一种架空输电线路低温振动疲劳测试装置的制作方法

本发明涉及低温振动对架空输电线路的影响，具体涉及一种架空输电线路低温振动疲劳测试装置。

背景技术：

构建全球能源互联网是今后发展的重要方向之一。北极和赤道地区与世界其他地区的环境差别巨大，如极地极寒地区的温度低至-40℃～-60℃、赤道高温地区的最高温度接近60℃、沿海地区的湿度大而且腐蚀性强等。上述极端环境是开展全球能源互联网建设务必考虑的问题，相关问题的解决是成功实现全球能源互联的关键环节之一。

目前输电线路应对常温环境条件的相关技术手段已经臻于成熟。但输电线路设计经验能否满足极端环境条件尚无把握。因此，有必要深入研究极寒地区输电线路导线动态特性，为极端环境下输电线路工程设计与运维提供技术支撑。

因此需要提供一种架空输电线路低温振动疲劳测试装置来满足现有技术的不足。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明设计了一种架空输电线路低温振动疲劳测试装置和方法；加载组件能够将所述待测导线张紧使其模拟架空输电线路中导线的力学状态，低温箱能够将待测导线周围环境调整至低温状态以模拟极端环境的温度，振动台能够带动所述待测导线按一定要求进行振动，数据采集处理系统能够采集处理所述待测导线的振动参数；上述部分组合而成的测试装置能够有效模拟极端低温环境下架空输电导线的振动状态并能够分析低温条件对导线振动应变力水平的影响，最终用于低温条件下导线选型，大大提高输电导线的使用寿命。

本发明的目的是通过下述方法进行实现的：

本发明提供了一种架空输电线路低温振动疲劳试验装置，所述装置包括由张拉端和固定端组成的加载组件、设于所述张拉端和所述固定端间的低温箱、设于所述低温箱下方的振动台和数据采集处理系统；

所述振动台的振动臂贯穿所述低温箱的下底；

所述张拉端的导线连接处和所述固定端的导线连接处等高且分别高于所述低温箱的下底、低于所述低温箱的上底。

优选的，所述张拉端包括张拉平台、设于所述张拉平台纵向外侧的油源和设于所述油源上方的油缸；

所述张拉平台的纵向两端上方分别设有对称的定位框架和定位板；所述定位框架为数目大于等于2的直角三角架，所述直角三角架的一条直角边与所述张拉平台连接，所述定位板固定于所述直角三角架的另一直角边上；所述定位板与所述张拉平台的纵向侧边平行；两个所述定位板上分别设有同轴的空位孔；

所述油缸的液压杆与所述张拉杆同轴连接，所述张拉杆分别贯穿两个定位孔；所述张拉杆的前端与所述拉力传感器连接，所述拉力传感器的另一端用于与待测导线连接。

优选的，所述张拉平台、所述油源分别与地面固定连接。

优选的，所述拉力传感器与电子显示屏幕通讯连接，所述电子显示屏幕实时显示所述拉力传感器所测的拉力值。

优选的，所述张拉杆上均匀地设有与其同轴的环状凹槽；张紧导线过程中，将凹槽调至所述定位板后方，向所述凹槽内放置挡块用以限制所述张拉杆轴向位置。

优选的，所述固定端包括与地面固定连接且横向设置的固定板以及对称设于所述固定板两侧的斜杆；

所述斜杆两端分别与地面和固定板固定连接；

所述固定板设有与所述定位孔同轴的固定孔；所述固定孔内设有用于与待测导线连接的连接金具。

优选的，所述低温箱纵向两侧分别设有导线固定架；所述固定架包括与地面固定连接的固定台和设于所述固定台上的夹板组件；所述夹板组件包括两个横向设置的夹板，所述夹板内侧分别设有凹槽；两个夹板固定于一起时，两个凹槽所组成的孔与所述定位孔同轴。

优选的，所述低温箱纵向两侧壁分别设有与所述定位孔同轴的导线通孔；所述低温箱的上方设有可以开合的上盖。

优选的，所述低温箱的纵向长度大于等于所述待测导线的有效档距。

优选的，所述数据采集处理系统包括用于连接于导线测其振幅的加速度传感器、用于连接于导线测其应变的应变片和分别与所述加速度传感器和所述应变片通讯连接且用于处理数据的计算机。

