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GB／T 36279-2018 架空导线自阻尼特性测试方法PDF文本

ICS29.060.10K11中华人民共和国国家标准GB/T36279-2018架空导线自阻尼特性测试方法Methods for testing self-damping characteristics of overhead conductors，J.NE可(IEC 62567:2013.Overhead lines-Methods for testing self-dampingcharacteristics of conductors,MOD)2018-06-07发布2019-01-01实施国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会发布理到素村阀Z.Z心.ET
GB/T36279-2018目次前言引言范围…2规范性引用文件…3术语和定义。…14符号和单位15试验布置…“……26导线情况…7外部损耗源………88测试步骤……………8附录A(资料性附录)传感器间相位的校正…15附录B(资料性附录)气动阻尼修正…16附录C(规范性附录)推荐的试验参数…公附录D(资料性附录对检测报告的议18附录E(资料性附录)尸导线语阻尼经验参数20参考文献………21理罚素村网Z..ET
GB/T36279-2018前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用1EC62567:2013《架空线路导线自阻尼特性测试方法》。本标准与IEC62567:2013相比在结构上有如下变化：一将IEC62567:2013的附录D调整至本标准附录A。将IE℃62567：2013的附录C调整至本标准附录B。将IEC62567:2013的附录A调整至本标准附录C将IEC62567:2013的附录B调整至本标准附录D增加了附录E,将IEC62567:2013的表2调整至本标准附录E。本标准与IEC62567:2013的技术性差异及其原因如下，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线()进行了标示。为方便较小直径绞线测试，调整激振器与固定端的距离为0.6m~1.2m(见5.4)：根据使用经验，别除了附件使用范围限制，仅指出其质量要求（见5.5.2）：根据我国使用习惯及本标准符号规定，将相位角a的单位由弧度(rad)转换为角度(deg),迁移时间t,以毫秒(ms)表示，修改了IEC62567:2013中附录D中式(D.1)[见附录A中式(A.1)];根据我国标准体系和本标谁的符号规定，修改了IEC62567:2013中图B,1L中绞线型号规格、额定拉晰力皮纵坠标（见图D玉；个闪∠.J∠○U.N上根据我国使用习惯，修改了IEC62567:2013中图B.2(见图D.2)。本标准做了下列编辑性修改：为与现有标准体系一致，将本标准名称改为《架空导线自阻尼特性测试方法》：将IEC62567:2013中图2由示例图改为示意图：修改了IEC62567:2013中图8，删除了IEC62567:2013的图3和图9。本标准由中国电器工业协会提出本标准由全国裸电线标准化技术委员会(SAC/TC422)归。本标准由上海电缆研究所有限公司负责起草，上海国缆检测中心有限公司、中国电力科学研究院、江苏中天科技股份有限公司、青岛汉缆股份有限公司、无锡华能电缆有限公司参加起草。本标准主要起草人：王煦、王乐、齐翼、朱宽军、吴明埝、赵新院、杨怀理罚素村网ZC.ET
