JP3239731U - Cable rupture test platform in artificially simulated strong wind and coastal environment - Google Patents
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Abstract
【課題】作動中のケーブルを監視することにより、ケーブルの総耐用年数、総周期を監視することができる、人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームを提供する。【解決手段】試験台面１０と、試験台面に固定された１対のブラケット２０と、を備え、１対のブラケットの間にはセメント支持柱を備え、１対のブラケットの間にはケーブル１００が固定されており、セメント支持柱の上部にはケーブルを支持するためのクロスアームを備え、ケーブルが電源に接続され、クロスアームには碍子が設けられ、前記試験台面にはケーブルの外部をカバーする隔離カバー５０が設けられ、隔離カバー内には塩水噴霧試験機の噴霧口に連通している噴霧口が設けられ、試験台面には、ケーブルが風力を受けて揺れる様子を模擬するための揺動手段がさらに設けられる。【選択図】図１A cable failure testing platform in artificially simulated high winds and coastal environments is provided that can monitor total service life, total cycles of cables by monitoring cables in operation. A test table surface (10) and a pair of brackets (20) fixed to the test table surface are provided, a cement support post is provided between the pair of brackets, and a cable (100) is provided between the pair of brackets. It is fixed and has a cross arm for supporting the cable on the top of the cement support column, the cable is connected to the power supply, the cross arm is provided with an insulator, and the test table surface covers the outside of the cable. An isolation cover 50 is provided, a spray port communicating with the spray port of the salt spray tester is provided in the isolation cover, and the test table surface is provided with a swinging mechanism for simulating the state in which the cable is shaken by the wind force. Means are further provided. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本考案は、人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームに関する。 The present invention relates to a cable failure testing platform in artificially simulated high winds and coastal environments.
架空絶縁ケーブルは、その外周に非導電性絶縁層が密閉して均一に被覆されているため、導電体と外部との接触による漏電、短絡、感電などの事故の発生を効果的に防止でき、裸ケーブルによる安全上のリスクを減らし、そのため、配電網の建設や改修に幅広く使用されている。しかしながら、架空絶縁ケーブルは、作動中、雷・腐食による断線、や水浸入による酸化などの問題を抱えており、それにより、配電網の安全的かつ安定的な運転に悪影響を及ぼすことがある。 Aerial insulated cables are sealed and evenly coated with a non-conductive insulating layer on the outer circumference, so they can effectively prevent accidents such as electric leakage, short circuit, and electric shock due to contact between conductors and the outside. It reduces the safety risks posed by bare cables and is therefore widely used in the construction and renovation of electrical grids. However, overhead insulated cables have problems such as disconnection due to lightning and corrosion during operation, and oxidation due to water intrusion, which may adversely affect the safe and stable operation of power distribution networks.
