CN104215504B - 带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，包括底座，底座上对应安装待测复合材料电杆的位置设有两个可分别竖直吊装在待测复合材料电杆的横担两端的第一绝缘子，两个第一绝缘子下端通过横向布置的中间连杆相连，底座上对应中间连杆的一端设有拉力机，拉力机的动作端通过横向布置的第二绝缘子与中间连杆的一端相连，中间连杆与第二绝缘子同轴布置，中间连杆上或第一绝缘子下端设有可连通外界高压的导线；两个第一绝缘子下端分别竖直吊装有拉伸弹簧，两个拉伸弹簧下端分别通过第三绝缘子拉伸安装在底座上。通过拉力机和高压导线的配合，可实现模拟风偏和高压电磁场的综合环境，结构简单且操作方便，尺寸更小。适用于杆塔的测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种电杆疲劳试验装置，特别是涉及一种带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置。
背景技术
随着新材料的快速发展，复合材料电杆应运而生，其可解决传统电杆质量大、运输安装及维护困难、闪络事故率高等问题，广受关注。为保证复合材料电杆的安全长时间运行，须对户外使用的复合材料电杆进行的耐侯老化性能测试。
目前，实验室一般通过动态热机械仪器对复合材料试验样品进行周期性弯-弯或拉-拉疲劳试验，加速复合材料的应力疲劳速度，来评估该复合材料的耐应力老化特性。然而，户外使用的复合材料电杆在实际运行过程中，不仅会受到导线的无规振动及摆动，还会受到高压电磁场环境的影响——高压电磁场会诱引材料中极性基团产生极化趋势，导致复合材料强电磁场下老化，这样，复合材料电杆在高压磁场环境和机械力的共同作用下会加速老化。由此可见，自然环境下复合材料电杆的疲劳老化方式和实验室试验样品的疲劳老化方式完全不同，试验样品监测出的应力疲劳性能数据对复合材料电杆的性能仅仅只能作为参考，不能保证制品的运行安全性。
因此，如何模拟风偏和高压电磁场环境综合对复合材料电杆的疲劳老化方式，考核其耐应力疲劳老化性能，成为研究复合材料电杆应力疲劳老化的难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种可模拟风偏和高压电磁场综合环境的带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置。
为了实现以上目的，本发明提供的一种带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，包括用于安装待测复合材料电杆的底座，所述底座上对应安装所述待测复合材料电杆的位置设有两个可分别竖直吊装在所述待测复合材料电杆的横担两端的第一绝缘子，两个所述第一绝缘子下端通过横向布置的中间连杆相连，所述底座上对应所述中间连杆的一端设有拉力机，所述拉力机的动作端通过横向布置的第二绝缘子与所述中间连杆的一端相连，所述中间连杆与所述第二绝缘子同轴布置，所述中间连杆上或所述第一绝缘子下端设有可连通外界高压的导线；两个所述第一绝缘子下端分别竖直吊装有拉伸弹簧，两个所述拉伸弹簧下端分别通过第三绝缘子拉伸安装在所述底座上。通过拉力机和高压导线的配合，可实现模拟风偏和高压电磁场的综合环境，结构简单且操作方便；同时，通过将吊装重物的方式改进成拉伸弹簧配合绝缘子的方式模拟横担挂线重量，这样，试验装置的结构尺寸更小更紧凑。
在上述方案中，所述中间连杆两端与两个所述第一绝缘子下端之间分别连接有横向布置的第四绝缘子，所述第四绝缘子与所述中间连杆同轴布置，所述导线为两根，两根所述导线分别连接在所述两个所述第一绝缘子的下端。通过在中间连杆两端与两个第一绝缘子下端之间分别加设绝缘子，这样，可模拟所述待测复合材料电杆实际运行时的两相交流电，使模拟的高压电磁场环境更贴合实际，从而提高了试验的准确性。
在上述方案中，本试验装置还包括可安装在所述待测复合材料电杆顶端上的对比横担，所述对比横担与所述横担完全相同。通过加设的对比横担，可很直观的判断出横担的疲劳老化程度。
在上述方案中，所述对比横担通过固定金具安装在所述待测复合材料电杆顶端。
在上述方案中，所述拉力机的动作频率为0.1～100HZ。
本发明与现有技术对比，充分显示其优越性在于：
1、通过拉力机和高压导线的配合，可实现模拟风偏和高压电磁场的综合环境，结构简单且操作方便；
2、通过将吊装重物的方式改进成拉伸弹簧配合绝缘子的方式模拟横担挂线重量，这样，试验装置的结构尺寸更小更紧凑；
3、通过在中间连杆两端与两个第一绝缘子下端之间分别加设绝缘子，这样，可模拟所述待测复合材料电杆实际运行时的两相交流电，使模拟的高压电磁场环境更贴合实际，从而提高了试验的准确性；
4、通过加设的对比横担，可很直观的判断出横担的疲劳老化程度。
本发明具有结构简单、操作方便、试验更准确且更容易判断试验结果等优点。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为图1的斜视结构示意图。
