一種導線覆冰觀測用雨凇塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種導線覆冰觀測用雨凇塔，包含3根支撐柱、設置在相鄰支撐柱之間的4個觀測廊道；所述3根支撐柱固定于地面，呈L形排列，垂直相交的兩個方向相互垂直，分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向；所述雨凇塔的觀測廊道設置分兩層設置，每層兩個，同一層的兩個觀測廊道方向分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向。本實用新型適用于在覆冰嚴重區(qū)域但又非微地形微氣象覆冰處進行人工覆冰觀測，獲得完整連續(xù)規(guī)范的有代表性的冬季覆冰資料，觀測的資料與現(xiàn)有的設計要求相銜接，能保證覆冰觀測項目順利實施和解決重冰區(qū)段無覆冰資料問題。
【專利說明】一種導線覆冰觀測用雨凇塔

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及輸電【技術領域】，特別是一種導線覆冰觀測用雨凇塔。

【背景技術】
[0002]在輸電線路設計中，要確保線路能達到規(guī)定的標準，設計人員必需要知道覆冰環(huán)境，做出適應覆冰環(huán)境的設計。要認識、了解覆冰環(huán)境，研宄覆冰并應用研宄成果都需要有覆冰基礎資料作支撐。然而，我國的覆冰基礎資料十分缺乏。只是從五十年代開始，氣象部門在部分有覆冰的氣象(臺)站建立的小型雨凇架(離地高度1.6?2.2m，檔距0.9m，8 #鐵絲)進行過覆冰觀測。1979年進行規(guī)范改編，調(diào)整和減少了若干雨凇站，目前存在的只有很少數(shù)高山站。因此多數(shù)地區(qū)的覆冰實測資料很少。在重冰區(qū)域氣候地形條件一般都十分惡劣，很少有人或無人居住，覆冰情況無人知曉，很難獲取準確的覆冰調(diào)查資料。因此我國覆冰無論實測資料還是調(diào)查資料都比較匱乏。
[0003]然而這些區(qū)域的覆冰隨地形和氣候變化十分復雜，在無相關資料的情況下要準確定量線路的設計覆冰參數(shù)，技術難度較大。若重冰區(qū)線路冰區(qū)取值不當，會導致線路運行的覆冰安全事故。要實現(xiàn)合理可靠地設計線路冰區(qū)及抗冰方案，達到電網(wǎng)建設既經(jīng)濟又可靠的目標，首先需要收集覆冰基礎數(shù)據(jù)。收集覆冰數(shù)據(jù)的前提是要解決覆冰觀測技術方法問題，因此，開展覆冰觀測技術研宄，建立規(guī)范的覆冰觀測方法，是電網(wǎng)防冰抗冰經(jīng)濟安全建設的的一項重要任務。
[0004]覆冰數(shù)據(jù)獲取最直接的辦法是現(xiàn)場觀測，測量手段包括人工測量和儀器自動測
Mo
[0005]覆冰人工觀測充滿了艱險與挑戰(zhàn)，但卻是目前行之有效的觀冰方法。人工觀測方式具有悠久的歷史，過去一般都采用人工觀測方式。人工方式主要是在冬季用鐵塔或支架將導線水平架設在離地一定高度上，待導線結(jié)冰至最大時取一段具有代表性的覆冰體，測量覆冰長短徑及重量并按要求作相應測冰記錄和氣象要素觀測記錄。一個冬季中如有多次覆冰過程則每一次覆冰過程都要測量記錄，每一次覆冰過程中也可以作多次測量。人工觀測主要靠觀測人員來實現(xiàn)覆冰大小的觀測，需要配備由人員操作的相應觀測儀器、用具以及觀測記錄本或記錄紙。人工觀測雖然比較艱苦，但可靠性有保障，一般不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失，也能較好處理一些自動系統(tǒng)不能自動處理的問題。但是目前市面上沒有具有此種功能的廣品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本實用新型提供了一種導線覆冰觀測用雨凇塔，包含3根支撐柱、設置在相鄰支撐柱之間的4個觀測廊道；所述3根支撐柱固定于地面，呈L形排列，垂直相交的兩個方向分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向；
[0007]所述雨凇塔的觀測廊道設置分兩層設置，每層兩個，同一層的兩個觀測廊道方向分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向；
