专利名称：一种拉线塔拉力调节检测方法
技术领域：
本发明属于输电线路检测技术，具体涉及一种拉线塔拉力调节检测方法。
背景技术：
由于拉线塔具有结构简单、施工方便、造价低等优点，在220kV输电线路中大量采用，据调研资料显示一条220kV线路拉线塔占整个杆塔数量的30%以上。拉线塔由拉线承受外界的侧向静力和动力荷载，拉线拉力直接决定拉线塔整体结构静力和动力稳定性能。由于温室效应的影响，局部强风灾害逐年增多，国内已有相对数量的拉线塔出现风灾倒塔事故，拉线拉力的不足是拉线塔倒塔的主要原因之一。然而施工和运维过程中拉线拉力没有方便快捷的检测方法和成熟的检测设备进行拉线拉力的大小判断。使得拉线拉力的检测在拉线塔运维过程被忽视。仅有的检测手段也是凭运维人员经验判别。拉线塔在基建过程和建成运行后拉线拉力状态是衡量拉线塔是否处于安全状态的一个重要指标。拉线拉力检测的目的不仅仅是为拉线塔安全性评估提供依据，更重要的是为拉线塔横担和主柱内力的准确分析提供依据。为保证拉线塔安全稳定运行，针对拉线塔研发一种方便快捷的拉线拉力检测方法十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种拉线塔拉力调节检测方法，以实现对拉门塔拉线拉力现场快捷的无损检测和调节。实现本发明目的采用的技术方案是拉线塔拉力调节检测方法，按以下步骤进行
步骤I、通过设计资料查询拉线的单位长度质量和整个拉线的长度，根据公式
T=4itiL*E :建立拉线塔的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线，式中，τ是拉
线拉力；m是拉线单位长度质量；L是拉线长度，F1为拉线第I阶面内自振频率；
步骤2、进行现场拉线振动频率测试，按以下步骤进行
1)、至少在拉线塔的中点布置一个加速度传感器；
2)、将加速度传感器与动态信号采集系统及电脑相连，进行振动测试；
3)、在振动测试过程中，对拉线进行人工激振；
4)、由动态信号采集系统对拉线振动信号进行数据采集，由电脑对采集的数据进行处理和分析，得出拉线一阶振动频率；
5)、根据拉线一阶振动频率值，由步骤I建立的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线查对应的拉线拉力值，进而调整拉线拉力值的大小以符合设计要求值。所述步骤2的第I)步中，还可在拉线塔的拉线的四分点或八分点位置分别布置加速度传感器；
所述加速度传感器选用微型压电传感器，加速度传感器的数据连线应沿拉线布置，每间隔一段距离用胶带将数据连线粘结固定在拉线上。
所述人工激振是采用手或绳索牵引拉线后再放松进行激振。本发明方法基于振动力学理论和柔索理论得到拉线拉力和拉线一阶面内振动频率之间的关系曲线，进而在现场通过测试采集拉线振动频率的方法，通过关系曲线判断拉线拉力的大小，可方便快捷调整拉线拉力达到设计要求值，为一种无损检测拉线拉力方法，它解决了原有检测方法的有关制约，可实现对拉线塔拉线拉力现场快速检验和调整。
图I是拉线拉力和拉线一阶面内振动频率关系曲线图 图2是拉线拉力现场调节检测示意图。图3是拉线拉力调节检测流程图。图中1_拉线塔，2-拉线，3、4_加速度传感器，5-拉线临时固定装置，6-数据线，7-动态信号采集系统，8-微型计算机。·
具体实施例方式现以钢绞线GJ-100为例，说明本发明拉线塔拉力调节检测方法
步骤I、通过设计资料查询拉线的单位长度质量和整个拉线的长度，根据以下公式建立
拉线塔的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线；
根据弦振动理论，忽略垂度效应和抗弯刚度的影响，拉线塔的拉线拉力计算公式为
^ τ ^
T=4mL*f—r(O
- "
式中，T是拉线拉力；迅是拉线单位长度质量；L是拉线长度，&为拉线第阶自振频
率；
为简化计算过程，可取一阶振动频率计算拉线拉力
(2)
式中，F1为拉线第I阶面内自振频率；
通过设计资料查询可知钢绞线GJ-100的参数拉线长度L 34. 74m，单位长度质量m