福建省の強風沿岸地域の架空絶縁ケーブルは、常に強風環境に晒され、また１年間あたり何度も台風の影響を受け、絶縁ケーブルの結束部位で碍子と摩擦し、疲労摩損を引き起こして断線することがある。福建省の沿岸地域では、塩密度が一般には大きく、そして、一年中高湿度環境が続いており、絶縁被膜に塩水ミストが形成した後、絶縁層の電気伝導度が急激に上昇し、電流密度が急激に高まる現象が発生しやすく、この現象が特に碍子の両側で最も深刻となり、さらに、熱が局所的に集まり、最終的に絶縁破壊を引き起こし、絶縁層が高温により徹底的に破壊され、アブレーションによる断線が発生する。さらに、沿岸環境での腐食性イオンは、損傷を受けた絶縁層のクラックに侵入して、絶縁層のクラックを進行させることがある。沿岸の強風を考慮すると、強風環境ではケーブルが揺れて、碍子結束箇所でケーブルの絶縁層が碍子と摩擦してクラックを発生させ、その結果、絶縁層が破損されてしまう。そのため、沿岸の架空絶縁ケーブルの架設や設計を的確に改善するとともに、台風が発生した場合であっても、災害によるケーブルの損害をタイムリーで把握するために、上記沿岸環境におけるケーブル破壊の状況を模擬して関連試験データを提供する必要がある。 Aerial insulated cables in the windy coastal area of Fujian Province are constantly exposed to strong winds and are subject to typhoons many times a year. Sometimes. In the coastal areas of Fujian Province, the salt density is generally high, and the high humidity environment continues all year round. This phenomenon is particularly serious on both sides of the insulator. Furthermore, heat gathers locally, eventually causing insulation breakdown, and the insulation layer is completely destroyed by the high temperature. Disconnection occurs due to ablation. In addition, corrosive ions in coastal environments can penetrate cracks in damaged insulation layers and promote cracking of the insulation layers. Considering the strong coastal wind, the cable will sway in the strong wind environment, and the insulation layer of the cable will rub against the insulator at the insulator binding point, causing cracks, and as a result, the insulation layer will be damaged. Therefore, in addition to accurately improving the installation and design of coastal aerial insulated cables, even in the event of a typhoon, in order to grasp the cable damage caused by disasters in a timely manner, the situation of cable breakage in the above coastal environment will be investigated. should be simulated and relevant test data provided.
本考案は、上記問題に対して改善を行った。即ち、本考案が解決しようとする技術的課題は、従来の沿岸地域では塩密度が一般に大きいため、沿岸地域の架空絶縁ケーブルへの破壊力が大きく、したがって、上記沿岸環境におけるケーブル破壊の状況を模擬して関連試験データを提供することで、沿岸架空絶縁ケーブルの架設や設計を的確に改善することである。 The present invention has improved the above problem. That is, the technical problem to be solved by the present invention is that since salt density is generally high in the conventional coastal area, the destructive force to the overhead insulated cable in the coastal area is large. It is to precisely improve the installation and design of coastal overhead insulated cables by simulating and providing relevant test data.
本考案の具体的な実施形態は以下のとおりである。人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームであって、試験台面と、試験台面に固定された１対のブラケットと、を備え、前記１対のブラケットの間には複数のセメント支持柱を備え、１対のブラケットの間にはケーブルが固定され、前記セメント支持柱の上部にはケーブルを支持するクロスアームを備え、前記ケーブルが電源に接続され、前記クロスアームには碍子が設けられ、前記試験台面にはケーブルの外部をカバーする隔離カバーが設けられ、前記隔離カバー内には、塩水噴霧試験機の噴霧口に連通している噴霧口が設けられ、前記試験台面には、ケーブルが風力を受けて揺れる様子を模擬するための揺動手段がさらに設けられる。 Specific embodiments of the present invention are as follows. A cable failure testing platform for simulated high winds and coastal environments, comprising a test platform, a pair of brackets secured to the test platform, and a plurality of cement support columns between the pair of brackets. , a cable is fixed between a pair of brackets, a cross arm for supporting the cable is provided on the upper part of the cement support column, the cable is connected to a power supply, an insulator is provided on the cross arm, and the The test table surface is provided with an isolation cover that covers the outside of the cable, the isolation cover is provided with a spray port that communicates with the spray port of the salt spray tester, and the test table surface is provided with a cable that is connected to the wind force. A rocking means is further provided for simulating rocking upon receiving the force.
さらに、前記揺動手段は、ケーブルを上下に動かす連結棒を備え、前記連結棒の下端に支持棒が固定され、前記支持棒はモータの出力軸に偏心して接続される。 Further, the swinging means includes a connecting rod for moving the cable up and down, a supporting rod fixed to the lower end of the connecting rod, and the supporting rod eccentrically connected to the output shaft of the motor.
さらに、前記ケーブルにはカウンターウェイトがさらに掛けられる。 Furthermore, the cable is further hung with a counterweight.