GB/T36279-2018引言自阻尼特性是导线振动时，其内部消耗功率大小的物理特性。对于普通绞线，其自身的非弹性效应(分子迟滞)吸收一小部分功率，大部分功率是在饺线随振动波形弯曲时，由各单线间重叠部分细微的相对运动而产生的摩擦消耗的。自阻尼特性是确定架空导线对风致交变力响应的主要因索，是架空导线一项重要的特性参数」制造企业一般不提供导线的自阻尼参数，自阻尼特性需要通过实验室测试获得：也可采用半经验方法来估算传统饺线的自阻尼参数，但其结果往往与试验结果不一致。近年来，不断有大量新型导线应用在输电线路工程中，其自阻尼特性和作用机理又常与传统绞线不同。为了形成统一的测试方法，IEEE导线振动工作组和CIGRE SC22WG01曾共同编写了《导线自阻尼测试方法指南》分别发布了IEEE Std.563-1978和CIGRE Electra n°62-1979。上述文件中认可了三种测试方法，可分为“受迫振动”和“自由振动”两大类第一种受迫振动法是“功举（测试）法(PT)”,是指导线在激振器作用下进行谐振运动，并在导线与激振器的连接处测量导线振动消耗的总功率。第二种受迫振动法是“驻波法”，更确切地应称之为“逆驻波比（测试）法”(ISWR),是指导线在大量可调谐波条件下，通过测量档距内波腹和波节处的振幅来确定导线的功率消耗特性。自由振动法，即“衰减（测试）法”，是指导线在大量可调谐波下做受迫振动时，通过测量其自由运动幅度的衰减比率来确定导线的功率消耗特性头各实验室使该指市选舌导线身泥潮试绪果差异很大主要原因如正使用的自阻尼测试方法不同：各实验室档端条件不同（如刚性夹具，弯曲单元等）：激振器和导线之间的连接类型不同（刚性或柔性），档距中功率输入的位置不同：试验前导线的状态不同（如蠕变，预振等）：导线的生产过程不同。理筑素村网Z.Z沁.ET
GB/T36279-2018架空导线自阻尼特性测试方法1范围本标准规定了架空导线自阻尼特性测试方法的原理、定义、符号和单位、试样要求、试验设备、试验流程、试验结果和试验报告，本标准适用于架空导线自阻尼特性测试室内试验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T2900.51一1998电工术语架空线路(IEC60050-466:1990.IDT)IEEE Std.563-l978导线自阻尼测试指南(Guide on conductor self-damping measurements).IEEE Std.664一l993实验室单导线风激振动阻尼功率消耗特性测试指南(Guide for laboratorymeasurement of the power dissipation characteristics of aeolian vibration dampers for single conduc-tors)3术语和定GB/T2900.51一1998界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1导线自阻尼conductor self-damping在张力T作用下，在单位长度的导线上，引起半波长入/2、波腹振幅Y0和频率∫的自然振动所消耗的功率P。3.2波节node在振动导线上，振幅最小的点。3.3波腹anti-node在振动导线上，振幅最大的点。4符号和单位下列符号和单位适用于本文件。a单振幅时，驱动点的横向加速度m/s'A.第n个波节处的振幅mmD导线直径mEd导线振动消耗的总能量Ekn振动导线总动能1理筑素村阀Z.JZC.E1
GB/T36279-2018F单振幅的驱动力Nf振动频率Hzh无量纲粘滞阻尼系数y测试档距自由长度mn单位长度导线的质量kg/mn测试档距上的振动半波数n材第个和第；个半波之间的半波数P导线消耗的功率mWP单位长度导线消耗的功率mW/mP在第；个半波处测得导线消耗的功率mWP在第k个半波处测得导线消耗的功率mW波长λ/2半波长m6在第个半波处测得驻波比S在第k个半波处测得驻波比5在第n个半波处测得驻波比T导线张力N单振幅时，驱动点的横向速度m/sV.第n个节点处的振动速度，峰值m/sY.第一个衰减周期的波腹振幅mmY贤学微泉素材网mniJY.mmY。