CN103364277B - 一种监测机械耐受性的系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种监测机械耐受性的系统及其方法，所述系统用于监测绝缘子串及其连接金具机械耐受性，所述系统设置在水平基础上，包括钢筋混凝土地基（1）与地面等高，钢筋混凝土地基（1）固定卡槽（2）；拉力延长链条（7）、液压拉力机（4）和锚固装置（3）依次连接；液压拉力机（4）、拉力传感器（8）和测控装置（9）依次连接。所述方法包括（1）将待测试绝缘子串及金具放置试验系统中；（2）锚固装置（3）、试验绝缘子串（5）、连接金具（6）、拉力延长链条（7）和液压拉力机（4）依次连接；（3）进行耐受试验。本发明锚固装置可以安装在卡槽上实现自动移动，在任意位置锁紧固定，可以适应超/特高压不同形状，不同长度绝缘子串的机械耐受（破坏）试验。
Description
技术领域
本发明属于电力系统，具体讲涉及一种监测机械耐受性的系统及其方法。
背景技术
在高压输变电领域，绝缘子串是用于连接架空输电线路与铁塔，并在二者之间起绝缘作用的核心工具。在线路设计初期，需要在实验室对不同串型的绝缘子做工频或直流湿耐受试验、雷电冲击干耐受试验、操作冲击湿耐受试验、电晕和无线电干扰试验、振动蠕变、机械耐受（破坏）等相关电气和机械性能试验。其中机械耐受（破坏）试验是通过在绝缘子串及其连接金具上，施加等于其额定机械负载的载荷，考核它能否耐受，或者施加大于其额定机械负载的载荷，直至绝缘子或者金具破坏为止，考核破坏值的大小。试验的目的是为了验证绝缘子串及连接金具的机械可靠性。目前并无针对双串及多串并联的绝缘子串和绝缘子串及连接金具共同测试的系统及其方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种监测机械耐受性的系统及其方法，用于高压输变电领域绝缘子串及其连接金具的机械耐受（破坏）试验的试验系统，试验系统的功能是用于完成高压输变电领域绝缘子串及其连接金具的整体机械耐受（破坏）试验及双串和多串并联的绝缘子串机械耐受（破坏）试验。本发明系统包括钢筋混凝土地基、安装卡槽、锚固装置、液压拉力机、试验绝缘子串、连接金具、拉力延长链条等。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种监测机械耐受性的系统，所述系统用于监测绝缘子串及其连接金具机械耐受性，其特征在于，所述系统设置在水平基础上，包括钢筋混凝土地基（1）与地面等高，钢筋混凝土地基（1）固定卡槽（2）；拉力延长链条（7）、液压拉力机（4）和锚固装置（3）依次连接；液压拉力机（4）、拉力传感器（8）和测控装置（9）依次连接。
优选的，所述卡槽（2）为钢结构，作为锚固装置（3）和液压拉力机（4）的固定点。
优选的，所述锚固装置（3）安装在卡槽上自动移动，在任意位置锁紧固定。
优选的，所述锚固装置（3）有三个，用于连接被试绝缘子串和固定液压拉力机。
优选的，所述液压拉力机（4）用于给绝缘子串及其连接金具施加所需要的机械荷载，荷载值在0-3000kN之间可调。
优选的，所述拉力传感器（8）实时检测绝缘子串及其连接金具的实时受力情况。
本发明基于另一目的提供的一种监测机械耐受性的方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）将待测试绝缘子串及金具放置试验系统中；
（2）锚固装置（3）、试验绝缘子串（5）、连接金具（6）、拉力延长链条（7）和液压拉力机（4）依次连接；
（3）进行耐受试验。
优选的，所述待测试绝缘子串包括单串、双串、V串、三联和四联耐张串。
优选的，所述步骤（3）包括所述液压拉力机（4）通过测控装置（9）设定试验参数进行试验，并通过拉力传感器（8）反馈试验结果。
进一步地，所述测控装置（9）包括：
执行模块，用于设置拉力机耐受力值和持续增加拉力；
记忆模块，用于设定耐受力值保持时间；
采集模块，用于采集拉力传感器（8）反馈试验结果；
记录模块，用于记录破坏值采集到的反馈试验结果。
优选的，所述步骤（3）设置液压拉力机耐受力值，并在设定时间内保持该力值，如果绝缘子及其金具不发生损坏则认为试验通过。
优选的，所述步骤（3）包括液压拉力机持续增加拉力，直至绝缘子串或者金具破坏为止，记录破坏值。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
1、土地基与地面等高，有效节省了试验场地面积，混凝土包裹钢卡槽，有效减少了外露面积，降低了生锈的风险。混凝土地基及钢卡槽整体抗震性能优于纯钢结构，并且成本大幅度降低。
2、锚固装置可以安装在卡槽上实现自动移动，在任意位置锁紧固定，可以适应超/特高压不同形状，不同长度绝缘子串的机械耐受（破坏）试验。
3、液压拉力机行程大，可以满足试品预紧，调整拉伸点，拉伸轴线可根据试验形式做扇面调整，方便试验。
4、拉力延长链条，设计裕度大，满足试验需求。
5、国内首次实现绝缘子串连同连接金具的机械耐受（破坏）试验，被试绝缘子串长最长可达15m，完全满足特高压输电线路用绝缘子串及其连接金具试验的需要。
附图说明
图1为本发明提供的绝缘子串机械耐受试验系统示意图。
图2为本发明提供的绝缘子串及其连接金具机械耐受试验系统的测控过程示意图。
图3为本发明提供的绝缘子串V串机械耐受试验系统示意图。
图4为本发明提供的绝缘子串机械耐受试验系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明一种机械耐受的试验系统，具体位置为：