さらに、前記試験台面には、ケーブルの電流を調整するための電流ブースタを備え、前記ケーブルは電流ブースタを介して電源に接続される。 In addition, the test bench has a current booster for adjusting the current in the cable, and the cable is connected to a power supply through the current booster.
さらに、前記ケーブルの一端は線テンショナを介して１対のブラケットの一方のブラケットに固定され、ケーブルの他端は張力センサを介して他方のブラケットに固定される。 Furthermore, one end of the cable is fixed to one bracket of a pair of brackets via a wire tensioner, and the other end of the cable is fixed to the other bracket via a tension sensor.
さらに、前記試験台面の外周には保護フェンスが取り囲まれる。 In addition, a protective fence surrounds the perimeter of the test table surface.
さらに、隔離カバーには、ケーブルを通すための開口が設けられている。 Furthermore, the isolating cover is provided with openings for passing cables.
本考案は、人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験方法を含み、前記人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームを利用することを含み、具体的には、
ケーブルをセメント支持柱に配置し、張力センサ及び線テンショナを使用してケーブルのテンション力を調整し、電流ブースタを介してケーブルを電源に接続して、必要に応じて電流ブースタによりケーブルに印加される電流の大きさを調整するステップ（１）と、
塩水噴霧試験機を起動させて隔離カバー内へ塩水ミストを放出することで、沿岸地域でケーブルが受ける塩水ミストの影響を模擬するステップ（２）と、
揺動手段を起動させて、連結棒の上昇落下と横移動の動作によりケーブルを揺動させるステップ（３）と、
クロスアームに歪みゲージを貼り付けてケーブルの受力を監視するステップ（４）と、を含むことを特徴とする。
The present invention comprises a cable failure test method in artificially simulated strong wind and coastal environment, comprising using said cable failure test platform in artificially simulated strong wind and coastal environment, specifically:
Place the cable on a cement support post, adjust the tension force in the cable using a tension sensor and wire tensioner, connect the cable to a power source via a current booster, and apply pressure to the cable as required by the current booster. a step (1) of adjusting the magnitude of the current flowing through
step (2) of simulating the effects of salt mist on the cable in a coastal area by activating the salt spray tester to release the mist into the isolation cover;
a step (3) of activating the swinging means to swing the cable by the upward/downward movement and lateral movement of the connecting rod;
and a step (4) of attaching a strain gauge to the cross arm to monitor the received force of the cable.
従来技術に比べて、本考案は以下の有益な効果を有する。本考案では、構築された人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームによれば、ケーブルの実際の作動状況を模擬することができる。また、沿岸都市において電柱に架設された撚線が風力による影響を受けて前後に揺れることによる撚線への損傷を模擬し、適切な監視物理量を見つけ、作動中のケーブルを監視することにより、ケーブルの総耐用年数、総周期を監視することができる。 Compared with the prior art, the present invention has the following beneficial effects. In the present invention, the artificial simulated strong wind and coastal environment cable breaking test platform constructed can simulate the actual working situation of the cable. In coastal cities, by simulating damage to stranded wires caused by swaying back and forth due to the influence of wind power on stranded wires erected on utility poles, finding appropriate monitoring physical quantities, and monitoring cables in operation, It is possible to monitor the total service life and cycle of the cable.
以下、図面及び具体的な実施形態を参照しながら本考案をさらに詳しく説明する。 The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings and specific embodiments.