波腹处的单振幅mmY最后一个衰减周期的波腹振幅mm0力与加速度之间相位角dcg(°)d对数衰减率0a力与位移之间相位角deg()2力与速度之间相位角deg()角频率Rad/sT·m导线阻抗特性N·s/m5试验布置5.1概述导线自阻尼测试应在无风的室内进行，环境温度变化应较小且可控。一般要求环境温度变化不超过0.2℃/h。测试档距L应不小于最大半波长的10倍。为了使结果一致，档距宜大于50m,但是30m的档距仍可得到较满意的结果。当档距较小时，终端损耗和绞线间张力分布对测试结果影响很大。固定测试段的两个阻尼墩，其重量应不小于最大待测导线极限抗拉强度的10%。每个阻尼墩应是一块整体，一般由钢筋混凝土制成，阻尼墩最好固定在混凝土地面上或与混凝土地面成为一体。阻尼墩应具有足够大的刚度，以避免不同单元之间发生相对运动时，使其产生的功率损耗最小，而反射波最大。实验室测试档距的布置见图1。理筑素村网Z.ZC.E1
GB/T36279-2018张力夹具恒张力装置张力夹具/刚性夹具测试导线刚性夹具激振器测试档距>30m混凝土阳尼嫩混凝士阻尼嫩图1导线自阻尼试验测试档距5.2档距端部（简称档端）为保持测试段张力的恒定，可使用液压缸或气缸、弹簧、螺纹杆和中枢平衡梁等装置。为使终端固定装置引起的功率损耗最小，采用刚性非铰接的夹具进行固定，见图2。IEEE Std,563-1978也提供了典型的终端设计示意图。终端装置和刚性夹具的刚度应足够大，以确保功率消耗不发生在测试档距之外。刚性夹具的长度应不小于10倍导线直径，凹槽内径应略大于导线直径.宜不超过0.25mm。夹具凹槽的尺寸一般根据待测导线的最大直径确定，同时需准备一系列不同内径的哈夫管，以便对直径较小的导线进行测试刚性夹具不应用来保持测试档内的张力。刚性夹具一旦合拢，将会保持一定的张力，从而使张力设备不能完全控制导线上的张力，故张力调整仅可在刚性夹具松开后进行。为了消除在潮性夹具打乎时导线留静力弯曲，同时避免夹具在打开或合拢时张力发生任何改变，应使刚性夹具在垂直方向上随着悬链线角度成形，以确保张力夹具和刚性夹具在水平方向上对准。固定端刚性夹具被测饺线阻尼墩7777777777777777777777777777777777777图2刚性夹具示意图通常情况下，测试档距的端部与内部的波形是不同的。由于导线消耗的功率与其曲率的平方大致成正比，故档端半波消耗的功率要大于档内半波消耗的功率，且在低频时更加明显，同时档端的半波数占比也更高。因此，本测试方法在室内较短测试档距上的使用受到了限制。为最大限度地降低档端的功率消耗，应优先考虑进行优化试验布置。若不能确定，则应进行功率评估，确定其最终占比大小。若占比不合理，则应使用ISWR法进行测试。柔性单元具有足够的强度来承受张力，其在垂直方向上也足够灵活、易于弯曲，同时可避免在安装夹具时，需弯曲导线才能进入曲率半径很小的凹槽。故在档端使用柔性单元连接导线时，可以最大限度3罚素衬网Z.ZS0.ET
GB/T36279-2018地减小终端功率的损耗，但也存在测试档端效应等不良影响。IEEE Std.563-1978中提供了灵活的悬臂式示意图。5.3激振器和振动控制系统本试验所用的激振器通常为电动激振器，也可使用液压激振器。使用带有光电枢和直线轴承的模态激振器使导线产生谐振，其固有振荡频率失真最小，且在运动方向上具有零刚度和零阻尼的特性。在测试档距内，使用激振器提供适当的正弦力，其产生的交变运动应为失真水平小于5%的简谐运动。振幅和频率应控制在士2%的精度范围内，频率稳定在0.001Hz内。使用计算机和专用软件进行激振器控制和数据的采集与处理。导线自阻尼测试布局和相关设备见图3，并使用上述试验方法进行测试。加速度传感器试验档距力传感器滋振器功率放大器信号发生器典信号放大器模数转换器图3导线自阻尼试验布置5.4激振器的位置激振器通常置于测试档端的第一个半波内，而不必置于波腹处。即使在激振器和导线之间使用了刚性连接，此位置仍可获得比激振器的最大运动幅度更大的振幅。靠近档端的位置产生的半波数可能是奇数，也可能是偶数。