1–钢筋混凝土地基；
2–安装卡槽；
3–锚固装置；
4–液压拉力机；
5–试验绝缘子串（被试品）；
6–连接金具（被试品）；
7–拉力延长链条；
8–拉力传感器；
9–测控装置。
钢筋混凝土地基固定了卡槽，卡槽为钢结构，二者做为一个整体，为地面锚固装置和拉力机的固定点。
锚固装置，有三个，主要用于连接被试绝缘子串和固定液压拉力机，其结构能满足单串、双串、V串、三联和四联耐张串的试验。
液压拉力机是整个机械耐受（破坏）试验系统的核心部件，主要用于给绝缘子串及其连接金具施加所需要的机械荷载，荷载值在0-3000kN之间可调。
拉力延长链条为拉力机的拉力传道装置，可以适应不同长度试品与拉力机的连接。
拉力传感器能实时检测绝缘子串及其连接金具的实时受力情况。
测控装置主要用于控制拉力机的拉伸行程，控制活塞在任意点保持等关键特性，并适时监控绝缘子串的受力情况。
液压拉力机可以做绝缘子串的耐受试验，通过测控装置设置耐受力值，并在设定时间内保持该力值，如果绝缘子及其金具不发生损坏则认为试验通过。
液压拉力机可以做绝缘子串及其连接金具的机械破坏试验，通过测控装置持续增加拉力，直至绝缘子串或者金具破坏为止，记录拉力传感器上显示破坏值。
实施例
本发明采用如下方法实现，具体为：
（1）将待测试绝缘子串及金具放置试验系统中，待测试绝缘子串包括单串、双串、V串、三联和四联耐张串。
（2）锚固装置（3）、试验绝缘子串（5）、连接金具（6）、拉力延长链条（7）和液压拉力机（4）依次连接。
如图1，图3，图4所示，锚固装置（3）根据具体绝缘子串型号及大小设定位置，在卡槽（2）内可自由移动进行调节，上下锚固装置（3）与试验绝缘子串（5）、连接金具（6）、拉力延长链条（7）和液压拉力机（4）依次连接。
（3）进行耐受试验。
液压拉力机通过测控装置设置耐受力值，并保持该力值1min或5min，如果绝缘子及其金具不发生损坏则认为试验通过。
液压拉力机通过测控装置持续增加拉力，直至绝缘子串或者金具破坏为止，记录拉力传感器上显示破坏值。
本试验装置不同于拉力试验机的地方：拉力试验机单纯做绝缘子或者金具的破坏，本试验系统可以对绝缘子及其连接金具整体施加拉力，进行机械耐受或破坏试验。
锚固装置可以固定于安装卡槽的任意位置，实现试验绝缘子串型的多样化，拉力加载方向的多样化。可以适应任意特高压绝缘子串型及其附属连接金具的机械耐受或破坏试验。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (11)
1.一种监测机械耐受性的系统，所述系统用于监测绝缘子串及其连接金具机械耐受性，其特征在于，所述系统设置在水平基础上，所述水平基础包括与地面等高的钢筋混凝土地基(1)，钢筋混凝土地基(1)固定卡槽(2)；拉力延长链条(7)、液压拉力机(4)和锚固装置(3)依次连接；液压拉力机(4)、拉力传感器(8)和测控装置(9)依次连接；
所述锚固装置(3)安装在卡槽上自动移动，在任意位置锁紧固定；
所述拉力延长链条(7)为拉力机的拉力传道装置，可以适应不同长度试品与拉力机的连接。
2.如权利要求1所述的一种监测机械耐受性的系统，其特征在于，所述卡槽(2)为钢结构，作为锚固装置(3)和液压拉力机(4)的固定点。
3.如权利要求1所述的一种监测机械耐受性的系统，其特征在于，所述锚固装置(3)有三个，用于连接被试绝缘子串和固定液压拉力机。
4.如权利要求1所述的一种监测机械耐受性的系统，其特征在于，所述液压拉力机(4)用于给绝缘子串及其连接金具施加所需要的机械荷载，荷载值在0-3000kN之间可调。
5.如权利要求1所述的一种监测机械耐受性的系统，其特征在于，所述拉力传感器(8)实时检测绝缘子串及其连接金具的实时受力情况。
6.一种用权利要求1的监测机械耐受性的系统的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)将待测试绝缘子串及金具放置试验系统中；
(2)锚固装置(3)、试验绝缘子串(5)、连接金具(6)、拉力延长链条(7)和液压拉力机(4)依次连接；
(3)进行耐受试验。
7.如权利要求6所述的一种监测机械耐受性的方法，其特征在于，所述待测试绝缘子串包括单串、双串、V串、三联和四联耐张串。
8.如权利要求6所述的一种监测机械耐受性的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括所述液压拉力机(4)通过测控装置(9)设定试验参数进行试验，并通过拉力传感器(8)反馈试验结果。
9.如权利要求6所述的一种监测机械耐受性的方法，其特征在于，所述测控装置(9)包括：
执行模块，用于设置拉力机耐受力值和持续增加拉力；
记忆模块，用于设定耐受力值保持时间；
采集模块，用于采集拉力传感器(8)反馈试验结果；
记录模块，用于记录破坏值采集到的反馈试验结果。
10.如权利要求6所述的一种监测机械耐受性的方法，其特征在于，所述步骤(3)设置液压拉力机耐受力值，并在设定时间内保持该力值，如果绝缘子及其金具不发生损坏则认为试验通过。
11.如权利要求6所述的一种监测机械耐受性的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括液压拉力机持续增加拉力，直至绝缘子串或者金具破坏为止，记录破坏值。
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