図１～３に示すように、本考案に係る人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームは、試験台面１０と、試験台面に固定された１対のブラケット２０と、を備え、前記１対のブラケットの間には複数のセメント支持柱３０を備え、また、１対のブラケットの間にはケーブル１００が固定され、前記セメント支持柱３０の上部にはケーブル１００を支持するクロスアーム３１０を備え、前記ケーブルが電源に接続され、前記クロスアームには碍子が設けられ、前記試験台面には、ケーブルの外部をカバーする隔離カバー５０が設けられ、前記隔離カバー内には、塩水噴霧試験機の噴霧口に連通している噴霧口が設けられ、前記試験台面には、ケーブルが風力を受けて揺れる様子を模擬するための揺動手段がさらに設けられる。
As shown in FIGS. 1-3, a cable failure test platform for simulated high winds and coastal environments according to the present invention comprises a test table 10 and a pair of
本実施例では、前記１対のブラケットのうち、一方のブラケットには線テンショナ２１０が固定され、前記線テンショナはケーブルの一端に接続されてケーブルの引っ張りの度合いを調整し、他方のブラケットには、ケーブルの他端が張力センサ２２０を介して固定され、前記ケーブルにはカウンターウェイト６０がさらに掛けられ、カウンターウェイト６０は、２つの電柱の間のケーブルの実際重量を模擬し、前記セメント支持柱３０にはクロスアーム及び碍子が固定されており、これにより、実際に使用される際のケーブルの取り付け方式を模擬する。
In this embodiment, a
前記隔離カバー内には、塩水噴霧試験機の噴霧口に連通している噴霧口が設けられ、作動する際に、塩水噴霧試験機を起動させて、ケーブルを通すための開口が設けられる隔離カバー５０内へ噴霧することで、隔離カバー内で沿岸地域のように塩密度の高い外部環境が模擬され、ケーブルが長期間このような環境で作動すると、絶縁層上に塩水ミストが形成され、表面のリーク電流が増大し、絶縁層のアブレーションを引き起こす。そして、絶縁層が破損した後、沿岸環境によりケーブルの損傷が促進される。本構造は、沿岸の塩水ミストによる腐食環境でのケーブルの状況を模擬することに用いられる。 The isolation cover is provided with a spray port communicating with the spray port of the salt spray tester, and the isolation cover is provided with an opening for activating the salt spray tester and passing the cable when operating. By spraying into 50, an external environment with high salt density such as a coastal area is simulated within the isolation cover, and when the cable operates in such an environment for a long period of time, a salt water mist forms on the insulation layer and the surface leakage current increases, causing ablation of the insulating layer. And after the insulation layer fails, the coastal environment accelerates cable damage. The structure is used to simulate the cable situation in a corrosive environment due to coastal salt water mist.
前記揺動手段７０は、ケーブルを上下に動かす連結棒７１０を備え、前記連結棒の下端には支持棒７２０が固定され、前記支持棒はモータの出力軸に偏心して接続され、連結棒７１０によりケーブルに対して上昇及び落下の外乱を行い、これにより、撚線が風力による影響を受けて揺動する様子を模擬する。
The oscillating
台面には、ケーブルの電流を調整するための電流ブースタ８０が設けられ、前記ケーブルは電流ブースタを介して電源に接続され、それにより、ケーブルの両端に大きな電流が印加される。また、前記試験台面の外周には保護フェンス９０が取り囲まれる。
The base is provided with a
本考案は、人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験方法を含み、この方法は、前記人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームを利用することを含み、具体的には、
ケーブルをセメント支持柱に配置し、張力センサ及び線テンショナを使用してケーブルのテンション力を調整し、電流ブースタを介してケーブルを電源に接続して、必要に応じて電流ブースタによりケーブルに印加される電流の大きさを調整するステップ（１）と、
塩水噴霧試験機を起動させて隔離カバー内へ塩水ミストを放出することで、沿岸地域でケーブルが受ける塩水ミストの影響を模擬するステップ（２）と、
揺動手段を起動させ、連結棒の上昇落下と横移動の動作によりケーブルを揺動させるステップ（３）と、
クロスアームに歪みゲージを貼り付けてケーブルの受力を監視するステップ（４）と、を含む。
The present invention comprises a cable failure test method in simulated high wind and coastal environment, the method comprises utilizing said cable failure test platform in simulated high wind and coastal environment, specifically comprising:
Place the cable on a cement support post, adjust the tension force in the cable using a tension sensor and wire tensioner, connect the cable to a power source via a current booster, and apply pressure to the cable as required by the current booster. a step (1) of adjusting the magnitude of the current flowing through
step (2) of simulating the effects of salt mist on the cable in a coastal area by activating the salt spray tester to release the mist into the isolation cover;
a step (3) of activating the swinging means and swinging the cable by the rising/falling and lateral movement of the connecting rod;
and (4) attaching strain gauges to the cross arms to monitor the force received by the cable.
