[发明专利]输电线路导线风洞试验组装式模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种缆线空气力学试验模拟装置，具体涉及一种输电线路导线风洞试验组装式模拟系统。

背景技术

输电线路舞动是一种低频、大振幅的自激振动，通常发生在冬季雨雪冰冻天气，导线覆冰形成非圆截面的情况下。舞动将使导线承受额外的动态张拉力，可能造成输电系统相间闪络、电弧烧伤、金具损坏和断线，甚至线路倒塌事故。舞动现象复杂，受温度、湿度、雨雪条件和风力等因素影响。这一现象是学界和工程界的难题，输电线路舞动机理尚不明确，目前的研究集中在利用计算机软件模拟系统进行数值分析和使用风洞实验室模拟实验两个方面。其中，风洞试验环境更接近于实际气象条件下空气对线路的力学作用场景，但实际需要使用模型模拟线路表面覆冰结构，典型的有D型覆冰和新月形覆冰。缆线覆冰结构模型通常包括缆线模拟件和覆冰结构模拟件，现有的缆线覆冰结构模型通常是由金属管作为缆线模拟件与特定形状的木材、塑料基覆冰结构模拟件相结合的形式，缆线模拟件和覆冰结构模拟件之间大多采用直接粘合的方式连接，两者之间装配、拆卸都十分不便，大量消耗人力物力，占用实验期，还容易造成实验材料浪费；后来有人通过夹持的方式使两者连接，但其结构稳定性不能得到保证，使两者存在脱落的风险。同时，实际输电铝绞线自然编织形成具有一定粗糙度的表面结构，这一结构对导线的空气力学性能具有重要影响，然而现有模型较为粗糙，不能模拟这一结构，影响对缆线力学性能的分析；此外，试验模型的长度较长，不易收纳。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种输电线路导线风洞试验组装式模拟系统。

技术方案如下：

一种输电线路导线风洞试验组装式模拟系统，包括缆线外层模拟件和芯杆，其关键在于，所述缆线外层模拟件包括多段外层模拟单元，多段所述外层模拟单元依次连续穿套在所述芯杆上。采用以上设计，其优点在于采用多个结构模拟件相组合的方式模拟覆冰缆线的结构，能够根据需要装配不同长度的缆线模型，各模拟件可重复使用，方便收纳。

作为优选技术方案，上述缆线状态模拟件的外壁设有缆线状态模拟件。采用以上设计，其优点在于可以模拟不同条件下的缆线状态。

作为优选技术方案，上述缆线状态模拟件可拆卸地安装于所述缆线外层模拟件的外壁上。采用以上设计，其优点在于可替换地装配不同类型的缆线状态模拟件，能够模拟不同状态的缆线。

作为优选技术方案，上述缆线外层模拟件表面沿长度方向贯穿有安装槽，所述安装槽的槽底宽度大于其开口宽度，所述缆线状态模拟件通过所述安装槽连接在所述缆线外层模拟件上。采用以上设计，其优点在于方便装配缆线状态模拟件和缆线外层模拟件。

作为优选技术方案，上述缆线状态模拟件包括多段状态模拟单元，多段所述状态模拟单元连续拼接，相邻的两段所述外层模拟单元间的接头与相邻的两段所述状态模拟单元的接头错位排列；所述芯杆两端设有固定组件，该固定组件将中间的多段所述缆线外层模拟单元和所述状态模拟单元夹紧。采用以上设计，其优点在于方便可靠地实现同类型的各段模拟件的连接以及各层模拟件的连接，防止旋转。

作为优选技术方案，上述缆线外层模拟件的外壁为缆线仿真面。采用以上设计，其优点在于提高缆线外层模拟件的空气力学特性的仿真度。

作为优选技术方案，上述缆线状态模拟件为无覆冰填充件，该无覆冰填充件的表面与所述缆线仿真面相吻合。采用以上设计，其优点在于安装填充部后，可以模拟无覆冰状态下的缆线。

作为优选技术方案，上述缆线状态模拟件为覆冰模型。采用以上设计，其优点在于可以模拟覆冰状态下的缆线。

作为优选技术方案，上述覆冰模型或为新月形覆冰模型，或为D形覆冰模型。采用以上设计，其优点在于可以模拟新月形覆冰或D形覆冰状态下的缆线。

作为优选技术方案，上述缆线外层模拟件和上述缆线状态模拟件由三维打印方法制备。采用以上设计，其优点在于制作的缆线外层模拟件和缆线状态模拟件虽然非标准结构，但尺寸精细。

有益效果：采用本发明的有益效果是，能根据需要装配不同尺寸、不同类型的覆冰缆线模型，各模拟件可重复使用，方便收纳，装配简单方便，能够很好地模拟覆冰缆线结构。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一中外层模拟单元a的截面示意图；

图3为实施例二中外层模拟单元a的结构示意图；

图4为图3的截面示意图；

图5为实施例二中缆线无附加状态时的结构示意图；

图6为图5的截面示意图；