图中，底座1，第一绝缘子2，中间连杆3，拉力机4，第二绝缘子5，导线6，拉伸弹簧7，第三绝缘子8，第四绝缘子9，待测复合材料电杆10，横担10a，对比横担10b。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例公开了一种带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，包括用于安装待测复合材料电杆10的底座1，所述底座1上对应安装所述待测复合材料电杆10的位置设有两个可分别竖直吊装在所述待测复合材料电杆10的横担10a两端的第一绝缘子2，两个所述第一绝缘子2下端通过横向布置的中间连杆3相连，所述底座1上对应所述中间连杆3的一端设有拉力机4，所述拉力机4的动作端通过横向布置的第二绝缘子5与所述中间连杆3的一端相连，所述中间连杆3与所述第二绝缘子5同轴布置，所述中间连杆3上或所述第一绝缘子2下端设有可连通外界高压的导线6；两个所述第一绝缘子2下端分别竖直吊装有拉伸弹簧7，两个所述拉伸弹簧7下端分别通过第三绝缘子8拉伸安装在所述底座1上。通过拉力机4和高压导线6的配合，可实现模拟风偏和高压电磁场的综合环境，结构简单且操作方便；同时，通过将吊装重物的方式改进成拉伸弹簧7配合绝缘子的方式模拟横担挂线重量，这样，试验装置的结构尺寸更小更紧凑。
上述中间连杆3两端与两个所述第一绝缘子2下端之间分别连接有横向布置的第四绝缘子9，所述第四绝缘子9与所述中间连杆3同轴布置，所述导线6为两根，两根所述导线6分别连接在所述两个所述第一绝缘子2的下端。通过在中间连杆3两端与两个第一绝缘子2下端之间分别加设绝缘子，这样，可模拟所述待测复合材料电杆10实际运行时的两相交流电，使模拟的高压电磁场环境更贴合实际，从而提高了试验的准确性。
本试验装置还包括可安装在所述待测复合材料电杆10顶端上的对比横担10b，所述对比横担10b与所述横担10a完全相同。通过加设的对比横担10b，可很直观的判断出横担10a的疲劳老化程度。所述对比横担10b通过固定金具11安装在所述待测复合材料电杆10顶端。所述拉力机4的动作频率为0.1～100HZ。
本试验装置实际使用时：
首先，通过法兰盘结构将待测复合材料电杆10安装在底座1上，并将第一绝缘子2的上端挂接在待测复合材料电杆10的横担10a两端；然后，将所述拉力机4的动作频率设置成1HZ；接着，将两根导线6分别接入高压；最后，开启拉力机4即可开始试验。振动疲劳试验过程中或完毕后，直接观察和对比进行了振动疲劳的横担10a与未进行振动疲劳的对比横担10b的外形变化，如弯曲度等即可判断出横担10a在外力疲劳试验下的宏观性能变化；振动疲劳试验结束后，测量进行了振动疲劳的横担10a相对未进行振动疲劳试验的对比横担10b的形变量，即可判断横担10a在外力振动疲劳下性能衰竭的程度；同时，振动疲劳试验结束后，测量待测复合材料电杆10的形变量即可判断待测复合材料电杆10在外力振动疲劳下性能衰竭的程度。
本发明通过拉力机4和高压导线6的配合，可实现模拟风偏和高压电磁场的综合环境，结构简单且操作方便；通过将吊装重物的方式改进成拉伸弹簧7配合绝缘子的方式模拟横担挂线重量，这样，试验装置的结构尺寸更小更紧凑；通过在中间连杆3两端与两个第一绝缘子2下端之间分别加设绝缘子，这样，可模拟所述待测复合材料电杆10实际运行时的两相交流电，使模拟的高压电磁场环境更贴合实际，从而提高了试验的准确性；通过加设的对比横担10b，可很直观的判断出横担10a的疲劳老化程度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，包括用于安装待测复合材料电杆(10)的底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上对应安装所述待测复合材料电杆(10)的位置设有两个可分别竖直吊装在所述待测复合材料电杆(10)的横担(10a)两端的第一绝缘子(2)，两个所述第一绝缘子(2)下端通过横向布置的中间连杆(3)相连，所述底座(1)上对应所述中间连杆(3)的一端设有拉力机(4)，所述拉力机(4)的动作端通过横向布置的第二绝缘子(5)与所述中间连杆(3)的一端相连，所述中间连杆(3)与所述第二绝缘子(5)同轴布置，所述中间连杆(3)上或所述第一绝缘子(2)下端设有可连通外界高压的导线(6)；两个所述第一绝缘子(2)下端分别竖直吊装有拉伸弹簧(7)，两个所述拉伸弹簧(7)下端分别通过第三绝缘子(8)拉伸安装在所述底座(1)上。
2.根据权利要求1所述带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，其特征在于，所述中间连杆(3)两端与两个所述第一绝缘子(2)下端之间分别连接有横向布置的第四绝缘子(9)，所述第四绝缘子(9)与所述中间连杆(3)同轴布置，所述导线(6)为两根，两根所述导线(6)分别连接在所述两个所述第一绝缘子(2)的下端。
3.根据权利要求1所述带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，其特征在于，还包括可安装在所述待测复合材料电杆(10)顶端上的对比横担(10b)，所述对比横担(10b)与所述横担(10a)完全相同。
4.根据权利要求3所述带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，其特征在于，所述对比横担(10b)通过固定金具(11)安装在所述待测复合材料电杆(10)顶端。
5.根据权利要求1所述带电运行复合材料电杆振动疲劳试验装置，其特征在于，所述拉力机(4)的动作频率为0.1～100HZ。
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