構築された人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォームによれば、ケーブルを長期間揺動させ、ケーブルの疲労摩損を研究するという機能を実現できる。また、サーボ揺動装置が連結棒を介してケーブルを揺動させ、ケーブルの揺動の度合いを制御することで、現場の強風や微風で吹かれることにより摩損するという場合を模擬することができる。ケーブルが主に電流導通の機能を果たすので、電流によるケーブル性能への影響、特に汚れが深刻な沿岸区域で電流がケーブルに与える影響を研究するために、架空絶縁ケーブルに電流を流し、ケーブルの両端に電流装置を接続することで、架空ケーブルへの電流流れの状況を模擬することができる。 The constructed cable breaking test platform in simulated high wind and coastal environment can realize the function of rocking the cable for a long time and studying the fatigue wear and tear of the cable. In addition, by controlling the degree of rocking of the cable by causing the cable to oscillate via the connecting rod with the servo oscillating device, it is possible to simulate the case where the cable is damaged by being blown by strong or light winds at the site. . Since cables primarily serve the function of conducting current, in order to study the effects of currents on cable performance, especially in coastal areas where fouling is severe, currents are passed through overhead insulated cables, By connecting a current device to both ends, it is possible to simulate the situation of current flow to the overhead cable.
また、クロスアームの適切な位置に歪みゲージを粘着することで、台風環境でのワイヤの断線を監視することもでき、つまり、ワイヤの総耐用年数、総周期を監視することができる。試験プラットフォームによれば、ケーブルの挟持領域について有限要素解析を行い、疲労寿命及び外部保護層を設けた場合のワイヤの疲労寿命を算出することができる。 It is also possible to monitor wire breakage in typhoon environments by gluing strain gauges at appropriate locations on the crossarms, thus monitoring the total service life and total cycles of the wire. The test platform allows a finite element analysis to be performed on the pinched area of the cable to calculate the fatigue life and the fatigue life of the wire with an external protective layer.
特に断らない限り、上記本考案で開示されたいずれの技術的解決手段でも、数値の範囲が開示された場合、開示された数値の範囲がすべて好ましい数値の範囲であり、当業者が理解できるように、好ましい数値の範囲は、多数の実施可能な数値のうち技術的効果が明らかであるか、又は代表的な数値に過ぎない。数値が多いため、すべてを挙げることが不可能であり、したがって、本考案では、一部の数値を例として本考案の技術的解決手段を説明したのであり、なお、上記の数値は本考案の特許範囲を制限するものではない。 Unless otherwise specified, in any of the technical solutions disclosed in the present invention above, when a numerical range is disclosed, the disclosed numerical range is all a preferred numerical range, as can be understood by a person skilled in the art In addition, the preferred numerical ranges are only representative numbers among a large number of possible numerical values where the technical effect is obvious. Due to the large number of numerical values, it is impossible to list all of them. It does not limit the patent scope.
本明細書において、「第１」、「第２」などの用語により部品が制限される場合、当業者にとって明らかなように、「第１」、「第２」は、部品を説明する際にこれらを区別するために過ぎず、特に断らない限り、上記用語には特殊な意味がない。 As used herein, when a component is limited by terms such as "first," "second," etc., it will be apparent to those skilled in the art that "first," "second," and "second" are used in describing the component. Unless otherwise specified, the above terms have no special meaning, merely to distinguish between them.
