CN206609703U - 一种电缆屈曲试验平台 - Google Patents

Abstract

一种电缆屈曲试验平台，包括环网柜、三芯电缆、对接套管和法兰，环网柜外壁具有腰形通孔，对接套管中部具有一圈向外延伸凸缘，对接套管一端穿过在腰形通孔插入在法兰内，法兰通过多颗螺丝与凸缘连接，腰形通孔两侧环网柜外壁被夹在凸缘与法兰之间，对接套管可在腰形通孔内上下移动，三芯电缆一端被剥皮后留出三根线芯，三芯电缆未被剥皮的一端通过卡箍固定在环网柜内，三芯电缆其中一根线芯固定连接在对接套管上，还包括拉力计和紧线器，拉力计上端和下端通过分别通过一根钢丝绳与凸缘和紧线器连接，紧线器下端固定在环网柜底板上。

Description

一种电缆屈曲试验平台

技术领域

本实用新型涉及一种电缆屈曲试验平台。

背景技术

环网供电技术可以大大提高供电的可靠性和稳定性，因此在各个城市电网改造中日益受到关注和应用，同时环网柜因为其体积小、方便安装和维修，并且在使用的时候运行成本小等特点也得到广泛的应用。

当前环网柜大多使用欧式的，在欧洲电力电缆通常使用的是单芯电缆，在与环网柜连接时各相长度易于调整，便于安装。而在国内配电网中，电力电缆通常采用三芯电缆，由于三芯电缆与环网柜连接时固定在一个电缆卡箍上，三支电缆相互影响，所以电缆芯线截取时，很难做到三相电缆都恰好合适，经常出现一相或两相电缆芯线比标准长度要大些。根据环网柜厂家提供的事故调查报告，这个误差值在1cm左右，为了能与套管双头螺栓连接，必然要压弯电缆芯线，导致其屈曲过大从而对套管产生较大的作用力甚至破坏套管，这是环网柜施工中常见的且很难避免的问题，也是欧式环网柜进入国内配电网经常出现故障的重要原因。

为了探究电缆芯线屈曲对套管作用力的影响规律以及对套管本身力学特性研究，本发明设计了一种电缆屈曲试验平台，最大程度的还原了电缆芯线和套管的实际工作环境，并可以模拟它们在各种工作环境和施工环境下的受力状态，如电缆芯线截取过长、套管偏斜、电缆卡箍松动等工况，为环网柜电缆终端的合理设计和安装提供了设备基础。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种电缆屈曲试验平台，可以最大程度的还原电缆芯线和套管的实际工作环境，并可以模拟它们在各种工作环境和施工环境下的受力状态，如电缆芯线截取过长、套管偏斜、电缆卡箍松动等工况，为环网柜电缆终端的合理设计和安装提供设备基础。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种电缆屈曲试验平台，包括环网柜、三芯电缆、对接套管和法兰，环网柜外壁具有腰形通孔，对接套管中部具有一圈向外延伸凸缘，对接套管一端穿过在腰形通孔插入在法兰内，法兰通过多颗螺丝与凸缘连接，腰形通孔两侧环网柜外壁被夹在凸缘与法兰之间，对接套管可在腰形通孔内上下移动，三芯电缆一端被剥皮后留出三根线芯，三芯电缆未被剥皮的一端通过卡箍固定在环网柜内，三芯电缆其中一根线芯固定连接在对接套管上，还包括拉力计和紧线器，拉力计上端和下端通过分别通过一根钢丝绳与凸缘和紧线器连接，紧线器下端固定在环网柜底板上。

在凸缘上设有一圈切槽，一根钢丝绳套在切槽后，钢丝绳两个空余的端头连接在一拉环上，拉力计上端与拉环连接。

本实用新型的有益效果为：依据实际环网柜电缆室设计了电缆芯线屈曲试验平台，最大程度还原了环网柜电缆室中电缆芯线和套管的工作环境，并可以模拟它们在各种工作环境和施工环境下的受力状态，如电缆芯线截取过长、套管偏斜、电缆卡箍松动等工况，为探究电缆芯线屈曲对套管作用力的影响规律以及对套管本身力学特性研究提供了较准确的实验数据，也为环网柜电缆终端的合理设计和安装提供了理论基础。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的主视结构示意图，

图2为本实用新型的局部剖面结构示意图，

图3下述实施例中试验得到的对接套管受力随套管高度变化曲线图。

图中：环网柜1、三芯电缆2、卡箍3、对接套管4、钢丝绳5、拉环6、拉力计7、紧线器8、法兰9、腰形通孔11、线芯21、凸缘41、切槽42。

具体实施方式

如图1和2所示，一种电缆2屈曲试验平台，包括环网柜1、三芯电缆2、对接套管4和法兰9，环网柜1外壁具有腰形通孔11，对接套管4中部具有一圈向外延伸凸缘41，对接套管4一端穿过在腰形通孔11插入在法兰9内，法兰9通过多颗螺丝与凸缘41连接，腰形通孔11两侧环网柜1外壁被夹在凸缘41与法兰9之间，对接套管4可在腰形通孔11内上下移动，三芯电缆2一端被剥皮后留出三根线芯21，三芯电缆2未被剥皮的一端通过卡箍3固定在环网柜1内，三芯电缆2其中一根线芯 21固定连接在对接套管4上，还包括拉力计7和紧线器8，拉力计7上端和下端通过分别通过一根钢丝绳5与凸缘41和紧线器8连接，紧线器8下端固定在环网柜1底板上。

