CN110631945B - 一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高低压输配线缆测试技术领域，特别地涉及一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置。本发明公开了一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置，包括支架和摆动机构，所述支架的相对的第一端部和第二端部分别设置一固定装置，用于分别固定待测试的导线的两端，所述摆动机构设置在支架的第一端部和第二端部中间，用于带动待测试的导线来回摆动以模拟风作用往复推动导线摇摆。本发明可以较好地便捷地模拟风作用往复推动导线摇摆造成的磨损情况，便于定量测试评估强风环境下的导线摇摆磨损程度，提高测试评估效率和可靠性，且结构简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明属于高压线测试技术领域，具体地涉及一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，需要用电的地方越来越多，使得如今高压输电线路和低压配电线路被普遍使用，随处可见架在空中的高低压输配电线缆。高低压输配线缆在实际应用中，往往由于受到风特别是台风的作用，会摇摆晃动，多次晃动后会造成高低压输配线缆固定处发生磨损，引起局部放电，影响电能传输，甚至造成重大事故，因此，有必要对高低压输配线缆受到风特别是台风作用下摇摆的磨损情况进行定量测试评估，避免发生事故。为了实现快速可靠地定量测试评估磨损，就需要有能较好地便捷地模拟风作用往复推动导线摇摆的试验装置，但现有技术中并没有符合要求的试验装置可用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置用以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置，包括支架和摆动机构，所述支架的相对的第一端部和第二端部分别设置一固定装置，用于分别固定待测试的导线的两端，所述摆动机构设置在支架的第一端部和第二端部中间，用于带动待测试的导线来回摆动以模拟风作用往复推动导线摇摆。
进一步的，所述摆动机构包括摆动气缸和摆臂，所述摆动气缸的输出端与摆臂连接，用于驱动摆臂来回摆动从而带动待测试的导线来回摆动。
更进一步的，所述摆臂的摆动端与位于第一端部和第二端部之间的导线的中部连接，所述摆臂上沿其长度方向间隔设有多个安装孔，用于分别与摆动气缸的输出端连接。
进一步的，所述摆动机构还包括摆动角度检测装置和控制器，所述摆动角度检测装置用于检测摆臂的来回最大摆动角度，所述摆动角度检测装置的输出端接控制器的输入端，所述控制器的控制输出端接摆动气缸的控制端。
更进一步的，所述摆动角度检测装置采用第一光电传感器来实现。
更进一步的，所述摆动机构还包括传感器安装架，所述传感器安装架为与摆臂的摆动圆心同心的圆弧型结构，所述传感器安装架沿圆弧方向依次间隔设有多个安装孔，用于安装第一光电传感器。
更进一步的，所述摆动机构还包括第二光电传感器，所述第二光电传感的输出端与控制器的输入端连接，所述第二光电传感安装在传感器安装架上用以检测摆臂的摆动次数。
进一步的，所述固定装置包括瓷壶，所述瓷壶固定在支架上，所述待测试的导线的两端分别用软铜线绑扎在瓷壶上。
更进一步的，所述固定装置还包括压板，所述压板用于将待测试的导线的两端压紧固定在支架上。
进一步的，所述支架采用角钢构成。
本发明的有益技术效果：
本发明可以便捷地模拟风作用往复推动线路摇摆造成的磨损情况，便于定量测试评估强风环境下的导线摇摆磨损程度，提高测试评估效率和可靠性，且结构简单，易于实现。
此外，本发明采用摆动气缸来进行摆动，更符合实际情况，且本发明的摆动角度、摆臂长度、摆动力度等均可调节，使用灵活方便，适用性广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例的结构图；
图2为本发明具体实施例的摆动机构的部分结构图；
图3为本发明具体实施例的摆动机构的部分结构分解图；
图4为本发明具体实施例的部分结构图；
