一种导线覆冰观测用雨凇塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种导线覆冰观测用雨凇塔，包含3根支撑柱、设置在相邻支撑柱之间的4个观测廊道；所述3根支撑柱固定于地面，呈L形排列，垂直相交的两个方向相互垂直，分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向；所述雨凇塔的观测廊道设置分两层设置，每层两个，同一层的两个观测廊道方向分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向。本实用新型适用于在覆冰严重区域但又非微地形微气象覆冰处进行人工覆冰观测，获得完整连续规范的有代表性的冬季覆冰资料，观测的资料与现有的设计要求相衔接，能保证覆冰观测项目顺利实施和解决重冰区段无覆冰资料问题。
【专利说明】一种导线覆冰观测用雨凇塔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输电【技术领域】，特别是一种导线覆冰观测用雨凇塔。
【背景技术】
[0002]在输电线路设计中，要确保线路能达到规定的标准，设计人员必需要知道覆冰环境，做出适应覆冰环境的设计。要认识、了解覆冰环境，研宄覆冰并应用研宄成果都需要有覆冰基础资料作支撑。然而，我国的覆冰基础资料十分缺乏。只是从五十年代开始，气象部门在部分有覆冰的气象(台)站建立的小型雨凇架(离地高度1.6?2.2m，档距0.9m，8 #铁丝)进行过覆冰观测。1979年进行规范改编，调整和减少了若干雨凇站，目前存在的只有很少数高山站。因此多数地区的覆冰实测资料很少。在重冰区域气候地形条件一般都十分恶劣，很少有人或无人居住，覆冰情况无人知晓，很难获取准确的覆冰调查资料。因此我国覆冰无论实测资料还是调查资料都比较匮乏。
[0003]然而这些区域的覆冰随地形和气候变化十分复杂，在无相关资料的情况下要准确定量线路的设计覆冰参数，技术难度较大。若重冰区线路冰区取值不当，会导致线路运行的覆冰安全事故。要实现合理可靠地设计线路冰区及抗冰方案，达到电网建设既经济又可靠的目标，首先需要收集覆冰基础数据。收集覆冰数据的前提是要解决覆冰观测技术方法问题，因此，开展覆冰观测技术研宄，建立规范的覆冰观测方法，是电网防冰抗冰经济安全建设的的一项重要任务。
[0004]覆冰数据获取最直接的办法是现场观测，测量手段包括人工测量和仪器自动测
Mo
[0005]覆冰人工观测充满了艰险与挑战，但却是目前行之有效的观冰方法。人工观测方式具有悠久的历史，过去一般都采用人工观测方式。人工方式主要是在冬季用铁塔或支架将导线水平架设在离地一定高度上，待导线结冰至最大时取一段具有代表性的覆冰体，测量覆冰长短径及重量并按要求作相应测冰记录和气象要素观测记录。一个冬季中如有多次覆冰过程则每一次覆冰过程都要测量记录，每一次覆冰过程中也可以作多次测量。人工观测主要靠观测人员来实现覆冰大小的观测，需要配备由人员操作的相应观测仪器、用具以及观测记录本或记录纸。人工观测虽然比较艰苦，但可靠性有保障，一般不会出现数据缺失，也能较好处理一些自动系统不能自动处理的问题。但是目前市面上没有具有此种功能的广品。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供了一种导线覆冰观测用雨凇塔，包含3根支撑柱、设置在相邻支撑柱之间的4个观测廊道；所述3根支撑柱固定于地面，呈L形排列，垂直相交的两个方向分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向；
[0007]所述雨凇塔的观测廊道设置分两层设置，每层两个，同一层的两个观测廊道方向分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向；
[0008]进一步的，还包括两个楼梯，分别设置与中间层的观测廊道与地面之间、中间层的观测廊道与顶层的观测廊道之间。
[0009]进一步的，雨舱塔垂直高度为10m，档距为10m。
