一种用于电力设备光热老化联合试验装置的制作方法

本发明涉及试验装置老化测试设备技术领域，具体为一种用于电力设备光热老化联合试验装置。

背景技术：

老化测试项目是指模拟产品在现实使用条件中涉及到的各种因素对产品产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程，该实验主要针对塑胶材料，常见的老化主要有光照老化，湿热老化，热风老化。

目前针对电力设备的老化模拟试验主要是电和热老化，但实际运行中，多数电力设备处于户外日照环境，受可见光和紫外线影响，电力设备的老化比简单的电热老化更加迅速。目前尚未有针对光热老化的试验装置，本专利提出的方案一定程度填补技术空缺。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于电力设备光热老化联合试验装置，以解决上述背景技术中提出的目前尚未有针对光热老化的试验装置的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电力设备光热老化联合试验装置，包括试验信号发生源、光热老化装置、电流传感器、电压传感器、采集系统和微处理器，所述微处理器与试验信号发生源、光热老化装置、电流传感器、电压传感器、采集系统之间数据信号连接；所述光热老化装置的底座的顶部通过螺丝固定有第一支撑柱，所述第一支撑柱的顶部焊接有设备支撑板，所述底座的顶部左侧通过螺丝固定有第二支撑柱，所述第二支撑柱的顶部铰接于第一凹面聚光器的外侧，所述第二支撑柱的外侧焊接有第一横梁，所述第一横梁的顶部铰接于伸缩杆的一侧，所述伸缩杆的另一侧铰接于第一凹面聚光器的顶部，所述底座的顶部右侧通过螺丝固定有第三支撑柱，所述第三支撑柱的外侧滑动套接有第一滑套，所述第一滑套的外侧焊接有第三横梁，所述第三横梁的一侧固定于第二凹面聚光器的外侧，所述第二凹面聚光器的外侧均匀贯穿有灯罩，所述灯罩的一侧贯穿有螺纹杆，所述螺纹杆的外侧螺纹连接有紧固螺母，所述螺纹杆的另一侧插入灯罩内并焊接固定于限位块的一侧，所述限位块的一侧设有套接在螺纹杆外侧的弹簧，所述限位块的另一侧安装有紫外线灯，所述第三支撑柱的顶部焊接有第二横梁，所述第二横梁的一侧焊接有第二滑套，所述第二滑套滑动套接于活动柱体的外侧，所述活动柱体的底部预埋固定于透明箱体的顶部。

优选的，所述伸缩杆包括套筒，所述套筒的一侧内腔插入有活动杆。

优选的，所述活动杆、活动柱体和第三支撑柱的外侧均设有等距分布的定位孔，所述套筒、第二滑套和第一滑套的外侧均贯穿有插入定位孔内的定位孔。

优选的，所述透明箱体的顶部设有温度感应器。

优选的，所述透明箱体包括温度设定、温度保护的加热装置。

优选的，所述灯罩的外侧均匀贯穿有散热翅片。

优选的，所述透明箱体的顶部设有空气加热器。

优选的，所述第一凹面聚光器的聚光强度可达光照的2-50倍。

优选的，所述试验信号发生源的试验电压为1kv-10kv，功率100w-10kw，频率0.1hz-2000hz。

优选的，所述试验信号发生源采用遥控控制或手动旋钮控制方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该装置通过第一凹面聚光器的设置，使得该设备可以聚集自然光对设备进行老化测试，节约能源；

2、该装置通过透明箱体对待测设备进行隔离，并通过紫外线灯设置，可以使得该装置能够加热和聚光测试同时开启，也可单独开启测定，紫外线光和可见光可自由调换。

附图说明

图1位本发明的结构示意图；

图2为本发明光热老化装置结构示意图；

图3为本发明光热老化装置剖视结构示意图；

图4为本发明第二凹面聚光器结构示意图；

图5为本发明灯罩结构示意图；

图6为本发明伸缩杆结构示意图；

图7为本发明电热老化试验的相位时间特性阻抗角曲线；

图8为本发明光-电-热老化试验的相位时间特性阻抗角曲线。

图中：1、底座；2、第一支撑柱；3、设备支撑板；4、空气加热器；5、第二支撑柱；6、第一横梁；7、伸缩杆；8、第一凹面聚光器；9、第三支撑柱；10、第一滑套；11、第二横梁；12、第三横梁；13、第二凹面聚光器；14、灯罩；15、螺纹杆；16、限位块；17、弹簧；18、紧固螺母；19、紫外线灯；20、散热翅片；21、透明板；22、第二滑套；23、活动柱体；24、透明箱体；25、紧固螺栓；26、温度感应器；27、套筒；28、活动杆；29、定位孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1～6，本发明提供一种技术方案：一种用于电力设备光热老化联合试验装置，包括试验信号发生源、光热老化装置、电流传感器、电压传感器、采集系统和微处理器，所述微处理器与试验信号发生源、光热老化装置、电流传感器、电压传感器、采集系统之间数据信号连接；所述光热老化装置包括底座1，所述底座1的顶部通过螺丝固定有第一支撑柱2，所述第一支撑柱2的顶部焊接有设备支撑板3，所述底座1的顶部左侧通过螺丝固定有第二支撑柱5，所述第二支撑柱5的顶部铰接于第一凹面聚光器8的外侧，所述第二支撑柱5的外侧焊接有第一横梁6，所述第一横梁6的顶部铰接于伸缩杆7的一侧，所述伸缩杆7的另一侧铰接于第一凹面聚光器8的顶部，所述底座1的顶部右侧通过螺丝固定有第三支撑柱9，所述第三支撑柱9的外侧滑动套接有第一滑套10，所述第一滑套10的外侧焊接有第三横梁12，所述第三横梁12的一侧固定于第二凹面聚光器13的外侧，所述第二凹面聚光器13的外侧均匀贯穿有灯罩14，所述灯罩14的一侧贯穿有螺纹杆15，所述螺纹杆15的外侧螺纹连接有紧固螺母18，所述螺纹杆15的另一侧插入灯罩14内并焊接固定于限位块16的一侧，所述限位块16的一侧设有套接在螺纹杆15外侧的弹簧17，所述限位块16的另一侧安装有紫外线灯19，所述第三支撑柱9的顶部焊接有第二横梁11，所述第二横梁11的一侧焊接有第二滑套22，所述第二滑套22滑动套接于活动柱体23的外侧，所述活动柱体23的底部预埋固定于透明箱体24的顶部。透明箱体24用于提高保温效果。

