试验系统，通过模拟现场测振，对导线的质量和运行情况进行在线监测，全面掌握导线微风振动的状况，便于防振和预警，提高输电线路运行的稳定性。

2、本发明的目的是这样实现的：一种输电线路微风振动模拟试验系统，包输电线路模拟单元、振动单元、振动控制单元、振动监测单元、数据采集单元和数据处理单元；

3、其中，所述输电线路模拟单元包括设置于两侧的用于支撑多条模拟导线的支架组件，所述模拟导线两端通过线夹组件固定连接支架组件，以及设置于多条导线上的间隔棒组件；

4、所述振动单元包括作为振动激励的电磁振动台组件，以及固定设置于振动台台面上的振动连接杆，所述振动连接杆顶端固定设置有夹具组件并通过夹具组件固定连接所述输电线路模拟单元的间隔棒组件底端；

5、所述振动控制单元包括功率放大器和振动控制仪，所述功率放大器用于启动振动单元的振动台，并通过调节功率放大器的放大倍数以控制振动幅度，所述振动控制仪用于控制振动台输出振动激振力的形式；

6、所述振动监测单元包括固定设置于振动台台面上的第一监测单元，所述第一监测单元包括固定设置于振动台台面上的力传感器和加速度传感器，通过力传感器和加速度传感器分别对振动台施加的激振力以及振动台振动的加速度进行实施监测，所述振动监测单元还包括设置于输电线路模拟单元中模拟导线上的第二监测单元，所述第二监测单元包括设置于模拟导线上的用于对模拟导线振动进行监测的fbg光纤应变传感器组件，以及设置于模拟导线两端靠近线夹组件处的振动传感器；

7、所述数据采集单元分别连接振动监测单元的第一监测单元和第二监测单元，用于对监测数据进行采集，并将采集到的数据发送至数据处理单元进行分析处理。

8、进一步地，所述振动连接杆采用可自锁的伸缩杆状组件。

9、进一步地，所述电磁振动台为所需频谱提供输出误差在±2％以内的恒定激振速度。

10、进一步地，所述振动控制仪控制振动台输出正弦形式的振动激振力。

11、进一步地，所述第一监测单元中的力传感器和加速度传感器通过信号放大器连接数据采集单元，其中，所述力传感器采用动态力传感器，所述加速度传感器采用压电式传感器。

12、进一步地，所述fbg光纤应变传感器组件包括光纤、sled光源模块、环形器、fbg光纤应变传感器、光性能检测模块。

13、进一步地，所述光性检测模块连接数据采集单元，所述数据采集单元对光性能检测模块检测到的波长信号数据进行采集并传输至数据处理单元，所述数据处理单元对采集到的数据进行快速傅里叶变换，根据变化的波长计算出模拟导线的振动频率。

14、进一步地，所述数据处理单元根据监测数据确定模拟导线应变是否超出要求，其中，普通导线要求应变不超出100με，大跨越导线要求应变不超出50με。

15、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过设置有振动单元向输电线路模拟单元施加模拟振动力，并通过振动监测单元、数据采集单元和数据处理单元实现对输电线路模拟导线的振动数据实时监测和分析，用于掌控导线质量和运行状况，便于有针对性地选定防振方案，提高输电线路运行的稳定可靠性。

技术特征：

1.一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：包输电线路模拟单元、振动单元、振动控制单元、振动监测单元、数据采集单元和数据处理单元；

2.根据权利要求1所述的一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：所述振动连接杆采用可自锁的伸缩杆状组件。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：所述电磁振动台为所需频谱提供输出误差在±2％以内的恒定激振速度。

4.根据权利要求1所述的一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：所述振动控制仪控制振动台输出正弦形式的振动激振力。

5.根据权利要求1所述的一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：所述第一监测单元中的力传感器和加速度传感器通过信号放大器连接数据采集单元，其中，所述力传感器采用动态力传感器，所述加速度传感器采用压电式传感器。

6.根据权利要求1所述的一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：所述fbg光纤应变传感器组件包括光纤、sled光源模块、环形器、fbg光纤应变传感器、光性能检测模块。

7.根据权利要求6所述的一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：所述光性检测模块连接数据采集单元，所述数据采集单元对光性能检测模块检测到的波长信号数据进行采集并传输至数据处理单元，所述数据处理单元对采集到的数据进行快速傅里叶变换，根据变化的波长计算出模拟导线的振动频率。

8.根据权利要求1所述的一种输电线路微风振动模拟试验系统，其特征在于：所述数据处理单元根据监测数据确定模拟导线应变是否超出要求，其中，普通导线要求应变不超出100με，大跨越导线要求应变不超出50με。

技术总结本发明公开了一种输电线路微风振动模拟试验系统，包输电线路模拟单元、振动单元、振动控制单元、振动监测单元、数据采集单元和数据处理单元；其中，所述振动单元分别连接输电线路模拟单元和振动控制单元，所述振动监测单元分别连接输电线路模拟单元和振动单元；所述数据采集单元连接振动监测单元，并将采集到的数据发送至数据处理单元进行分析处理；本发明通过模拟现场测振，对导线的质量和运行情况进行在线监测，全面掌握导线微风振动的状况，便于防振和预警，提高输电线路运行的稳定性。技术研发人员：高航,吴晓强,薛震,武鸽,王义,孙甜甜受保护的技术使用者：国网河南省电力公司长葛市供电公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1