[0010]进一步的，每条观测廊道的长度为1m长，中间层观测廊道的高度为5m，顶层观测廊道与中间层观测廊道垂直间距为5m。
[0011]进一步的，三个支撑柱的剖面尺寸为ImX lm。
[0012]本实用新型的有益效果为:
[0013]本实用新型适用于在覆冰严重区域但又非微地形微气象覆冰处进行人工覆冰观测，获得完整连续规范的有代表性的冬季覆冰资料，观测的资料与现有的设计要求相衔接，能保证覆冰观测项目顺利实施和解决重冰区段无覆冰资料问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的正面示意图。
[0015]图2是本实用新型的中间层观测走廊俯视图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本实用新型包括三根支撑柱1、设置在相邻支撑柱之间的4个观测廊道2、两个楼梯4。
[0017]三根支撑柱I呈L型排列固定于地面的基础坑内，呈相垂直的方向分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向。这种方向设计的原因是:以往建设雨凇塔的时候，雨凇塔方向一般就是东西向和南北向两个方向，这是按照过去气象部门的“电线积冰”观测所用小雨凇架方向设定的。当初设定这两个方向主要就是为了比较这两个方向上覆冰的差异，掌握这两个方向上覆冰的不同特性，同时东西向和南北向的确定也比较简便。因此过去雨凇塔的方向就按这两个方向设定。
[0018]据大量的覆冰观测资料研宄发现，导线覆冰大小受导线与风向夹角的影响。当导线方向与风向垂直时，导线上覆冰最大；当导线方向与风向平行时，覆冰最小。因此雨凇塔的方向应垂直和平行于覆冰区域冬季主导风向，如果无需比较两个方向的覆冰差异，雨凇塔方向可以只垂直于主导风向。
[0019]为了方便人工观测，在相邻支撑柱之间设置了两层共4个观测廊道2，每层两个，形成一个L型的塔架结构，同一层的两个观测廊道设置的方向分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向。
[0020]整个雨凇塔上下分为三层:地面层、中间层、顶层。每层沿着走廊所在方向设置悬挂导线3。两个楼梯分别设置在中间层的观测廊道与地面之间、中间层的观测廊道与顶层的观测廊道之间，以便观测人员上到中间层、顶层观测廊道上进行覆冰观测。
[0021 ] 下面对本实用新型的尺寸进行介绍。
[0022]如图1所示为本实用新型的正视图。本实用新型的垂直高度Al为10m，档距为1m0每条观测廊道2的长度BI为1m长，中间层观测廊道的高度Cl为5m，顶层观测廊道与中间层观测廊道垂直间距Dl为5m。各层的悬挂导线3离地高度E1、E2、E3优选为2.2m、6.5m、IL 5mο
[0023]如图2所示，为第二层的俯视图。三个支撑柱的剖面边长Fl为lm，剖面尺寸为ImX lm。用于固定支撑柱的基础坑的剖面尺寸为1.5mmX 1.5m。
[0024]雨凇塔高度是根据实际经验和设计实践要求确定的。过去较早建立的部分观冰站雨舱塔高度为7 m或者8m，这与过去输电线路的电压等级较低，线路设计高度不高是相适宜的。但这种高度相对较低，导线覆冰易受到现场地貌地物的影响，不能真实反映导线覆冰情况。如果采用较高的雨凇塔高度，需配置体积较大的上、下塔设施并导致对风场的影响，进而影响导线覆冰。因此雨凇塔高度太低或太高都不适宜。
[0025]在总结过去经验的基础上，本实用新型采用了 1m高度来建设雨淞塔。这种高度上导线覆冰不易受到地物和风场的影响，而且雨凇塔高度不高也使得建设难度较小，建设费用也较低。经过多年的实际运行，多个观冰站的实践证明了雨凇塔1m高度是比较合适的。若根据实际需求，有其他高度的要求，雨凇塔也可以按照其他高度来设计。
[0026]早期的观冰站的雨凇塔档距为5m，这和过去线路普遍为较低等级线路、线路档距相对较小的情况是相适应的。
[0027]一些区域的覆冰持续过程较长，覆冰较大。当雨凇塔档距较小，遇到覆冰过程持续时间较长而多次测冰时，可能导致冰样不够而失去了测量覆冰极值的机会。根据多个观冰站的经验，雨凇塔档距应当为1m比较合适。
