用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，包括：支撑装置，支撑装置包括沿前后方向间隔开的前支架和后支架；传动轴，传动轴分别与前支架和后支架枢转连接以相对于前支架和后支架枢转；驱动装置；四个第一法兰盘，每个第一法兰盘通过连接柱与传动轴的周壁连接，四个第一法兰盘等间距分布且分布在同一圆周上；四个绝缘子，四个绝缘子与第一法兰盘一一对应；高压电极；以及水槽。根据本发明的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，利用第三法兰盘使绝缘子与待测复合绝缘子连接，可使通用型转轮法试验装置适用于多种直径待测复合绝缘子的转轮法试验，为深入研究复合绝缘子的耐漏电起痕性能提供了试验支持。
【专利说明】用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及高电压复合绝缘子老化试验【技术领域】，具体而言，特别涉及一种用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置。
【背景技术】
[0002]复合绝缘子自20世纪中叶出现以来，由于其防污闪性能优异、重量轻、机械强度高、安装维护方便等诸多优点，其使用数量在近20年得到迅速的增长。
[0003]针对复合绝缘子老化性能的研究是复合绝缘子的关键研究领域之一。从上世纪70年代起，国际上就已开始有针对复合绝缘子转轮法试验，但在其后的若干年里，一直没有得到太大的进展。近年来，在讨论复合绝缘子老化试验方法的过程中，由于5000h综合老化试验方法过于复杂，难以重复试验，因此转轮法又被重新提出，已被写入一些国家或组织的标准中，在2005年版IEC 62217标准中，转轮法被作为一种漏电起痕及腐蚀试验方法列入附录中，其后2012年转轮法被写入IEC的技术报告IEC/TR 62730中。
[0004]随着复合绝缘材料的制作工艺的日益成熟和使用范围的日益广泛，除了传统的复合悬式在电力系统中大量使用之外，大直径的复合支柱绝缘子的使用量也逐渐扩大。
[0005]需要说明的是，无论是IEC标准还是我国的GB国家标准，目前关于复合绝缘子的老化试验方法和老化试验设备，均只针对小直径的悬式复合绝缘子，而无针对大直径的复合绝缘子的老化方法和老化设备，更无针对大直径复合绝缘子老化性能的相关研究。
[0006]大直径复合绝缘子老化问题的研究主要在于研究老化因素、老化机理、老化试验方法、以及直径对于复合绝缘子老化的影响，其研究的核心是老化试验方法，而老化试验设备是完成老化试验方法的前提。
[0007]鉴于目前针对大直径复合绝缘子老化问题研究的空白，有必要从试验方法和设备入手，开展针对大直径复合绝缘子的老化试验，以获得详细的大直径复合绝缘子的老化性能。为大直径复合绝缘子的长期运行提供指导和依据。
【发明内容】
[0008]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，所述用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置可用于多种直径的复合绝缘子转轮法试验。
[0009]根据本发明的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，包括:支撑装置，所述支撑装置包括沿前后方向间隔开的前支架和后支架；传动轴，所述传动轴分别与所述前支架和所述后支架枢转连接以相对于所述前支架和所述后支架枢转；驱动装置，所述驱动装置设在所述前支架上，所述驱动装置与所述传动轴相连以驱动所述传动轴旋转；四个第一法兰盘，每个所述第一法兰盘通过连接柱与所述传动轴的周壁连接，四个所述第一法兰盘等间距分布且分布在同一圆周上；四个绝缘子，所述四个绝缘子与所述第一法兰盘一一对应，每个所述绝缘子的一端通过第二法兰盘与所述第一法兰盘连接，每个所述绝缘子的另一端设有用于连接待测复合绝缘子的第三法兰盘；高压电极，所述高压电极设在所述传动轴的上方并与所述第三法兰盘相对；以及水槽，所述水槽设在所述传动轴的下方并与所述高压电极的位置相对。