与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的技术方案，加载组件能够将所述待测导线张紧使其模拟架空输电线路中导线的力学状态，低温箱能够将待测导线周围环境调整至低温状态以模拟极端环境的温度，振动台能够带动所述待测导线按一定要求进行振动，数据采集处理系统能够采集处理所述待测导线的振动参数；上述部分组合而成的测试装置能够有效模拟极端低温环境下架空输电导线的振动状态并能够分析低温条件对导线振动应变力水平的影响，最终用于低温条件下导线选型，大大提高输电导线的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1：本发明提供的测试装置的结构示意图；

图2：本发明提供的测试装置的俯视图；

附图标记：1-张拉平台，2-油源，3-油缸，4-张拉杆，5-拉力传感器，6-低温箱，7-低温箱支架，8-振动台，9-待测导线，10-固定端，11-导线固定架。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1至图2所示，本实施例提供了一种架空输电线路低温振动疲劳试验装置，所述装置包括由张拉端和固定端10组成的加载组件、设于所述张拉端和所述固定端10间的低温箱6、设于所述低温箱6下方的振动台8和用于采集待测导线振动数据的数据采集处理系统；

所述振动台8的振动臂贯穿所述低温箱6的下底；

所述张拉端的导线连接处和所述固定端10的导线连接处等高且分别高于所述低温箱6的下底、低于所述低温箱6的上底；

所述加载组件最大可提供100kn的张力。

所述张拉端包括张拉平台1、设于所述张拉平台1纵向外侧的油源2和设于所述油源2上方的油缸3；

所述张拉平台1的纵向两端上方分别设有对称的定位框架和定位板；所述定位框架为数目大于等于2的直角三角架，所述直角三角架的一条直角边与所述张拉平台1连接，所述定位板固定于所述直角三角架的另一直角边上；所述定位板与所述张拉平台1的纵向侧边平行；两个所述定位板上分别设有同轴的空位孔；

所述油缸3的液压杆与所述张拉杆4同轴连接，所述张拉杆4分别贯穿两个定位孔；所述张拉杆4的前端与所述拉力传感器5连接，所述拉力传感器5的另一端用于与待测导线9连接.

所述拉力传感器5与电子显示屏通讯连接，可从所述电子显示屏中观测所述拉力传感器5所测的拉力值。

所述张拉平台1、所述油源2分别与地面固定连接。

所述张拉杆4上均匀地设有与其同轴的环状凹槽；张紧导线过程中，将凹槽调至所述定位板后方，向所述凹槽内放置挡块用以限制所述张拉杆4轴向位置。

所述固定端10包括与地面固定连接且横向设置的固定板以及对称设于所述固定板两侧的斜杆；

所述斜杆两端分别与地面和固定板固定连接；

所述固定板设有与所述定位孔同轴的固定孔；所述固定孔内设有用于与待测导线9连接的连接金具。

所述低温箱6纵向两侧分别设有导线固定架11；所述固定架11包括与地面固定连接的固定台和设于所述固定台上的夹板组件；所述夹板组件包括两个横向设置的夹板，所述夹板内侧分别设有凹槽；两个夹板固定于一起时，两个凹槽所组成的孔与所述定位孔同轴。

所述低温箱6的两端下方分别设有低温箱支架7，所述振动台8设于两个所述低温箱支架7间。

所述低温箱6纵向两侧壁分别设有与所述定位孔同轴的导线通孔；所述低温箱6的上方设有可以开合的上盖；所述待测导线9通过导线通孔贯穿所述低温箱6；所述低温箱6的长为4m、宽为3m、高为3m，因此所述待测导线9处于低温环境中的长度为4m，所述低温箱6的纵向长度大于等于所述待测导线9的有效档距；即所述待测导线9的有效档距小于4m；所述低温箱6的最低温度可降至-60℃。

所述数据采集处理系统包括用于连接于待测导线9测其振幅的加速度传感器、用于连接于待测导线9测其应变的应变片和分别与所述加速度传感器和所述应变片通讯连接且用于处理数据的计算机。

所述振动台8的激振力不小于2kn，频率范围为5～4000hz，具有闭环和开环的控制功能，且具有良好的抗疲劳性能。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。