具体的，所述伸缩杆7包括套筒27，所述套筒27的一侧内腔插入有活动杆28，使得伸缩杆7可以自由调整长度。

具体的，所述活动杆28、活动柱体23和第三支撑柱9的外侧均设有等距分布的定位孔29，所述套筒27、第二滑套22和第一滑套10的外侧均贯穿有插入定位孔29内的定位孔29，便于随时对活动杆28、活动柱体23和第三支撑柱9位置进行锁定。

具体的，所述透明箱体24的顶部设有温度感应器26，便于测定显示透明箱体24内温度。

具体的，所述透明箱体(24)包括温度设定、温度保护的加热装置，当因内部故障或异常导致内部环境温度超过设定温度后，可实现自动关断加热电源的功能。

具体的，所述灯罩14的外侧均匀贯穿有散热翅片20，便于灯罩14的快速散热。

具体的，所述透明箱体24的顶部设有空气加热器4，便于对透明箱体24内进行加热提升温度。

具体的，所述第一凹面聚光器的聚光强度可达光照的2-50倍，便于完成不同加速的老化试验。

具体的，所述试验信号发生源的试验电压为1kv-10kv，功率100w-10kw，频率0.1hz-2000hz。

具体的，所述试验信号发生源采用遥控控制或手动旋钮控制方式。

工作原理：使用时，将试验设备放置在设备支撑板3上，采用微处理控制或手动模式控制试验信号发生源给被试设备的绝缘层施加电压信号，调整活动柱体23位置控制透明箱体24套在设备外侧，然后通过拧紧对应的紧固螺栓25使得活动柱体23固定不易松动，调整伸缩杆7的长度来调整第一凹面聚光器8的角度，可以将自然光或阳光聚焦后对待测设备进行照射，可以选择开启紫外线灯19对待测设备进行照射，通过滑动第一滑套10在第三支撑柱9上移动，可以调整第二凹面聚光器13的高度，由温度感应器26测定透明箱体24内温度，由空气加热器4可以对透明箱体24内进行加温。通过旋转紧固螺母18可以调整紫外线灯19的位置，来调整紫外线灯19的聚光点；电流传感器和电压传感器分别检测试验设备的响应电流和端电压，并送入采集系统进行模拟数字转换处理。

上述光热老化装置通过第一凹面聚光器的设置，使得该设备可以聚集自然光对设备进行老化测试，节约能源；该装置通过透明箱体对待测设备进行隔离，并通过紫外线灯设置，可以使得该装置能够加热和聚光测试同时开启，也可单独开启测定，紫外线光和可见光可自由调换。

实施例2电热老化试验

试验设备为10kv电缆，试验信号发生源提供电压为10kv，50hz,将电缆远端连接一2k欧姆负载。电缆长度为50米，设在中间位置将电缆穿越透明箱体24，将透明箱体温度调节到150度，设定时间为60分钟。

采集系统通过穿心电流互感器采集回路电流、通过降压电压变换器采集电缆端电压，记录波形值、有效值、电流与电压的相位。设采集系统5分钟采集一次数据,获得相位时间特性曲线，见图7。

由于高温老化施加的温度为电缆极限温度，因此电缆的局部老化会加剧，设1个小时的高温会加速电缆老化2年，则局部的电缆介电常数发生变化，也会影响到整体介质损失的变化。如图所示，电缆整体的阻抗角出现增大趋势。阻抗角增大说明功率因数下降,内部的损耗增大,电缆的介质出现老化态势,说明高温老化加热60分钟后,起到了加速老化的效果。

实施例3光-电-热老化试验

试验设备为10kv电缆，试验信号发生源提供电压为10kv，50hz,本试验在60电缆米处进行了长度为3米的光热老化加热。设聚光器聚光倍数为20倍，在聚光位置的电缆表面温度达到150度。如图所示，在聚光作用下，同样60分钟后，即使只采用聚光模式加热了3米长度的电缆，对整体阻抗角的影响非常明显。其他条件与实施例2实验条件相同时，测试获得的阻抗角曲线。

如图8所示，在聚光作用下，同样60分钟后，即使只采用聚光模式加热了3米长度的电缆，对整体阻抗角的影响非常明显。

需要说明的是，本发明设备不仅可进行三种独立的老化试验，电热老化试验、自然光热老化试验、紫外光热老化试验，还可以任意独立老化试验进行组合模拟老化条件对实验设备进行检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。