[0008]進一步的，還包括兩個樓梯，分別設置與中間層的觀測廊道與地面之間、中間層的觀測廊道與頂層的觀測廊道之間。
[0009]進一步的，雨艙塔垂直高度為10m，檔距為10m。
[0010]進一步的，每條觀測廊道的長度為1m長，中間層觀測廊道的高度為5m，頂層觀測廊道與中間層觀測廊道垂直間距為5m。
[0011]進一步的，三個支撐柱的剖面尺寸為ImX lm。
[0012]本實用新型的有益效果為:
[0013]本實用新型適用于在覆冰嚴重區(qū)域但又非微地形微氣象覆冰處進行人工覆冰觀測，獲得完整連續(xù)規(guī)范的有代表性的冬季覆冰資料，觀測的資料與現(xiàn)有的設計要求相銜接，能保證覆冰觀測項目順利實施和解決重冰區(qū)段無覆冰資料問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的正面示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的中間層觀測走廊俯視圖。

【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本實用新型包括三根支撐柱1、設置在相鄰支撐柱之間的4個觀測廊道2、兩個樓梯4。
[0017]三根支撐柱I呈L型排列固定于地面的基礎坑內(nèi)，呈相垂直的方向分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向。這種方向設計的原因是:以往建設雨凇塔的時候，雨凇塔方向一般就是東西向和南北向兩個方向，這是按照過去氣象部門的“電線積冰”觀測所用小雨凇架方向設定的。當初設定這兩個方向主要就是為了比較這兩個方向上覆冰的差異，掌握這兩個方向上覆冰的不同特性，同時東西向和南北向的確定也比較簡便。因此過去雨凇塔的方向就按這兩個方向設定。
[0018]據(jù)大量的覆冰觀測資料研宄發(fā)現(xiàn)，導線覆冰大小受導線與風向夾角的影響。當導線方向與風向垂直時，導線上覆冰最大；當導線方向與風向平行時，覆冰最小。因此雨凇塔的方向應垂直和平行于覆冰區(qū)域冬季主導風向，如果無需比較兩個方向的覆冰差異，雨凇塔方向可以只垂直于主導風向。
[0019]為了方便人工觀測，在相鄰支撐柱之間設置了兩層共4個觀測廊道2，每層兩個，形成一個L型的塔架結(jié)構，同一層的兩個觀測廊道設置的方向分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向。
[0020]整個雨凇塔上下分為三層:地面層、中間層、頂層。每層沿著走廊所在方向設置懸掛導線3。兩個樓梯分別設置在中間層的觀測廊道與地面之間、中間層的觀測廊道與頂層的觀測廊道之間，以便觀測人員上到中間層、頂層觀測廊道上進行覆冰觀測。
[0021 ] 下面對本實用新型的尺寸進行介紹。
[0022]如圖1所示為本實用新型的正視圖。本實用新型的垂直高度Al為10m，檔距為1m0每條觀測廊道2的長度BI為1m長，中間層觀測廊道的高度Cl為5m，頂層觀測廊道與中間層觀測廊道垂直間距Dl為5m。各層的懸掛導線3離地高度E1、E2、E3優(yōu)選為2.2m、6.5m、IL 5mο
[0023]如圖2所示，為第二層的俯視圖。三個支撐柱的剖面邊長Fl為lm，剖面尺寸為ImX lm。用于固定支撐柱的基礎坑的剖面尺寸為1.5mmX 1.5m。
[0024]雨凇塔高度是根據(jù)實際經(jīng)驗和設計實踐要求確定的。過去較早建立的部分觀冰站雨艙塔高度為7 m或者8m，這與過去輸電線路的電壓等級較低，線路設計高度不高是相適宜的。但這種高度相對較低，導線覆冰易受到現(xiàn)場地貌地物的影響，不能真實反映導線覆冰情況。如果采用較高的雨凇塔高度，需配置體積較大的上、下塔設施并導致對風場的影響，進而影響導線覆冰。因此雨凇塔高度太低或太高都不適宜。
[0025]在總結(jié)過去經(jīng)驗的基礎上，本實用新型采用了 1m高度來建設雨淞塔。這種高度上導線覆冰不易受到地物和風場的影響，而且雨凇塔高度不高也使得建設難度較小，建設費用也較低。經(jīng)過多年的實際運行，多個觀冰站的實踐證明了雨凇塔1m高度是比較合適的。若根據(jù)實際需求，有其他高度的要求，雨凇塔也可以按照其他高度來設計。
[0026]早期的觀冰站的雨凇塔檔距為5m，這和過去線路普遍為較低等級線路、線路檔距相對較小的情況是相適應的。