使用激振器会使测试档距两端失去对称性，当半波数为奇数时，则会存在中心半波。因此，可在中心半波内测量振幅，而不必在频率改变时，不得不重新布置传感器来测量振鲡。在安置激振器时，应沿着测试档距，选择易于获得测试频率的位置。比如，当激振器与刚性夹具间的距离小于最高测试频率时的计算半波长度时，才可确保所有半波不会在激振器与其最近的档端间产生，从而避免得到错误的测量结果。最好将激振器的位置确定下来，并在导线的整个测试过程中不发生变化。在距离刚性夹具0.6m~1.2m的固定距离处安置激振器，可测试绝大部分规格绞线的自阻尼特性。4罚素衬阀Z.Z0.ET
GB/T36279-20185.5激振器和待测导线间的连接5.5.1概述在室内人工激振时.可以使用刚性或柔性连接器，将激振器驱动（即运动部件）连接到测试档距上。无论采用哪种连接，为了尽可能避免惯性力，同时在高频条件下，应避免包括激振器驱动在内的整体振动力超过振动系统的承受极限，采用的固定装置的质量应尽可能小。为了避免导线振动波形扭曲，夹具质量一定要尽可能小，且在谐振条件下，驱动点的力和加速度间的夹角应尽可能接近90°。此时，激振器施加的力最小，且与阻尼力相等。当夹角不为90时，同时存在惯性部分和弹性部分，并加剧了扭曲。在激振连接处应安装测量力和振幅的装置，可使用加速度传感器，也可使用速度传感器和位移传感器来测量振动等级。5.5.2刚性连接刚性连接（见图4）容易使驻波发生骑变。因此，在安装激振器时，应采取措施尽可能减小这种现象。JZC.NE可图4刚性连接示例若采用刚性连接，激振器将成为测试系统的一部分：当激振器中运动单元的质量较大时，容易使测试档内与激振器连接部位的导线的振动发生变形。刚性连接使与激振器连接处的半波长度发生变化，其表明局部阻尼的存在。激振器与导线的连接应不改变半波长度，故要求连接部位应不超出半波长的10%。一般情况下，要求附件的质量应小于单位长度导线质量的20%。5.5.3柔性连接在激振器连接处使用弹簧片或弹簧钢带，以减小激振器连接处半波的失真，并允许导线驱动点处的振幅可以与激振器产生的振幅不同。应在各方向保留适当的柔性，以使：)当激振器与导线分离时，避免在振动台中心和导线连接处之间产生错位，从而损伤激振器电驱：5莲筑素衬网Z.Z沁.E1
GB/T36279-2018b)在防止发生谐振时，导线的振幅比激振器的振幅大，从而使激振器平台发生振动：?)避免激振器电驱与导线连接而产生的附加惯性和阻尼效应的影响。根据导线的刚度和质量，由经验确定激振方向上弹簧的刚度。弹簧应具有足够的柔性，以确保在向导线输入试验振幅所需的功率时，导线和激振器发生分离。图5给出了安装有力和加速度传感器的柔性连接示例。加速度传感器。导线夹具力传感器弹货垫圈筑素薄JZC图5柔性连接示例5.6传感器和测量装置5.6.1传感器的种类自阻尼测试过程中常用的传感器主要有四种：a)力传感器，用来测量激振器输出给导线的力值：b)加速度传感器，速度传感器，位移传感器，这三种传感器均可用来测量振幅大小。另外，有时也使用应变仪来测量外层股线的张力，使用温度探测器监控环境和（或）导线的温度。因为传感器质量很小，对系统产生的干扰可忽略不计，故没有对不同工作原理的传感器进行限制或优选。档内测量常使用微型力传感器和微型加速度传感器（见图6）。非接触式位移传感器（基于激光或涡流）也可用来测量波节和波腹处的振幅，尤其适用于测量体积小、重量轻的导线。在使用不同工作原理的传感器时，如压电加速度传感器和应变仪测力传感器，由于两者反应时间不同，信号之间会存在相移。而相移与频率有关，考虑到频率的影响，应在确定各可调振动模式后测量值之间的相角。附录A中给出了各试验频率下，相移的计算过程。在计算机控制的测试系统中，可以采用数据采集软件自动进行相移校正。无论何种情况，优先使用工作原理相同的传感器，即可省去相移校正的步骤。6理罚素村网Z..ET
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