[0010]根据本发明的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，利用第三法兰盘使绝缘子与待测复合绝缘子连接，可使通用型转轮法试验装置适用于多种直径待测复合绝缘子的转轮法试验，为深入研究复合绝缘子的耐漏电起痕性能提供了试验支持。同时，利用驱动装置驱动传动轴旋转，以为转轮法试验装置提供足够大的转矩，进而带动复合绝缘子进行旋转运动。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述前支架上设有第一承重板，所述后支架上设有第二承重板，所述传动轴分别与所述第一承重板和所述第二承重板枢转连接。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述第二承重板通过第一高度调节装置与所述后支架连接。
[0013]根据本发明的一个实施例，用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置进一步包括高压电极架，所述高压电极设在所述高压电极架上，所述高压电极架的前端通过支撑杆与所述前支架相连，所述高压电极架的后端通过另一支撑杆与所述后支架相连。
[0014]根据本发明的一个实施例，每个所述支撑杆包括上段部、下段部以及连接所述上段部和下段部的连接绝缘子。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述连接绝缘子与所述上段部之间和/或连接绝缘子与所述下段部之间设有第二高度调节装置。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述前支架和所述后支架的底部焊接有角钢，所述角钢上设有安装孔。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述驱动装置包括:步进电机，所述步进电机设在所述前支架上；减速机，所述减速机设在所述前支架上且与所述步进电机的电机轴相连；联轴器，所述联轴器的一端与所述减速机相连，另一端与所述传动轴相连；以及控制器，所述控制器设在所述前支架上且与所述步进电机相连。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述前支架上设有电机屏蔽罩，所述步进电机、所述减速机以及所述控制器设在所述电机屏蔽罩内。
[0019]根据本发明的一个实施例，所述电机屏蔽罩为可开合电机屏蔽罩。
[0020]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是根据本发明的一个实施例的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置的结构示意图；
[0022]图2是图1中A-A方向的剖视图示意图；
[0023]图3-a至图3-c是根据本发明的一个实施例的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置的绝缘子与不同直径的待测复合绝缘子连接的结构示意图；
[0024]图4是根据本发明的一个实施例的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置的后支架的右视图；
[0025]图5是根据本发明的一个实施例的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置的前支架和电机屏蔽罩的左视图。
[0026]附图标记:
[0027]通用型转轮法试验装置100，
[0028]步进电机I，减速机2，控制器3，
[0029]联轴器5,电机屏蔽罩6,
[0030]前支架7，第一承重板71，
[0031]传动轴8，连接柱81，第一法兰盘82，绝缘子10，
[0032]后支架11，第二承重板111，第一高度调节装置112，
[0033]长条形通孔113，螺栓114，
[0034]高压电极架12，高压电极13，水槽14，
[0035]复合绝缘子15，第四法兰盘151，棒形金具152，
[0036]伞裙153,第五法兰盘154,
[0037]支撑杆16，上段部161，下段部162，第二高度调节装置163，
[0038]连接绝缘子17，角钢18，
[0039]第二法兰盘21，第三法兰盘22。
【具体实施方式】
[0040]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0041]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0042]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0043]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0044]下面参照附图详细描述根据本发明实施例的用于复合绝缘子15的通用型转轮法试验装置100。