图5为本发明具体实施例的电气连接图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-4所示，一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置，包括支架和摆动机构，所述支架的相对的第一端部和第二端部分别设置一固定装置，用于分别固定待测试的导线2的两端，所述摆动机构设置在支架的第一端部和第二端部中间，用于带动待测试的导线2来回摆动以模拟风作用往复推动导线摇摆，具体为带动待测试的导线2以导线2的两固定端的线缆中心的连线为中心轴来回摆动。
本具体实施例中，支架包括长方形的底架11，底架11的两端分别设有向上延伸的第一固定架12和第二固定架13，底架11的中部设有向上延伸的第三固定架14，采用该支架结构，结构简单紧凑，但并不以此为限，在其它实施例中，支架也可以采用其它结构来实现。
本具体实施例中，支架采用角钢条通过螺丝铆接构成，结构简单，且强度好，不会因摆动引起架子变形和震动，提高模拟可靠性，当然，在其它实施例中，支架也可以采用其它材料制成，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。本实施例中，角钢条的最长长度优选为3m左右，方便搬运，同时能保证良好的架体强度和精度。
本具体实施中，所述固定装置包括瓷壶(也称针式绝缘子)31，数量为2个，分别固定安装在第一固定架12和第二固定架13上，待测试的导线2的两端分别采用标准绕扎法(即现有的高压输电线缆的固定方法)用软铜线固定在瓷壶31上，使得模拟更接近真实情况。
进一步的，所述固定装置还包括压板32，数量为两个，所述压板32用于将待测试的导线2的位于瓷壶31外的两端压紧固定在第一固定架12和第二固定架13上，防止待测试的导线2轴向窜动。本具体实施例中，压板32采用螺栓和螺母进行锁紧固定，操作简便，固定强度好，但并不以此为限。
本具体实施例中，所述摆动机构包括摆动气缸41和摆臂42，所述摆动气缸41的输出端与摆臂42连接，用于驱动摆臂42来回摆动从而带动待测试的导线2来回摆动。采用摆动气缸41和摆臂42来进行摆动，结构简单，易于实现，且更符合实际情况，模拟更可靠，但并不限于此，在其它实施例中，也可以采用现有的其它摆动机构来实现。
本具体实施例中，摆动气缸41固定在第三固定架14上，摆臂42与摆动气缸41的输出端连接，摆臂42的摆动圆心与导线2的两固定端的线缆中心同轴设置，摆臂42的摆动端与位于第一端部和第二端部之间的导线2的中部连接，具体的，本实施例中，摆臂42的摆动端设有可打开的连接孔421，导线2活动设置在连接孔421内，易于安装操作。
本具体实施例中，摆动气缸41通过支撑板43固定安装在第三固定架14，通过设置支撑板43，使得摆动气缸41安装更简单且稳固性更好。
优选的，本实施例中，所述摆臂42上沿其长度方向间隔设有多个安装孔422，用于分别与摆动气缸41的输出端连接，以调整摆臂42的摆动长度(即摆动圆心到摆动端的距离)，从而对应于导线2的不同弧垂(即导线2的两端固定后，其中部位置由于重力作用而下垂的弧度)，实现不同情况的模拟，适用性广，且调整方便。但并不限于此，在其它实施例中，摆臂42也可以采用其它现有结构来实现摆动长度可调整，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。
进一步的，本实施例中，所述摆动机构还包括摆动角度检测装置和控制器45，所述摆动角度检测装置的数量为2个，分别用于检测摆臂42的来回最大摆动角度，所述摆动角度检测装置的输出端接控制器45的输入端，所述控制器45的控制输出端接摆动气缸41的控制端，用于根据摆动角度检测装置检测到的角度信号控制摆臂42的来回最大摆动角度，使得模拟更准确可控。
本具体实施例中，所述摆动角度检测装置采用第一光电传感器44来实现，易于实现，成本低，但并不限于此。两个第一光电传感器44分别设置在对应于摆臂42的来回最大摆动角度(即图2的左右最大摆动角度)的位置。
进一步的，本实施例中，所述摆动机构还包括传感器安装架46，所述传感器安装架46为与摆臂42的摆动圆心同心的圆弧型结构，所述传感器安装架46沿圆弧方向依次间隔设有多个安装孔461，用于安装第一光电传感器44，通过将第一光电传感器44安装在不同的安装孔461上，可以调整摆臂42的最大摆动角度，以便于模拟不同的风力摆动情况，适用性广。本实施例中，传感器安装架46沿圆弧方向每隔10°(摆臂42的摆动角度)设置一个安装孔461，但并不限于此，在其它实施例中，间隔角度大小可以根据实际需要进行设定。