また、上記本考案では、互相に固定して接続された部品又は構造部材が開示又は記載されている場合、特に断らない限り、固定接続とは、取り外し可能に固定して接続されてもよく（たとえば、ボルト又はネジによる接続）、取り外し不能に固定して接続されてもよく（たとえば、リベット、溶接）、勿論、互相に固定して接続されるとは、一体構造（たとえば、鋳造プロセスにより一体成形される）に切り替えられてもよい（明らかに一体成形プロセスを使用できない場合を除く）。 Further, where the above invention discloses or describes parts or structural members that are fixedly connected to each other, fixed connections may be removably fixedly connected ( fixedly connected to each other (e.g. bolted or screwed connection), may be permanently connected (e.g. riveted, welded), and of course fixedly connected to each other means a one-piece construction (e.g. integrally formed by a casting process). molded) may be switched (unless the integral molding process obviously cannot be used).
また、上記本考案で開示された任意の技術的解決手段で使用される、位置関係又は形状を示すための用語は、特に断らない限り、近似、類似又はほぼ同じ状態又は形状を含むことを意味する。 In addition, the terms used in any of the technical solutions disclosed in the present invention to indicate the positional relationship or shape mean that they include approximate, similar or nearly identical states or shapes unless otherwise specified. do.
本考案に係る任意の部材は、単独した複数の構成要素を組み合わせてなるものであってもよく、一体成形プロセスにより製造された単独の部材であってもよい。 Any component according to the present invention may be a combination of individual components or may be a single component manufactured by an integral molding process.
なお、以上の実施例は、本考案の技術的解決手段を説明するために過ぎず、限定的なものではなく、好ましい実施例を参照して本考案を詳しく説明したが、当業者にとって自明なように、本考案の技術的解決手段の主旨を逸脱することなく、本考案の具体的な実施形態を修正したり一部の技術的特徴について等価置換を行ったりすることができ、これらはすべて本考案の実用新案登録請求の範囲により保護される技術的解決手段の範囲に含まれる。 It should be noted that the above embodiments are only for describing the technical solutions of the present invention, not limiting, and the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but it should be obvious to those skilled in the art. As such, without departing from the gist of the technical solution of the present invention, the specific embodiments of the present invention can be modified and equivalent substitutions can be made for some technical features, all of which are It falls within the scope of the technical solutions protected by the utility model claims of the present invention.
Claims (6)
試験台面と、試験台面に固定された１対のブラケットと、を備え、前記１対のブラケットの間には複数のセメント支持柱を備え、１対のブラケットの間にはケーブルが固定され、前記セメント支持柱の上部にはケーブルを支持するクロスアームを備え、前記ケーブルが電源に接続され、前記クロスアームには碍子が設けられ、前記ケーブルには、カウンターウェイトがさらに掛けられ、前記試験台面にはケーブルの外部をカバーする隔離カバーが設けられ、前記隔離カバー内には、塩水噴霧試験機の噴霧口に連通している噴霧口が設けられ、前記試験台面には、ケーブルが風力を受けて揺れる様子を模擬するための揺動手段がさらに設けられる、ことを特徴とする人工模擬強風及び沿岸環境におけるケーブル破壊試験プラットフォーム。 A cable failure test platform in an artificially simulated high wind and coastal environment, comprising:
a test table surface; a pair of brackets fixed to the test table surface; a plurality of cement support posts between the pair of brackets; a cable fixed between the pair of brackets; A cross arm supporting a cable is provided on the upper part of the cement support column, the cable is connected to a power supply, the cross arm is provided with an insulator, the cable is further hung with a counterweight, and the test table surface is is provided with an isolation cover that covers the outside of the cable, the isolation cover is provided with a spray port that communicates with the spray port of the salt spray tester, and the cable is subjected to wind force on the test table surface. A cable breaking test platform in an artificially simulated high wind and coastal environment, characterized in that it is further provided with rocking means for simulating the rocking behavior.
4. The cable breaking test platform in simulated high wind and coastal environment according to claim 3, characterized in that the isolation cover is provided with openings for the cables to pass through.
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