[0045]如图1-图5所示，根据本发明实施例的用于复合绝缘子15的通用型转轮法试验装置100，包括:支撑装置、传动轴8、驱动装置、四个第一法兰盘82、四个绝缘子10、高压电极13以及水槽14。
[0046]具体而言，支撑装置包括沿前后方向(如图1所示的前后方向)间隔开的前支架7和后支架11，传动轴8分别与前支架7和后支架11枢转连接以相对于前支架7和后支架11枢转。驱动装置设在前支架7上，驱动装置与传动轴8相连以驱动传动轴8旋转。另外，驱动装置可以间歇性驱动传动轴8旋转。例如，驱动装置可以驱动传动轴8按照8s转90°的转速旋转90°后，传动轴8停止转动，传动轴8静止40s后，传动轴8再继续旋转。
[0047]如图2所示，传动轴8上可以设有四个第一法兰盘82，每个第一法兰盘82通过连接柱81与传动轴8的周壁连接，四个第一法兰盘82等间距分布且分布在同一圆周上。换言之，相邻的两个第一法兰盘82的中心轴线之间的夹角为90°。为了防止闪络时高压电极13对传动轴8放电，可以在待测复合绝缘子15和传动轴8之间设置四个绝缘子10，由此可保证整个试验装置的安全和稳定运行。
[0048]可以理解的是，在一次试验中，可以同时对四个复合绝缘子15的进行检测试验。四个绝缘子10与第一法兰盘82 —一对应，每个绝缘子10的一端通过第二法兰盘21与第一法兰盘82连接。由此便于绝缘子10与第一法兰盘82连接。可选地，第一法兰盘82与第二法兰盘21可以通过螺栓连接。
[0049]为方便描述，下面以四个绝缘子10中的一个为例进行描述。此外，在下述描述过程中，如果没有特殊说明，均指对连接在同一个连接柱81上的第一法兰盘82、第二法兰盘21、绝缘子10、第三法兰盘22、第四法兰盘151等部件与待测复合绝缘子15之间连接关系的描述。
[0050]如图3-a至图3-c所示，绝缘子10的另一端设有用于连接待测复合绝缘子15的第三法兰盘22。需要说明的是，第三法兰盘22适于连接多种直径的复合绝缘子15。由此，可使通用型转轮法试验装置100适用于多种直径复合绝缘子15的转轮法试验，为深入研究复合绝缘子15的耐漏电起痕性能提供了试验支持。
[0051]为方便待测复合绝缘子15与第三法兰盘22连接，待测复合绝缘子15上可以设有第四法兰盘151。可选地，第四法兰盘151与第三法兰盘22可以通过螺栓连接。高压电极13设在传动轴8的上方并与第三法兰盘22相对。需要说明的是，当传动轴8带动绝缘子10旋转，使该绝缘子10旋转至最高位置时，与该绝缘子10相连的待测复合绝缘子15与高压电极13接触。为方便待测复合绝缘子15与高压电极13接触，待测复合绝缘子15上设有棒形金具152，用以与高压电极13接触。
[0052]例如，如图3-c所示，当待测复合绝缘子15的直径与棒形金具152的直径相同或相近时，待测复合绝缘子15远离传动轴8的一端设有具有螺纹孔，棒形金具152上与待测复合绝缘子15的连接的一端具有螺纹，棒形金具152安装在螺纹孔中。再如，如图3-a所示，当待测复合绝缘子15的直径远大于棒形金具152的直径时，棒形金具152与待测复合绝缘子15之间设有第五法兰盘154，棒形金具152通过第五法兰盘154与待测复合绝缘子15连接。
[0053]优选地，当传动轴8带动待测复合绝缘子15旋转至最高位置时，棒形金具152的中心轴线、绝缘子10的中心轴线、待测复合绝缘子15的中心轴线重合。另外,棒形金具152与传动轴8之间的距离可调节，由此可保证棒形金具152位于最高位置时，可与高压电极13接触。
[0054]水槽14设在传动轴8的下方并与高压电极13的位置相对。需要说明的是，当传动轴8带动绝缘子10旋转,使其中一个绝缘子10旋转至最低位置时,与该绝缘子10相连的待测复合绝缘子15的伞裙153恰能浸没在水槽14内。试验时，水槽14内盛放有盐溶液，盐溶液的浓度和更换周期根据IEC/TC 62730-2012而定。
[0055]下面详细描述根据本发明实施例的用于复合绝缘子15的通用型转轮法试验装置100的工作原理，其中以测试两个待测复合绝缘子15为例进行说明，两个待测复合绝缘子15安装在相对的两个第二法兰盘21上，即两个待测复合绝缘子15位于传动轴8的同一条直径的延长线上。
[0056]根据IEC/TC 62730-2012的标准，设定水槽14内盐溶液浓度和更换周期。试验时水槽14中盛放好能浸没待测复合绝缘子15的伞裙153底端的盐溶液。此处，伞裙153底端是指伞裙153上靠近传动轴8的一端。驱动装置可以按照预定的运动规律驱动传动轴8转动，例如，传动轴8可以先按照8s转90°的转速旋转90°后，传动轴8停止转动；静止40s后，传动轴8继续旋转。高压从电源引出并加在高压电极13上，使待测复合绝缘子15与泄漏电流测量装置连接，以测量试验中泄漏电流的变化。
