[实用新型]一种输电导线脱冰试验模拟系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压输电领域，更具体地，涉及一种输电导线脱冰试验模拟系统。

背景技术

设置在重冰区的输电线路会因天气原因而结冰和脱冰，而输电线路脱冰会引起导线及地线的大幅振动，对线路结构产生潜在危害，在重冰区的输电线路设计过程中，实际线路无论是自身材料特性还是设计条件均比较复杂，开展导线脱冰模拟试验是获取导线脱冰跳跃特性极为有效的研究方法。

现有的输电导线脱冰试验中，无论是针对单导线还是分裂导线，其覆冰载荷模拟均采用在导线上特定位置悬挂集中质量块的方式实现。但是，先前文献及专利中所用质量块体积较大且通过绳索与导线连接，占用空间较大，尤其在模拟分裂导线束因子导线不均匀覆冰或不同步脱冰而发生大幅扭转运动等复杂脱冰工况时，若采用以往方法则不同子导线下悬挂的绳索和质量块会相互干涉，影响导线束正常运动，这与真实的脱冰工况存在显著差异，无法准确获取分裂导线束的脱冰动力响应特性。而对于脱冰过程的模拟有使用电磁铁控制集中质量块释放的方式，但均使固定点的单个电磁铁随重物一起掉落，且采用拉绳悬挂重物，使得覆冰模拟载荷与导线之间的距离较远，接触面极小，难以实现导线均匀覆冰的近似模拟，且并未考虑覆冰形式及其密度变化问题。同时，在以往的导线脱冰试验中，所有的覆冰模拟载荷释放控制过程，均通过预先设定脱冰的数量、模式和位置(称之为“初始脱冰”)，仅把初始脱冰作为引起导线振动的起因，进而研究系统的衰减振动特性，无法实现有更多覆冰在衰减振动过程中会被“甩掉”的脱冰工况，即无法对诱发脱冰的工况进行模拟。

实用新型内容

为了解决背景技术存在的现有脱冰模拟试验存在的上述问题，本实用新型提供了一种输电导线脱冰试验模拟系统，所述系统通过脱冰模拟装置模拟真实覆冰密度及厚度，通过对异形电磁铁的控制模拟真实冰与导线的作用力，以达到真实脱冰模拟；

所述一种输电导线脱冰试验模拟系统包括：

多个脱冰模拟装置，所述脱冰模拟装置包括固定卡环、异形电磁铁以及管状外壳，所述脱冰模拟装置通过固定卡环固定在试验导线上，管状外壳内置填充物，用于模拟不同厚度、不同密度的覆冰，异形电磁铁与管状外壳通过电磁吸附力相连；

电源单元，所述电源单元包括直流稳压电源，电源单元与控制单元相连，电压单元用于向系统供电；

控制单元，所述控制单元输出端与各脱冰模拟装置异形电磁铁相连，用于根据模拟需求设置各异形电磁铁的电磁吸附力以及控制各异形电磁铁导通或断电；

进一步的，所述固定卡环与异形电磁铁机械连接，所述固定卡环卡合在试验导线上，所述固定卡环为两端有固定平面的圆弧曲面，所述圆弧曲面曲率半径与试验导线外径相同，圆弧曲面用于与试验导线相卡合；所述固定平面两端均设置有通孔，所述通孔与异形电磁铁上部对应位置的螺纹孔相适应，用于使圆弧曲面卡合试验导线固定在异形电磁铁上部；

进一步的，所述异形电磁铁下部与管状外壳形状相适应，用于通过电磁吸附与管状外壳连接；所述异形电磁铁下部为内凹的圆弧曲面，所述管状外壳为圆柱状，所述异形电磁铁下部的内凹圆弧曲面曲率半径与管状外壳圆柱的截面半径相等；所述管状外壳的材料属性、表面质量及管壁厚度应满足异形电磁铁额定吸附力的要求；

进一步的，所述异形电磁铁均匀布置在管状外壳上，异形电磁铁的数量根据管状外壳长度确定，异形电磁铁的数量至少为2个；

进一步的，所述管状外壳内部的填充物为按照覆冰厚度及密度需求进行配比的固体颗粒的混合物，使管状外壳内部不同位置的密度为相同的或不同的；所述固体颗粒包括沙土、钢珠以及泡沫；

进一步的，所述所述异形电磁铁下部与管状外壳的顶部均为平面，两平面根据电磁吸附力进行吸附；

进一步的，所述多个脱冰模拟装置布置在试验导线上，布置间距是相等或不相等的；所述试验导线包括普通导线以及分裂导线，布置在分裂导线的子导线上的多个脱冰模拟装置间互不干涉。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的技术方案，给出了一种输电导线脱冰试验模拟系统，提供了一种更真实的模拟实际覆冰及脱冰情况的模拟系统，所述系统通过脱冰模拟装置模拟真实覆冰密度及厚度，通过对异形电磁铁的控制模拟真实冰与导线的作用力，以达到真实脱冰模拟；同时可通过对电磁铁的控制模拟覆冰的诱发脱冰，为准确获取输电线路的脱冰动力特性提供了先进可靠的试验方法。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本实用新型的示例性实施方式：