进一步的，所述摆动机构还包括第二光电传感器(图中未示出)，所述第二光电传感的输出端与控制器45的输入端连接，所述第二光电传感安装在传感器安装架46的中间位置(即对应于摆臂42的初始位置)上用以检测摆臂42的摆动次数。
本具体实施例中，控制器45设置在第三固定架14上，控制器45设有显示屏用于显示相应的模拟信息。
本具体实施例中，摆动气缸41采用高压气泵5来驱动，高压气泵5固定设置在支架上。高压气泵5的输出端通过驱动模块接摆动气缸41的输入端，驱动模块的控制端接控制器45的控制输出端。
本具体实施例中，驱动模块包括二位三通电磁换向阀、二位五通电磁换向阀、继电器KM1和继电器KM2，具体电气连接图详见图5，此不再细说。
模拟过程：
将待测试的导线2两端固定，调整好弧垂，将摆臂2的连接孔421套设在导线2的中部，根据要摆动的最大角度，将第一光电传感器44安装在传感器安装架46对应的安装孔461上，打开电源，启动控制器45和高压气泵5，在控制器45上设置好摆动次数，高压气体从高压气泵5输出，经过二联件过滤后先通过二位三通电磁换向阀，此时急停开关处于闭合状态，二位三通电磁换向阀的线圈1YA通电，二位三通电磁换向阀处于左位，气体输入至二位五通电磁换向阀，通过二位五通电磁换向阀输入给摆动气缸41，摆动气缸41带动摆臂42向左摆动，从而带动导线2向左摆动，当摆臂42摆动到左限位的第一光电传感器44上时，左限位的第一光电传感器44接收到信号输出给控制器45，控制器45控制继电器KM1的线圈得电，二位五通电磁换向阀的线圈2YA持续通电，二位五通电磁阀切换到左位，摆动气缸41带动摆臂42向右摆动，当摆臂42摆动到右限位的第一光电传感器44上时，右限位的第一光电传感器44接收到信号输出给控制器45，控制器45控制继电器KM2线圈得电，二位五通电磁阀的线圈2YA断电，二位五通电磁阀切换到右位，摆动气缸41带动摆臂42向左摆动，循环往复，实现模拟风作用往复推动导线摇摆。
第二光电传感器记录摆臂42的摆动次数(也即导线2的摆动次数)，当摆臂42经过最低点处(摆臂42的初始位置)时记为1次摆动，每个摆动周期的摆动次数为2，当摆动次数达到设定值时，控制器45控制摆动气缸41停止摆动，完成模拟。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置，其特征在于：包括支架和摆动机构，所述支架的相对的第一端部和第二端部分别设置一固定装置，用于分别固定待测试的导线的两端，所述摆动机构设置在支架的第一端部和第二端部中间，用于带动待测试的导线以其两固定端的线缆中心的连线为中心轴来回摆动以模拟风作用往复推动导线摇摆，所述摆动机构包括摆动气缸和摆臂，所述摆动气缸的输出端与摆臂连接，用于驱动摆臂来回摆动从而带动待测试的导线来回摆动，所述摆臂的摆动端与位于第一端部和第二端部之间的导线的中部连接，所述摆臂上沿其长度方向间隔设有多个安装孔，用于分别与摆动气缸的输出端连接，所述摆动机构还包括摆动角度检测装置和控制器，所述摆动角度检测装置用于检测摆臂的来回最大摆动角度，所述摆动角度检测装置的输出端接控制器的输入端，所述控制器的控制输出端接摆动气缸的控制端，所述摆动角度检测装置采用第一光电传感器来实现，所述摆动机构还包括传感器安装架，所述传感器安装架为与摆臂的摆动圆心同心的圆弧型结构，所述传感器安装架沿圆弧方向依次间隔设有多个安装孔，用于安装第一光电传感器，所述摆动机构还包括第二光电传感器，所述第二光电传感器 的输出端与控制器的输入端连接，所述第二光电传感器安装在传感器安装架的中间位置上用以检测摆臂的摆动次数。
2.根据权利要求1所述的模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置，其特征在于：所述固定装置包括瓷壶，所述瓷壶固定在支架上，所述待测试的导线的两端分别用软铜线绑扎在瓷壶上。
3.根据权利要求2所述的模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置，其特征在于：所述固定装置还包括压板，所述压板用于将待测试的导线的两端压紧固定在支架上。
4.根据权利要求1所述的模拟强风环境下的导线摇摆磨损测试装置，其特征在于：所述支架采用角钢构成。
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