[0057]根据本发明实施例的用于复合绝缘子15的通用型转轮法试验装置100，利用第三法兰盘22使绝缘子10与待测复合绝缘子15连接，可使通用型转轮法试验装置100适用于多种直径的待测复合绝缘子15的转轮法试验，为深入研究复合绝缘子15的耐漏电起痕性能提供了试验支持。同时，利用驱动装置驱动传动轴8旋转，可以为转轮法试验装置100提供足够大的转矩，进而带动复合绝缘子15进行旋转运动。
[0058]根据本发明的一个实施例，前支架7上设有第一承重板71，后支架11上设有第二承重板111，传动轴8分别与第一承重板71和第二承重板111枢转连接。需要说明的是，第一承重板71和第二承重板111可用于支承传动轴8,第一承重板71和第二承重板111可以作为用于支承传动轴的轴承使用。
[0059]一般情况下，传动轴8水平布置，考虑到由于传动轴8过长，在传动轴8自身重力的作用下，传动轴8上远离驱动装置的一端将会向下倾斜。为保证传动轴8位于水平面内，第二承重板111通过第一高度调节装置112与后支架11连接。由此，可以通过调整第二承重板111而调整传动轴8上远离驱动装置的一端的高度。例如，在如图1所示的示例中，传动轴8沿前后方向延伸，远离驱动装置的一端的高度可以在上下方向上调节。
[0060]在如图4所示的示例中，第二承重板111上、以及与第二承重板111连接的后支架11相应位置处均设有长条形通孔113，长条形通孔113的长度方向沿上下方向(如图4所示的上下方向)延伸。可选地，第一高度调节装置112可以为螺栓114。螺栓114穿过第二承重板111和后支架11上的长条形通孔113，以将第二承重板111和后支架11连接，并通过螺母对第二承重板111和后支架11的相对位置进行固定。由此，可以通过螺母与螺栓114的配合调整第二承重板111和后支架11在上下方向(如图4所示的上下方向)上的相对位置，进而可以调整传动轴8上与第二承重板111相连的位置在上下方向上的高度。
[0061]进一步地，如图1所示，通用型转轮法试验装置100还可以包括高压电极架12。具体地，高压电极13设在高压电极架12上，另外，高压电极架12在前后方向(如图1所示的前后方向)的位置也可以调整，高压电极架12的前后两端都可以设有相应的空槽，调整好高压电极架12在前后方向的位置后可以采用螺母固定。
[0062]为方便调整高压电极架12在上下方向(如图1所示的上下方向)上的位置，高压电极架12的前端通过支撑杆16与前支架7相连，高压电极架12的后端通过另一支撑杆16与后支架11相连。高压从电源引出加在高压电极架12上，进而加在高压电极13上。
[0063]如图1所示，在本发明的一个实施例中，每个支撑杆16包括上段部161、下段部162以及连接上段部161和下段部162的连接绝缘子17。由此，可以保护整个设备的安全和稳定运行。
[0064]如图1所示，进一步地，连接绝缘子17与上段部161之间和/或连接绝缘子17与下段部162之间设有第二高度调节装置163，由此便于调节高压电极13在上下方向上的高度。当然，第二高度调节装置163还可以设在高压电极架12与支撑杆16之间，例如，支撑杆16上与高压电极架12连接的位置处设有螺纹，支撑杆16可以通过螺纹调节支撑杆16与高压电极架12在上下方向上的相对位置，进而可以调整高压电极架12的上下方向上的位置。
[0065]在做大直径的复合绝缘子15试验时，由于待测复合绝缘子15较重，开始和停止旋转时可能会使通用型转轮法试验装置100发生晃动，为保证通用型转轮法试验装置100的稳定性，前支架7和后支架11的底部焊接有角钢18，角钢18上设有安装孔。由此，可通过螺钉将前支架7和后支架11固定在地板上。
[0066]在本发明的一个实施例中，驱动装置可以包括:步进电机1、减速机2、联轴器5以及控制器3。具体地，步进电机I可以设在前支架7上，控制器3设在前支架7上且与步进电机I相连。控制器3可以控制步进电机I的起动和停止。需要说明的是，步进电机I是一种专门用于速度和位置精确控制的特种电机，它的旋转是以固定的角度(称为步距角)一步一步运行的。控制器3每产生一个脉冲信号，步进电机I就转过一定的角度。