[0027]一些區(qū)域的覆冰持續(xù)過程較長，覆冰較大。當雨凇塔檔距較小，遇到覆冰過程持續(xù)時間較長而多次測冰時，可能導致冰樣不夠而失去了測量覆冰極值的機會。根據(jù)多個觀冰站的經(jīng)驗，雨凇塔檔距應當為1m比較合適。
[0028]一般在雨凇塔底層也架設導線，高度為2.2m以便于觀測。另外考慮到不同高度上導線覆冰大小也有區(qū)別，為對比不同高度的差異也可在其他高度上設置導線。
[0029]本實用新型的安裝方法為:
[0030]I)按照圖1上塔架的尺寸和結(jié)構將三個支撐柱1、四個觀測廊道2和兩個樓梯4制作好，材料為鋼。雨凇塔荷載不低于50年一遇。
[0031]2)確定觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向。
[0032]3)在地面挖三個剖面為1500mmX 1500mm基礎坑，I號、2號和2號、3號坑之間的直線距離為10000mm，深度應按雨凇塔荷載要求而定，位置在覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向上及兩方向的交點，3個坑的連線應形成等邊直角三角形。
[0033]4)將三個支撐柱I放入基礎坑中并澆灌混凝土，用地腳螺栓將其固定好。
[0034]5)將四個觀測廊道2焊接在支撐柱I上固定，用螺栓組件等穩(wěn)固。
[0035]6)安裝地面層和中間層、中間層和頂層之間的樓梯4，通過焊接、螺栓組件等固定。
[0036]7)在三個支撐柱I上安裝拉線幫助穩(wěn)固雨凇塔。
[0037]8)在地面層、中間層、頂層的兩個方向上分別安裝不同型號的懸掛導線3，型號根據(jù)工程需要而定，優(yōu)選型號為LGJ-400。LGJ-400型導線是一種使用廣泛的線型。如果選擇較細的線(如1#線)時，若覆冰凍結(jié)較大(長徑200mm以上，冰重2000g/m以上)時，如同時風速較大則易導致導線產(chǎn)生振動引起自然脫冰，從而難以測量到真實的覆冰極值。另外1#線的表面光滑，覆冰附著力低，也容易脫落。因此多數(shù)采用較粗線型為宜。
[0038]近年來，隨著輸電線路等級的提高，輸電容量也越大，除LGJ-400線型以外，所適用的導線截面越來越大，不同截面的導線覆冰可以換算得到。
[0039]如需要同步觀測多種不同線型的覆冰，也可同時架設多種線型。如需要開展多種線徑覆冰對比觀測時，導線間距應大于50cm，以防止兩種線型的覆冰在大覆冰過程中凍結(jié)在一起或產(chǎn)生屏蔽影響。
[0040]本實用新型的有益效果為:
[0041]本實用新型適用于在覆冰嚴重區(qū)域但又非微地形微氣象覆冰處進行人工覆冰觀測，獲得完整連續(xù)規(guī)范的有代表性的冬季覆冰資料，觀測的資料與現(xiàn)有的設計要求相銜接，能保證覆冰觀測項目順利實施和解決重冰區(qū)段無覆冰資料問題。
【權利要求】
1.一種導線覆冰觀測用雨凇塔，其特征在于，包含3根支撐柱、設置在相鄰支撐柱之間的4個觀測廊道；所述3根支撐柱固定于地面，呈L形排列，垂直相交的兩個方向分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向； 所述雨凇塔的觀測廊道設置分兩層設置，每層兩個，同一層的兩個觀測廊道方向分別為觀測場地的冬季覆冰期主導風向和垂直于主導風向的方向。
2.如權利要求1所述的導線覆冰觀測用雨凇塔，其特征在于，還包括兩個樓梯，分別設置與中間層的觀測廊道與地面之間、中間層的觀測廊道與頂層的觀測廊道之間。
3.如權利要求1或2所述的導線覆冰觀測用雨凇塔，其特征在于，雨凇塔垂直高度為10m，檔距為10m。
4.如權利要求1或2所述的導線覆冰觀測用雨凇塔，其特征在于，每條觀測廊道的長度為10m，中間層觀測廊道的高度為5m，頂層觀測廊道與中間層觀測廊道垂直間距為5m。
5.如權利要求1或2所述的導線覆冰觀測用雨凇塔，其特征在于，三個支撐柱的剖面尺寸為ImX lm。
【文檔編號】E04H5/02GK204238602SQ201420538324
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權日:2014年9月19日
【發(fā)明者】熊海星, 劉渝, 王勁, 金西平, 譚絨 申請人:中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司