O.803kg/m，通过式(2)建立拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线，如图I所示； 步骤2、进行现场拉线振动频率测试，按以下步骤进行
1)、参见图2，拉线塔I的拉线2下部用拉线临时固定装置5固定，为便于互相对比，在拉线2中部、四分点分别布置一个加速度传感器3、4，也可只在中点布置一个加速度传感器；为降低加速度传感器自身质量参与到拉线振动中，加速度传感器3、4拟选用微型压电传感器为宜；同时，为避免加速度传感器的数据连线6对整个信号采集过程的影响，加速度传感器的数据连线6应沿拉线2布置，每间隔一段距离用胶带将数据连线6粘结固定在拉线2上；
2)、将加速度传感器3、4的数据连线6与动态信号采集系统(东华DH5922)7及电脑8相连，对动态信号采集系统开机预热后，开始振动测试；
3)、在振动测试过程中，对拉线可根据实际情况进行人工激振，可以选用手或绳索牵引后放松等方式激振。4)、由动态信号采集系统对拉线振动信号进行数据采集，由电脑对采集的数据进行处理和分析，得出拉线一阶振动频率为1.6458Hz ；
5)、根据拉线一阶振动频率值，由步骤I建立的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线(参见图I)查对应的拉线拉力值为10. 5kN，进而调整拉线拉力值的大小以符合设 计要求值(IOkN以上)。本发明方法的流程如图3所示。
权利要求
1.一种拉线塔拉力调节检测方法，其特征是按以下步骤进行 步骤I、通过设计资料查询拉线的单位长度质量和整个拉线的长度，根据公式1=4^11*；^:建立拉线塔的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线，式中，τ是拉线拉力；m是拉线单位长度质量；L是拉线长度，F1为拉线第I阶面内自振频率； 步骤2、进行现场拉线振动频率测试，按以下步骤进行 1)、至少在拉线塔的中点布置一个加速度传感器； 2)、将加速度传感器与动态信号采集系统及电脑相连，进行振动测试； 3)、在振动测试过程中，对拉线进行人工激振； 4)、由动态信号采集系统对拉线振动信号进行数据采集，由电脑对采集的数据进行处理和分析，得出拉线一阶振动频率； 5)、根据拉线一阶振动频率值，由步骤I建立的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线查对应的拉线拉力值，进而调整拉线拉力值的大小以符合设计要求值。
2.根据权利要求I所述的拉线塔拉力调节检测方法，其特征是所述步骤2的第I)步中，还可在拉线塔的拉线的四分点或八分点位置分别布置加速度传感器。
3.根据权利要求2所述的拉线塔拉力调节检测方法，其特征是所述加速度传感器选用微型压电传感器，加速度传感器的数据连线应沿拉线布置，每间隔一段距离用胶带将数据连线粘结固定在拉线上。
4.根据权利要求I或3所述的拉线塔拉力调节检测方法，其特征是所述人工激振是采用手或绳索牵引拉线后再放松进行激振。
全文摘要
本发明公开了一种拉线塔拉力调节检测方法，其特征是按以下步骤进行步骤1、通过设计资料查询拉线的单位长度质量和整个拉线的长度，根据公式建立拉线塔的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线，式中，T是拉线拉力；m是拉线单位长度质量；L是拉线长度,F1为拉线第1阶面内自振频率；步骤2、进行现场拉线振动频率测试根据拉线一阶振动频率值，由步骤1建立的拉线拉力和拉线一阶面内振动频率的关系曲线查对应的拉线拉力值，进而调整拉线拉力值的大小以符合设计要求值。本发明为一种无损检测拉线拉力方法，它解决了原有检测方法的有关制约，可实现对拉线塔拉线拉力现场快速检验和调整。
文档编号G01L5/10GK102944349SQ20121052213
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者欧阳克俭, 陈红冬, 刘纯 申请人:湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司, 湖南省电力公司科学研究院, 国家电网公司