专利名称：架空导线微振模拟实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种输电导线的试验装置，特别是一种可以模拟真实工况的架空导线微振模拟实验装置。
背景技术：
微动(Fretting)是两个接触表面间发生极小幅度的相对运动，它通常存在于交变工况(如发动机运转、气流、热交换、疲劳载荷、电磁、传动及运输等)下的“近似紧固”的机械配合件中，位移幅度一般为微米量级。微动摩擦学是研究微动状态下运行机理、损伤、测试、监控、预防的学科，涉及材料、力学、表面物理、化学等多个领域。导线是输电线路的载体，是保证电力系统安全运行的重要组成部分。架空导线常用铝线或铝和钢两种线材分层同轴绞制而成，长期处于野外露天之下，受到自然条件 风、雨、冰雪、雷电等和其它外界条件的影响，服役条件非常恶劣。架空导线在静态弯曲应力和风载等引起的动态应力作用下，绞线股间、绞线与钢芯线间以及线夹间必将产生微动磨损，磨损导致导线断股和表面缺陷，影响送电质量和导线寿命。为此，根据导线实际运行受力情况，在原试验装置基础上拟开发一套可以施加不超过35Kv极低电流的导线微风振动模拟试验装置，用于模拟导线的带电磨损试验。中国专利201110001795. 4公开了一种双股铝导线微动磨损试验台，可以接近真实的模拟架空输电导线在各种工况下(如微动振幅，频率，载荷，导线夹角、包角等)外层铝导线之间的微动磨损行为，进而对在这些条件下导线的微动特性进行分析，提出改善微动磨损的方法，减少导线间的磨损，延长架空输电导线的使用寿命。存在的问题是，该装置主要是针对铝导线的磨损试验，不适用于高压输送导线的实验，且在实验过程中也难以模拟现实中的高压输电状态。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种架空导线微振模拟实验装置，可以进行模拟真实环境中的导线磨损试验，例如微风条件下的微振试验，进一步的，还能够进行施加不超过35Kv和极低电流条件下的磨损试验。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种架空导线微振模拟实验装置，包括底座，底座上端面的两端设有张拉装置，导线两端通过耐张线夹和绝缘子与张拉装置连接，导线两端与张拉装置之间还设有压力传感器；
张拉装置的内侧设有悬挂支架，悬挂支架通过悬挂调整机构与绝缘子连接，绝缘子与悬垂线夹连接，导线悬挂在悬垂线夹内；
悬挂支架之间的中部设有激振装置，激振装置通过绝缘子和悬垂线夹与导线连接。还设有升压器，升压器通过导电线夹与导线连接，升压器上设有接地装置。所述的悬挂支架靠近导线位置的内壁设有绝缘片。所述的激振装置中，变频电机与转轴连接，转轴通过偏心调整螺栓与曲轴的端面连接，曲轴与传动杆活动连接。还设有用于向导线喷洒的喷洒装置。所述的张拉装置中，张拉支撑架与底座固定连接，斜撑贯穿张拉支撑架与位于张拉支撑架外侧的张紧支架连接，张紧支架通过张紧螺栓与调整架连接，调整架与绝缘子连接。本发明提供的一种架空导线微振模拟实验装置，通过采用上述的结构，具有以下的优点
I、位于导线下方的激振装置由变频电机驱动，利用变频控制器可改变激振装置的激振频率，从而模拟不同风速下的导线微振动。2、通过导线两端张拉装置上的张紧螺栓可以改变其试验张力，并由压力传感器确 定试验导线张力。3、通过偏心调整螺栓可以调节激振装置中曲轴的偏心距，从而可改变试验导线的微振振幅。4、通过喷洒装置向试验导线喷洒不同性质的溶液(如微酸、盐水、灰尘等)，可模拟多种实际气候氛围。5、设置的绝缘子、绝缘片，可以模拟通电情况下的导线微振动，使实验更加接近实际情况。6、激振装置中密封有润滑油，有减少摩擦和散热的作用。7、采用国际标准线夹，线夹与导线之间采用铝包带隔开，减少导线与线夹之间的磨损，更加接近实际情况。8、可通过升压器提供高电压，更加能准确地模拟实际工况。9、可通过压力传感器测量导线的预紧力，测试不同应力条件下的导线的磨损情况。基于上述特点，本发明可以接近真实的模拟架空输电导线在各种工况下(如微动振幅，频率，载荷，环境氛围，不同电压等级等)导线线股间、导线与线夹间的微动磨损状态，进而对在这些条件下导线的微动特性进行分析，提出改善微动磨损的方法，减少导线间的磨损，延长架空输电导线的使用寿命。因此，本发明对研究导线线股间、导线与线夹间的微动磨损行为具有重要的作用。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
图I为本发明的整体结构示意图。图2为本发明中激振装置的结构示意图。图3为图I的A向视图。图中底座1，张拉支撑架2，斜撑3，张紧支架4，张紧螺栓5，调整架6，绝缘子7，耐张线夹8，悬挂支架9，悬挂调整机构10，悬垂线夹11，导电线夹12，喷洒装置13，激振装置14，转轴141，曲轴142，传动杆143，偏心调整螺栓144，升压器15，导线16，绝缘片17。
