基本介紹
- 中文名：測風塔
- 外文名：anemometer tower
- 組成：底座，塔柱，橫桿、斜桿等
- 接地電阻：≤4Ω
- 抗 震： 8 級
- 裹 冰：5-10毫米
- 使用壽命：35年
- 種類：自立塔、桁架塔
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測風塔的含義
測風塔是作為用於風資源的數據採集的需要而新興的一種塔型，測風塔架設在目標風場內，目的是為了分析該風場內風能資源的實際情況。
測風塔
測風塔在塔體不同高度處安裝有風速計、風向標以及溫度、氣壓等監測設備。可全天候不間斷地對場址風力情況進行觀測，測量數據被記錄並存儲於安裝在塔體上的數據記錄儀今。需要開展3—5年風能資源觀測工作，才能滿足為風場內風能條件進行評估要求。側風塔架設在風電場場址內，多為折架式結構和圓筒式結構，採用鋼絞線斜拉加固方式，高度一般為10—150米。根據現行國家規定，側風塔高度普遍為100M。
風荷載
基本含義
風荷載風荷載與基本風壓、地形、地面粗糙度、距離地面高度，及建築體型等諸因素有關。中國的地理位置和氣候條件造成的大風為：夏季東南沿海多颱風，內陸多雷暴及雷線大風冬季北部地區多寒潮大風，其中沿海地區的颱風往往是設計工程結構的主要控制荷載。颱風造成的風災事故較多，影響範圍也較大。雷暴大風可能引起小範圍內的風災事故。
分類
測風塔結構（1）永久荷載
（2）可變荷載
（3）偶然荷載
偶然荷載是指在整個設計基準期內不一定出現，而一旦出現其量值很大的荷裁，一般有線網拉斷的作用力、桅桿縴繩絕緣子或支座絕緣破壞的作用力等。按照結構的動力反應分類可以分為動力荷載和靜力荷載。動力荷載由慣性力的作用，靜力荷載則是荷載本身有一定的動力特性，使得結構產生的慣性力及動力效應可以忽略的荷載。
絕緣子
絕緣子高聳結構是高大的直立式結構，因此側向作用的荷載將對結構產生最為不利的影響，例如風荷載和地震作用，它們作用在結構上是水平力，使得結構在水平方向上產生很大的位移。
作用機理
根據大量的風實測資料顯示，在風的順向時程曲線中，包含了兩種成分：一種是長周期部分，其時間常在10分鐘以上；另一種是短周期部分，常只有幾秒鐘左右。
根據上述兩種成分，實用上常把風分為平均風(即穩定風)和脈動風(常稱陣風脈動)來加以分析。平均風是在給定時間間隔內，把風對建築物的作用力速度、方向以及其它物理量都看成不隨時間而改變的量，考慮風的長周期大大地大於一般結構的周期，因而其作用力相當於靜力，脈動風是由於風的不規則性引起的，它的強度隨時間按隨機規律變化，由於周期較短，因而其作用力是動力性質的，將引起結構的振動。
平均風速是一個重要統計特徵，對確定風力的大小具有決定性，平均風速是一個重要統計特徵，對確定風力的大小具有決定性。風速的分布是空間的，沿著離地而高度的不同，風速應有所不同。風壓沿高度變化是由地表摩擦的結果，地面越粗糙，其影響越大。高樓林立的大城市對風壓的影響比廣闊的海平而要大的多。實測結果表明，在一定時間間隔內，一個固定位置上的風速的平均值幾乎是不變的，但卻隨高度的增大該值逐漸增大。如上所述，作用於一點的風速可用平均風速和脈動風速來表示，而平均風對確定風荷載大小具有決定性的意義。
結構設計
近年來，隨著全球對風能資源的普遍關注和風力發電行業的迅速發展，各國政府、企業或是風電開發商開始投資興建測風塔，為將來風電場的投資建設獲取第一手風能資料。
測風塔架設在風電場場址內，多為絎架式結構和圓筒式結構，採用鋼絞線斜拉加固方式，高度一般為10-150米。
在塔體不同高度處安裝有風速計、風向標以及溫度、氣壓等監測設備。
可全天候不間斷地對場址風力情況進行觀測，測量數據被記錄並存儲於安裝在塔體上的數據記錄儀中。
測風塔結構設計：常見的測風塔結構形式有自立式和拉線式兩種。
自立式測風塔塔體下部較寬，塔架材料用量相對較大，對基礎要求也較高；拉線式測風塔受力較為合理，可靠性高，塔體截面小，塔架材料用量小，但拉線基礎數量多，施工工藝複雜。
測風塔塔架可採用單根鋼管、三角形桁架及四邊形桁架等結構形式。
單根鋼管結構形式所需鋼管直徑大，迎風面積亦大，材料量大；三角形桁架結構形式較為穩定，塔架受風荷載作用較小，最為經濟；四邊形桁架結構形式較為穩定，一般情況下當三角形桁架不能滿足受力及變形要求或不經濟時，塔架可選用四邊形桁架結構形式。
測風塔的主要功能：環境監測，風、氣壓、濕度等資源數據採集。
為相應的儀器設備的安裝做支撐。
適用單位：發電廠前期規劃、海島測風、氣象數據採集、環境監測等部門。
優點：風荷載係數小，抗風能力強。
塔身擋風面積小，利於採集數據準確客觀，將實測數據和實際數據的差距降到最低。
採集塔柱採用外法蘭盤連線，螺栓受拉，不易破壞，鋼絞線加固。
塔柱正三角型布置,節約鋼材,跟開小，占地面積小，節約土地資源，造價低廉(僅為角鋼自立塔的1/3或更少).選址便利.塔身自重輕，運輸和安裝便捷、建設工期短,塔型隨風荷載曲線變化設計，線條流暢，遇罕遇風災不易倒塌，安全係數高.設計符合國家鋼結構設計規範和塔桅設計規程，結構安全可靠.
測風塔
測風塔執行標準：風電場風能資源測量方法(GB/T 18709-2002)|
抗風能力：最大抗風60米/秒；抗震烈度：8度
設計重量：〉1噸（具體重量根據地域而定，西部地區，沿海多風區與中部地區略有差異。
測風數據被用來進行風資源評估和投資前景預測。
主要參數
基本設計依據：鋼結構設計規範（TJ17-74).
基本參數：設計風速：60米/每秒
垂 直 度：1/1000
適宜溫度：-45C-+45C
防腐處理：熱鍍鋅