[0028]一般在雨凇塔底层也架设导线，高度为2.2m以便于观测。另外考虑到不同高度上导线覆冰大小也有区别，为对比不同高度的差异也可在其他高度上设置导线。
[0029]本实用新型的安装方法为:
[0030]I)按照图1上塔架的尺寸和结构将三个支撑柱1、四个观测廊道2和两个楼梯4制作好，材料为钢。雨凇塔荷载不低于50年一遇。
[0031]2)确定观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向。
[0032]3)在地面挖三个剖面为1500mmX 1500mm基础坑，I号、2号和2号、3号坑之间的直线距离为10000mm，深度应按雨凇塔荷载要求而定，位置在覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向上及两方向的交点，3个坑的连线应形成等边直角三角形。
[0033]4)将三个支撑柱I放入基础坑中并浇灌混凝土，用地脚螺栓将其固定好。
[0034]5)将四个观测廊道2焊接在支撑柱I上固定，用螺栓组件等稳固。
[0035]6)安装地面层和中间层、中间层和顶层之间的楼梯4，通过焊接、螺栓组件等固定。
[0036]7)在三个支撑柱I上安装拉线帮助稳固雨凇塔。
[0037]8)在地面层、中间层、顶层的两个方向上分别安装不同型号的悬挂导线3，型号根据工程需要而定，优选型号为LGJ-400。LGJ-400型导线是一种使用广泛的线型。如果选择较细的线(如1#线)时，若覆冰冻结较大(长径200mm以上，冰重2000g/m以上)时，如同时风速较大则易导致导线产生振动引起自然脱冰，从而难以测量到真实的覆冰极值。另外1#线的表面光滑，覆冰附着力低，也容易脱落。因此多数采用较粗线型为宜。
[0038]近年来，随着输电线路等级的提高，输电容量也越大，除LGJ-400线型以外，所适用的导线截面越来越大，不同截面的导线覆冰可以换算得到。
[0039]如需要同步观测多种不同线型的覆冰，也可同时架设多种线型。如需要开展多种线径覆冰对比观测时，导线间距应大于50cm，以防止两种线型的覆冰在大覆冰过程中冻结在一起或产生屏蔽影响。
[0040]本实用新型的有益效果为:
[0041]本实用新型适用于在覆冰严重区域但又非微地形微气象覆冰处进行人工覆冰观测，获得完整连续规范的有代表性的冬季覆冰资料，观测的资料与现有的设计要求相衔接，能保证覆冰观测项目顺利实施和解决重冰区段无覆冰资料问题。
【权利要求】
1.一种导线覆冰观测用雨凇塔，其特征在于，包含3根支撑柱、设置在相邻支撑柱之间的4个观测廊道；所述3根支撑柱固定于地面，呈L形排列，垂直相交的两个方向分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向； 所述雨凇塔的观测廊道设置分两层设置，每层两个，同一层的两个观测廊道方向分别为观测场地的冬季覆冰期主导风向和垂直于主导风向的方向。
2.如权利要求1所述的导线覆冰观测用雨凇塔，其特征在于，还包括两个楼梯，分别设置与中间层的观测廊道与地面之间、中间层的观测廊道与顶层的观测廊道之间。
3.如权利要求1或2所述的导线覆冰观测用雨凇塔，其特征在于，雨凇塔垂直高度为10m，档距为10m。
4.如权利要求1或2所述的导线覆冰观测用雨凇塔，其特征在于，每条观测廊道的长度为10m，中间层观测廊道的高度为5m，顶层观测廊道与中间层观测廊道垂直间距为5m。
5.如权利要求1或2所述的导线覆冰观测用雨凇塔，其特征在于，三个支撑柱的剖面尺寸为ImX lm。
【文档编号】E04H5/02GK204238602SQ201420538324
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】熊海星, 刘渝, 王劲, 金西平, 谭绒 申请人:中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司