具体实施方式
如图I中，一种架空导线微振模拟实验装置，包括底座I，底座I上端面的两端设有张拉装置，导线16两端通过耐张线夹8和绝缘子7与张拉装置连接，导线16两端与张拉装置之间还设有压力传感器；在本例中压力传感器采用压电元件制成的压力传感器，安装在耐张线夹8和绝缘子7之间的球头挂环上。优化的方案中，所述的张拉装置中，张拉支撑架2与底座I固定连接，斜撑3贯穿张拉支撑架2与位于张拉支撑架2外侧的张紧支架4连接，张紧支架4通过张紧螺栓5与调整架6连接，调整架6与绝缘子7连接。由此反拉的结构可以节省实验室内的空间，需要说明的是，张拉装置的支架采用普通的三角形支架也是可行的。张拉装置的内侧设有悬挂支架9，悬挂支架9通过悬挂调整机构10与绝缘子7连接，绝缘子7与悬垂线夹11连接，导线16悬挂在悬垂线夹11内；通过调节悬挂调整机构10内的螺栓，也可以辅助张紧导线16。悬挂支架9之间的中部设有激振装置14，激振装置14通过绝缘子7和悬垂线夹11与导线16连接。如图2中，所述的激振装置14中，变频电机与转轴141连接，转轴141通过偏心调整螺栓144与曲轴142的端面连接，曲轴142与传动杆143活动连接。通过变频器改变激振频率；通过偏心调整螺栓144，可以改变曲轴142的偏心率，从而改变试验导线的微振振幅。优化的方案中，还设有升压器15，升压器15通过导电线夹12与导线16连接，升压器15上设有接地装置。如图3中，所述的悬挂支架9靠近导线16位置的内壁设有绝缘片17，本例中的绝缘片17采用环氧树脂绝缘板。由此结构给试验导线16提供高电压，从而能更加准确地模拟实际工况。优化的方案中，还设有用于向导线16喷洒的喷洒装置13。用于向试验导线16喷洒不同性质的溶液，例如微酸、盐水、带有灰尘的溶液等，从而模拟多种实际气候氛围。
权利要求
1.一种架空导线微振模拟实验装置，包括底座(I)，其特征是底座(I)上端面的两端设有张拉装置，导线(16)两端通过耐张线夹(8)和绝缘子(7)与张拉装置连接，导线(16)两端与张拉装置之间还设有压力传感器； 张拉装置的内侧设有悬挂支架(9 )，悬挂支架(9 )通过悬挂调整机构(10 )与绝缘子(7 )连接，绝缘子(7 )与悬垂线夹(11)连接，导线(16 )悬挂在悬垂线夹(11)内； 悬挂支架(9 )之间的中部设有激振装置(14 )，激振装置(14 )通过绝缘子(7 )和悬垂线夹(11)与导线(16)连接。
2.根据权利要求I所述的一种架空导线微振模拟实验装置，其特征是还设有升压器(15)，升压器(15)通过导电线夹(12)与导线(16)连接，升压器(15)上设有接地装置。
3.根据权利要求2所述的一种架空导线微振模拟实验装置，其特征是所述的悬挂支架(9)靠近导线(16)位置的内壁设有绝缘片(17)。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种架空导线微振模拟实验装置，其特征是所述的激振装置(14)中，变频电机与转轴(141)连接，转轴(141)通过偏心调整螺栓(144)与曲轴(142)的端面连接，曲轴(142)与传动杆(143)活动连接。
5.根据权利要求I所述的一种架空导线微振模拟实验装置，其特征是还设有用于向导线(16)喷洒的喷洒装置(13)。
6.根据权利要求I所述的一种架空导线微振模拟实验装置，其特征是所述的张拉装置中，张拉支撑架(2)与底座(I)固定连接，斜撑(3)贯穿张拉支撑架(2)与位于张拉支撑架(2)外侧的张紧支架(4)连接，张紧支架(4)通过张紧螺栓(5)与调整架(6)连接，调整架(6)与绝缘子(7)连接。
全文摘要
一种架空导线微振模拟实验装置，包括底座，底座上端面的两端设有张拉装置，导线两端通过耐张线夹和绝缘子与张拉装置连接，导线两端与张拉装置之间还设有压力传感器；张拉装置的内侧设有悬挂支架，悬挂支架通过悬挂调整机构与绝缘子连接，绝缘子与悬垂线夹连接，导线悬挂在悬垂线夹内；悬挂支架之间的中部设有激振装置，激振装置通过绝缘子和悬垂线夹与导线连接。基于上述特点，本发明可以接近真实的模拟架空输电导线在各种工况下(如微动振幅，频率，载荷，环境氛围，不同电压等级等)导线线股间、导线与线夹间的微动磨损状态，进而对在这些条件下导线的微动特性进行分析，提出改善微动磨损的方法。
文档编号G01M7/02GK102661839SQ20121013029
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者张少庆, 彭巍, 汪启峰, 汪杰, 赵新泽, 赵汉棣, 赵美云, 高伟 申请人:三峡大学