[0067]减速机2设在前支架7上且与步进电机I的电机轴相连，减速机2是一种齿轮传动装置，减速比为N:1的减速机2可以降低转速N倍，提高转矩N倍，降低负载的转动惯量N2倍。通过步进电机I和减速机2的参数配合即可实现转轮法试验需要的旋转功能。例如，若减速机2的减速比为25:1，若要使传动轴8实现40s旋转90°，则步进电机I的转速需设定为47r/min。联轴器5的一端与减速机2相连，另一端与传动轴8相连。由此，可将步进电机I的旋转运动传递至传动轴8上。
[0068]在如图5所示的示例中，前支架7上设有电机屏蔽罩6，步进电机1、减速机2以及控制器3设在电机屏蔽罩6内。为使传动轴8实现预定的旋转运动，可以通过对控制器3进行编程以实现控制器3的自动控制。为方便操作人员编写程序，电机屏蔽罩6为可开合电机屏蔽罩6。同时，为保证屏蔽效果，防止对内部步进电机I的误操作，可以在电机屏蔽罩6的开合位置处设置锁孔，并通过锁头锁住电机屏蔽罩6，以防止误操作。
[0069]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0070]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，包括: 支撑装置，所述支撑装置包括沿前后方向间隔开的前支架和后支架； 传动轴，所述传动轴分别与所述前支架和所述后支架枢转连接以相对于所述前支架和所述后支架枢转； 驱动装置，所述驱动装置设在所述前支架上，所述驱动装置与所述传动轴相连以驱动所述传动轴旋转； 四个第一法兰盘，每个所述第一法兰盘通过连接柱与所述传动轴的周壁连接，四个所述第一法兰盘等间距分布且分布在同一圆周上； 四个绝缘子，所述四个绝缘子与所述第一法兰盘一一对应，每个所述绝缘子的一端通过第二法兰盘与所述第一法兰盘连接，每个所述绝缘子的另一端设有用于连接待测复合绝缘子的第三法兰盘； 高压电极，所述高压电极设在所述传动轴的上方并与所述第三法兰盘相对；以及 水槽，所述水槽设在所述传动轴的下方并与所述高压电极的位置相对。
2.根据权利要求1所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，所述前支架上设有第一承重板，所述后支架上设有第二承重板，所述传动轴分别与所述第一承重板和所述第二承重板枢转连接。
3.根据权利要求2所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，所述第二承重板通过第一高度调节装置与所述后支架连接。
4.根据权利要求1所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，进一步包括高压电极架，所述高压电极设在所述高压电极架上，所述高压电极架的前端通过支撑杆与所述前支架相连，所述高压电极架的后端通过另一支撑杆与所述后支架相连。
5.根据权利要求4所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，每个所述支撑杆包括上段部、下段部以及连接所述上段部和下段部的连接绝缘子。
6.根据权利要求5所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，所述连接绝缘子与所述上段部之间和/或连接绝缘子与所述下段部之间设有第二高度调节>j-U ρ?α装直。
7.根据权利要求1所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，所述前支架和所述后支架的底部焊接有角钢，所述角钢上设有安装孔。
8.根据权利要求1所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，所述驱动装置包括: 步进电机，所述步进电机设在所述前支架上； 减速机，所述减速机设在所述前支架上且与所述步进电机的电机轴相连； 联轴器，所述联轴器的一端与所述减速机相连，另一端与所述传动轴相连；以及 控制器，所述控制器设在所述前支架上且与所述步进电机相连。
9.根据权利要求8所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，所述前支架上设有电机屏蔽罩，所述步进电机、所述减速机以及所述控制器设在所述电机屏蔽罩内。
10.根据权利要求9所述的用于复合绝缘子的通用型转轮法试验装置，其特征在于，所述电机屏蔽罩为可开合电机屏蔽罩。
【文档编号】G01R31/00GK104198847SQ201410415875
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】梁曦东, 高岩峰, 李少华, 王家福, 刘瑛岩 申请人:清华大学