CN206399790U - 一种用于电缆试样热‑振动联合老化的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电缆试样热‑振动联合老化的实验装置，属于电气设备及绝缘材料老化检测范畴。为了测试电缆试样在同时受到热、振动、等外部作用时的老化特性，进行联合老化试验。本实用新型的组成包括：电热恒温干燥箱、电磁振动机构、试样夹具、市电电源。所述的电缆试样与试样夹具置于电热恒温干燥箱内；所述的试样夹具固定电缆试品；所述的电缆试样分别连接试验电源和电磁振动子系统；所述的市电电源分别连接电热恒温干燥箱、电磁振动子系统；所述的电磁振动机构连接电缆试品，为其提供振动负荷作用，模拟实际中高速列车、地铁列车等外部环境的振动效果。本实用新型可以电缆试样热‑振动联合老化实验。

Description

一种用于电缆试样热-振动联合老化的实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于电缆试样热-振动联合老化的实验装置，属于电气设备及绝缘材料老化监测范畴。

背景技术

随着我国经济的快速发展，轨道交通的大力建设，铁路和城市交通等引起的周围建筑物和设备的振动，特别是高速铁路和重载列车、地铁等对地面振动对电缆设施的影响问题越来越突出，为了减缓地下电缆敷设与地面振动之间的相互影响，加快我国现代化城市建设的需求，大规模设计地下敷设电缆与城市高速列车及地铁建设已十分重要。城市地下电缆是保证城市中工业用电与民用电的重要传输线路，主要由电缆线芯、绝缘层、屏蔽层和护套、铠装等部分组合。电缆是保证工业生产，城市生活的重要生命线，主要作用是为工业生产，居民生活提供电能。地下敷设大截面电缆运行中，外界的机械扰动频率必须避开电缆结构的固有频率，以避免共振对电缆结构的破坏，并合理设计电缆敷设中各类固定约束形式。

城市中地下敷设电缆单元的额定电压通常可为450/750V、0.6/1kV、1.8/3kV和3.6/6kV，电力传输功率大，能满足城市中工业负荷和民用负荷的电力。由于城市地下工作特殊环境，电缆单元在满足绝缘要求的同时，还要承受由于城市中高速轨道列车，重载列车，地铁等城市轨道交通等作用于电缆单元的各种机械振动载荷，以及外部坏境振动与本身电缆内部电动力所引起的电缆共振载荷，进一步加剧了电缆承受的机械应力，所以必须确保电缆结构的拉伸强度、振动应力、疲劳断裂强度等性能达到应用要求。由于电缆振动环境的复杂性，在理论上计算电缆单元的各种电气、机械振动参数是非常困难的，因而目前国内外通常都借助于实验手段分析机械、电气性能。目前DUCO等专业厂商主要是针对电缆机械、振动等特性开发了相应的试验装置，国内外并没有针对电缆试样热-振动联合老化的同类实验装置。因而本实用新型提出一种主要针对电缆试样热-振动联合老化的实验装置，用于测试电缆试样在同时受到热、振动等外部作用时的电气机械性能，确保电缆使用中绝缘可靠、载流量合理，为城市建设中合理设计电缆敷设的各类约束形式与快速轨道建设中提供设计依据。

经检索，目前联合老化实验装置相关的专利只有，山东电力研究院的“一种变压器油纸绝缘电热联合应力老化的实验装置”（CN201120002802.8），该专利针对是浸渍变压器油的油纸绝缘测试，主要针对样品测试电极与测试方法，该专利与本专利并无直接关系，而且不能用于电缆试样测试。

发明内容

本实用新型目的是提供一种主要针对电缆试样热-振动联合老化的实验装置。

上述目的通过以下技术方案实现：一种用于电缆单元电-热-振动联合老化的实验装置，其组成包括：电热恒温干燥箱、试验电源、电磁振动机构、试样夹具、市电电源。所述的电缆试样与试样夹具置于电热恒温干燥箱内；所述的试样夹具连接电缆试品，用来固定夹紧电缆试品；所述的电缆试样连接电磁振动子系统。所述的市电电源分别连接电热恒温干燥箱、电磁振动子系统；所述的电磁振动机构连接电缆试品，为其提供振动冲击作用，模拟实际中高速列车、地铁列车等外部环境的振动作用。

有益效果：

本实用新型采用电磁铁、连杆、压板与弹簧组成的电磁振动机构，振动频率与振动幅值连续可调，所述电磁振动机构结构简单、控制灵活、元器件少、工作可靠，可以模拟电缆单元在实际运行承受的外界振动效果。

本实用新型采用电磁机械机构模拟电缆单元所受振动冲击作用，通过试验电源衡量实际外施电压对电缆绝缘作用，采用电热恒温干燥箱模拟实际运行时电缆内部发热对电缆的热作用，本实用新型采用一套测试系统可以实现电缆单元热-振动联合老化的实验，实现一机多能。

本实用新型采用电磁机械机构模拟电缆单元所受振动为均匀振动作用而非局部振动作用。同时，可以通过调整振动幅值，频率的大小，模拟电缆单元的缆芯各部分之间的滑移、摩擦作用，模拟的效果更接近与实际应用。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型的实际组成示意图。

附图3是本实用新型的试样模具示意图。

附图4是本实用新型的试样固定夹具示意图。

具体实施方式：

图1所示，将电缆试样4用试样夹具5固定，置于电热恒温干燥箱3中，试验时，利用电磁振动机构2将振动作用传递到电缆试样4上，因此可以通过本实验装置同时实现电缆单元热-振动联合老化的测试。市电电源2为电磁振动机构1、电热恒温干燥箱3提供初级电源。

图2所示，同时将多片电缆试样被6、8上下两块底板固定于模具7上。并通过螺母5固定于电磁振动机构的的固定杆4上，使得夹具内的电缆式样可以在电磁振动台2的振动作用下均匀振动而并非某点受机械应力振动。电磁振动机构主要由振动台1（内含电磁铁、变频器）、固定夹具台面2、连杆3、固定杆4、上下固定螺母5、上下夹板6、8和中间模具7组成，振动台1通电后带动连杆3上下往复运动，使得振动可以均匀加载到电缆样片上，通过改变振动台1内部变频器的通电频率可以调整振动的频率相应的改变加载到电缆样片上的幅值。

图3所示，将电缆样片放入夹具3中，并用图4中上下底板夹具将其固定在固定杆4上，可使下部电磁振动机构的振动负荷均匀传递到电缆样片上。这可以避免局部机械负荷使得在电缆样片在某一位置出现过早的振动疲劳。这与实际条件下的地下敷设电缆所受的振动条件相一致。

图4所示，振动台中固定电缆试样的上下底板夹具，将电缆试样夹在两个底板中实现热-振动联合老化。

Claims (1)

1.一种用于电缆试样热-振动联合老化的实验装置，其组成包括：电热恒温干燥箱、试验电源、电磁振动机构、试样夹具、市电电源；其特征在于：所述的电缆试样与试样夹具置于电热恒温干燥箱内；所述的试样夹具连接电缆试品，用来固定夹紧电缆试品；所述的电缆试样连接电磁振动子系统；所述的市电电源分别连接电热恒温干燥箱、电磁振动子系统；所述的电磁振动机构连接电缆试品。