本发明具体涉及一种架空导线振动疲劳试验系统及实验方法。
背景技术：
1、钢芯铝绞线是电力传输的重要载体，随着超、特高压输电线路的建设，大容量、远距离输电线路陆续投入运行，线路安全性的要求随之越来越高。而架空导线运行环境复杂，其在微风作用下常常处于微风振动状态，微风振动造成导线疲劳破坏的事故时有发生，直接影响到输电线路的安全运行。因此，在输电线路架设前检验输电导线的振动疲劳性能，能够为输电线路的持续稳定运行提供有力保证。为进一步促进我国输电线路的建设发展，输电导线的振动疲劳性能将受到生产、设计、使用单位及相关政府部门的高度重视，同时该项性能的检验工作将成为各检验机构的重点关注试验项目。
2、架空导线振动疲劳性能的检测是模拟导线在微风振动条件下的高频次振动试验。国内大多是用于研究微动磨损与微动疲劳理论的微型试验操作系统(档距不超10m)，用于检测成品架空导线的振动疲劳性能的检测设备甚少。经调研，国内该试验仅有上海电缆研究所和中国电力科学研究院开展了该试验项目。国内架空导线振动疲劳试验方法包括q/gdw 13236.1《导、地线采购标准第1部分：通用技术规范》及q/fsdys007-2007《架空线路导地线振动疲劳试验方法》，标准中规定每组试样共需振动9000万次，在共振条件下，线夹出口处的振动角保持在25ˊ～30ˊ内，长时间试验过程中导线的张力稳定保持为25％rts。目前该试验无成熟的试验系统，且大量的重复长时间试验，对试验机组本身的抗疲劳性能有更高的要求；同时试验要求绞线的有效档距不小于35m，加上两端的张拉装置使得试验机所占空的空间长度至少约为40米,设备占地面积较大；长时间试验过程中导线的张力稳定保持在25％rts，在静态下，导线两端的张拉装置会随试样高度的增加而承受更大的弯矩力，在振动状态下尤甚。因此，急需一种空间尺寸合理，结构稳定，操作性高且能够满足试验各项严苛要求的试验系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种架空导线振动疲劳试验系统，该架空导线振动疲劳试验系统可以很好地解决上述问题。
2、为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种架空导线振动疲劳试验系统，该架空导线振动疲劳试验系统包括张紧驱动系统、振动加载系统及中枢控制操作系统；张紧驱动系统包括前端负荷加载系统和尾端张紧调整系统；振动加载系统包括液压激振系统和激振动力源系统；前端负荷加载系统包括固定在地基支架上的前端连接座；前端连接座的顶部设有前端导向支座和前端驱动机构，所述前端导向支座上方设有沿所述前端导向支座滑动的前端夹具；前端驱动机构包括前端驱动支座、伺服电机、前端减速装置及前端蜗轮蜗杆升降机；前端驱动支座底部固定连接在所述前端连接座的顶部，所述伺服电机固定于所述前端驱动支座上，所述伺服电机上设有前端减速装置，所述伺服电机的输出端与前端蜗轮蜗杆升降机连接，所述前端蜗轮蜗杆升降机的另一端与负荷传感器连接，所述负荷传感器的另一端通过弹性连接装置与前端夹具的一端连接；尾端张紧调整系统包括固定在地基支架上的尾端连接座；所述尾端连接座的上端面固定有尾端张紧调整装置和尾端固定机构；所述尾端张紧调整装置包括尾端驱动支座、尾端驱动电机、尾端减速装置、尾端丝杆及尾端驱动电机控制器；所述尾端驱动电机、尾端减速装置、尾端丝杆通过尾端驱动支座与尾端连接相连；所述尾端丝杆穿过尾端驱动支座的连接板中心位置与尾端夹具连接；所述尾端固定机构包括尾端导向支座和沿所述尾端导向支座滑动的尾端夹具。
3、该架空导线振动疲劳试验系统具有的优点如下：
4、(1)通过整体结构的下沉式设计在减小加载端和固定端运行时弯矩的同时提升了试验运行的安全性裕度，降低了试验的操作难度，方便了设备的维护，更极大地提高了空间的利用率。
5、(2)导线两端的张紧驱动系统设计导向支座及负荷传感器与升降机连接杆之间增加弹性装置，有效减小了振动过程中的侧向力，缓解试验过程中试样振动对传感器数据的影响，前端驱动系统配备高灵敏度的伺服电机和负荷传感器，提高了长时间实验过程中负荷的精确度与稳定性。
6、(3)进一步提高了激振系统的灵敏度，增强了试验系统的抗疲劳性能。
1.一种架空导线振动疲劳试验系统，其特征在于：包括张紧驱动系统(1)、振动加载系统(2)及中枢控制操作系统(3)；
2.根据权利要求1所述的架空导线振动疲劳试验系统，其特征在于：所述张紧驱动系统(1)还包括牵引放线系统(6)和导线线夹装置(7)。
3.根据权利要求2所述的架空导线振动疲劳试验系统，其特征在于：所述牵引放线系统(6)包括放线装置(32)和牵引装置(33)，所述放线装置(32)包括放线架固定底座(34)和放线架(35)，所述牵引装置(32)包括牵引电机(36)、牵引线(37)及连接配件(38)；所述放线装置(32)用于试样(54)的固定，安装于尾端张紧调整系统(5)旁，牵引装置(33)安装于前端负荷加载系统(4)旁，通过牵引线(37)将放线装置(32)处的试样(54)牵引至前端负荷加载系统(4)。
4.根据权利要求2所述的架空导线振动疲劳试验系统，其特征在于：所述导线线夹装置(7)包括设置在地基支架上的线夹装置连接座；所述线夹装置连接座上方设有两个线夹支撑架，所述线夹支撑架均包括一个上固定块，所述上固定块底部接有三个固定支脚，所述固定支脚底部通过固定板与所述线夹装置连接座连接；所述上固定块底部分别设有一个竖直调节杆，所述竖直调节杆上均匀设有至少两个调节螺孔；还包括线夹支撑梁，所述线夹支撑梁的两端分别插入两个调节螺孔中进行固定；所述线夹支撑梁底部中心处接有悬垂线夹。
5.根据权利要求1所述的架空导线振动疲劳试验系统，其特征在于：所述液压激振系统(8)用于给试样(54)提供激振力，所述液压激振系统(8)安装于经过地基加固及防水处理的1.0m*1.5m*1.5m地坑(43)中并配以盖板，所述液压激振系统(8)包括静压支撑作动器(44)、吸油泵(45)、激振连接组件(46)及振动传感器(47)。
6.根据权利要求1所述的架空导线振动疲劳试验系统，其特征在于：所述激振动力源系统(9)包括油泵电机组(49)、油箱(50)、油源冷却系统(51)；油箱(50)与静压支撑作动器(44)、油源冷却系统(51)间通过油管连接并由泵电机组(49)进行控制，吸油泵(45)将多余液压油抽回至油箱(50)。
7.一种架空导线振动疲劳试验方法，其特征在于：利用如权利要去1至6中任意一种架空导线振动疲劳试验系统进行疲劳试验。