可以通过紧线器8拉动对接套管4拉动到待测位置或者进行破坏性试验，通过拉力计7记录待测位置和对接套管4破坏时的拉力值，以获得电缆2屈曲试验时的数据，并根据数据给出合理的对接套管4高度，为环网柜1电缆2终端的合理设计和安装提供了理论依据

在凸缘41上设有一圈切槽42，一根钢丝绳5套在切槽42后，钢丝绳5两个空余的端头连接在一拉环6上，拉力计7上端与拉环6连接。切槽42能够防止钢丝绳 5拉动对接套管的过程中打滑。

实施例：取来三根截面积分别为240mm²、300mm²和120mm²的电缆2，先将120 平方毫米的电缆2安装到环网柜1卡箍中，将对接套管与卡箍之间的距离垂直距离a 调整依次为400mm、600mm、800mm、1000mm、1100mm、1300mm、1500mm；在每次调整距离a前，需要对电缆2进行剥皮，让芯线长度略长于距离a，每次距离a调整完毕后，都要用紧线器8将对接套管向下拉动1cm，并通过拉力计7记录拉力值，完成对 120mm²电缆2的屈曲试验；接着按照上述方法对240mm²和300mm²的电缆2进行屈曲试验，并记录试验结果，例如下表1。

图3为根据表1得出的试验结果得到的对接套管4受力随对接套管4高度变化曲线图，曲线走势误差大都小于5％，所以其结果是可以运用于工程实践的，其误差一般来源在实验中对接套管4是跟着线芯21向下移动的，在移动过程中受到的摩擦力会影响实验结果。

为确定对接套管4允许作用力以便给出合理对接套管4高度，还设计了对接套管 4拉裂试验。将新对接套管4、使用了3年和5年的对接套管4，一共9个分为3组，编号依次1-9。把它们安装在环网柜1上进行破坏性拉裂实验，当出现裂纹或听到断裂声音，记录实验数据，数据如表2所示。

9个对接套管4中，它们最小拉裂作用力为3.43kN，大于厂家所提供的3kN，考虑到对接套管4自身温变时产生的内应力，因此它所受到的长期作用力应该远远低于 3kN。对接套管4具体应该承受多大的长期作用力，这应该由它的安全系数(n)来决定，安全系数的确定除了要考虑载荷变化，构件加工精度不同，计算差异，工作环境的变化等因素外，还要考虑材料的性能差异(塑性材料或脆性材料)及材质的均匀性，以及构件在设备中的重要性，损坏后造成后果的严重程度。根据相关设计规范，一般静载荷下，对塑性材料取n＝1.5～2.0；脆性材料均匀性差且断裂突然发生，有更大的危险，所以取n＝2.0～5.0；甚至取到n＝5～9，考虑到对接套管4的原材料为环氧树脂，属于脆性材料，它的密封性、完整性对环网柜1安全可靠运行至关重要，因此我们把安全系数取n＝6，环网柜1对接套管4允许作用力为[Fmax]/n＝500N。

由试验结果可知欧式环网柜1与三芯电缆2连接时尤其在对接套管4高度低于600mm时，其对接套管4是极容易受到较大的作用力，甚至超过了对接套管4允许作用力500N，长此以往对接套管4容易受损破裂，这是造成环网柜1电缆2室故障的重要原因。若要考虑到大截面电缆2(240mm²和300mm²)更容易造成大的弯曲应力，建议环网柜1对接套管4高度应该不低于800mm。

表1电缆对套管作用力试验结果

表2环网柜对接套管受力试验数据

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Claims (2)

1.一种电缆屈曲试验平台，其特征在于：包括环网柜（1）、三芯电缆（2）、对接套管（4）和法兰（9），环网柜（1）外壁具有腰形通孔（11），对接套管（4）中部具有一圈向外延伸凸缘（41），对接套管（4）一端穿过在腰形通孔（11）插入在法兰（9）内，法兰（9）通过多颗螺丝与凸缘（41）连接，腰形通孔（11）两侧环网柜（1）外壁被夹在凸缘（41）与法兰（9）之间，对接套管（4）可在腰形通孔（11）内上下移动，三芯电缆（2）一端被剥皮后留出三根线芯（21），三芯电缆（2）未被剥皮的一端通过卡箍固定在环网柜（1）内，三芯电缆（2）其中一根线芯（21）固定连接在对接套管（4）上，还包括拉力计（7）和紧线器（8），拉力计（7）上端和下端通过分别通过一根钢丝绳与凸缘（41）和紧线器（8）连接，紧线器（8）下端固定在环网柜（1）底板上。

2.根据权利要求1所述的一种电缆屈曲试验平台，其特征在于：在凸缘（41）上设有一圈切槽（42），一根钢丝绳套在切槽（42）后，钢丝绳两个空余的端头连接在一拉环（6）上，拉力计（7）上端与拉环（6）连接。