特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，该试验装置包括加速度测量装置、支架、设于支架上的安装板和设于支架底下的振动台，支架设有支撑安装板的支撑梁，安装板开设有供穿墙套管穿过的安装孔，安装板倾斜设置，加速度测量装置包括设于振动台上的第一加速度计、设于支撑梁上的第二加速度计和设于该穿墙套管外表面的第三加速度计、第四加速度计；第三加速度计用于测量穿墙套管在X方向、Y方向和Z方向的加速度；第四加速度计用于测量穿墙套管在Xs方向和Zs方向的加速度。第三加速度计基于全局坐标系进行测量，便于判断穿墙套管与外界设备之间的相对运动和相互作用力；同时第四加速度计用于测量穿墙套管自身在轴向和径向的加速度。

Ultra high voltage direct current composite through wall casing seismic test device

The utility model discloses a UHV DC composite bushing seismic test device, the test device comprises a vibration acceleration measurement device, the mounting plate is arranged on the supporting frame and the bracket, which is arranged on the bracket under the support beam support bracket is provided with a mounting plate, the mounting plate is provided with a mounting hole for wall bushing through the mounting plate tilt set the acceleration measuring device comprises a first acceleration arranged on the vibration table and arranged on the supporting beam of the second accelerometers and arranged on the wall of the outer surface of the sleeve third accelerometers and fourth accelerometers; third accelerometers for measuring acceleration of bushing in X direction, Y direction and Z direction; the fourth accelerometer is used to measure the wall the casing in the Xs direction and Zs direction acceleration. Third accelerometer measurement based on global coordinate system, which is convenient for judging between wall bushing and outside equipment relative motion and interaction; at the same time the fourth accelerometer is used to measure the wall bushing itself in the axial and radial acceleration.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及穿墙套管抗震试验
，尤其是涉及一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置。
技术介绍
随着我国输变电工程向高压、超高压和特高压方向发展，直流换流站中装备了大量的关键设备，如特高压直流穿墙套管。穿墙套管由外套管和设于外套管内的内导杆组成，其中外套管包括阀厅外侧的户外套管和阀厅内侧的户内套管组成，内导杆包括阀厅外侧的户外导杆和阀厅内侧的户内导杆组成，阀厅内侧和外侧结构通过过渡罐连成一个整体，该过渡罐通过安装板悬挂安装在阀厅墙体上。在多维地震作用下，阀厅墙体对特高压直流穿墙套管有相当的动力放大作用，因此特高压直流穿墙套管实际会受到更严苛的地震作用，需要对其进行严格的地震考核，确保其在地震中安全。目前，还没有一个专门的抗震试验装置来模拟测试工况中的穿墙套管的抗震性能。
技术实现思路
基于此，本技术在于克服现有技术的缺陷，提供一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，其能够模拟测试实际工况下的穿墙套管，用以确定实际工况下穿墙套管的抗震性能。其技术方案如下：一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，包括加速度测量装置、支架、设于所述支架上的安装板和设于所述支架底下的振动台，所述支架设有支撑所述安装板的支撑梁，所述安装板开设有供穿墙套管穿过的安装孔，所述安装板倾斜设置，所述加速度测量装置包括设于所述振动台上的第一加速度计、设于所述支撑梁上的第二加速度计和设于该穿墙套管外表面的第三加速度计、第四加速度计；设定X方向为穿墙套管在水平面内从一端指向另一端的方向，Y方向为水平 面内垂直于X的方向，Z方向为垂直于地面的方向，所述第一加速度计、所述第二加速度计、所述第三加速度计分别用于测量所述振动台、所述支撑梁和穿墙套管在所述X方向、所述Y方向和所述Z方向的加速度；设定Xs方向为穿墙套管的轴向，Zs方向为穿墙套管在竖直平面内的径向，所述第四加速度计用于测量穿墙套管在所述Xs方向和所述Zs方向的加速度。在其中一个实施例中，该穿墙套管包括外套管和过渡罐，所述外套管包括位于过渡罐两端的第一套管和第二套管，所述第二套管靠近所述过渡罐的一端与所述安装孔的内壁相接触，所述第三加速度计和所述第四加速度计均为多个，所述第一套管远离所述过渡罐的一端、所述第二套管远离所述过渡罐的一端以及所述第二套管靠近所述过渡罐的一端均设有所述第三加速度计和所述第四加速度计。在其中一个实施例中，所述加速度测量装置还包括第五加速度计，所述第五加速度计用于测量穿墙套管在所述Xs方向、Zs方向和Y方向的加速度，所述第一套管的重心、所述第一套管靠近所述过渡罐的一端和所述第二套管的重心处均设有所述第五加速度计。在其中一个实施例中，该穿墙套管内设有内导杆，所述加速度测量装置还包括第六加速度计，所述第六加速度计用于测量穿墙套管在所述Zs方向和Y方向的加速度，所述穿墙套管的外表面和所述内导杆的外表面均设有所述第六加速度计，设于所述穿墙套管的外表面的第六加速度计和设于所述内导杆的外表面的第六加速度计位于该穿墙套管的同一横截面内。在其中一个实施例中，所述内导杆包括设于所述过渡罐两端的第一导杆和第二导杆，其特征在于，所述第一导杆的重心处和所述第二导杆的重心处均设有所述第六加速度计。在其中一个实施例中，还包括位移测量装置，所述位移测量装置包括设于所述振动台上的第一位移计、设于所述支撑梁上的第二位移计和设于穿墙套管外表面的第三位移计，所述第一位移计、所述第二位移计和所述第三位移计分别用以测量所述振动台、所述支撑梁和穿墙套管在所述X方向、所述Y方向和所述Z方向的位移。在其中一个实施例中，所述第三位移计为至少两个，两个所述第三位移分别设于所述第一套管远离所述过渡罐的一端和所述第二套管远离所述过渡罐的一端。在其中一个实施例中，还包括应变测量装置，所述应变测量装置包括设于穿墙套管外表面的第一应变计和设于所述内导杆上的第二应变计。在其中一个实施例中，还包括控制器，所述振动台和所述加速度测量装置均与所述控制器电性连接。下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：本技术提供了一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，其包括加速度测量装置、安装板、支架和振动台，测试的穿墙套管通过安装板固定于支架上。本技术所述的支架可设计为与实际阀厅墙体等质量、等强度，用以模拟真实的阀厅墙体，同时支架下方设有振动台，振动台用以输出地震波，当启动振动台时，支架对振动动力进行放大并传递至穿墙套管，因而本技术从整体上去对实际工况下的穿墙套管进行模拟，其可通过加速度测量装置来测试穿墙套管在阀厅墙体的动力放大作用下的抗震性能。具体地，第一加速度计用于测定振动台台面实际输出的地震激励；第二加速度计用于测定支架对测试样品的加速度放大作用，也即是穿墙套管试验样品实际受到的地震激励，由于穿墙套管是通过安装板安装于支撑梁上，通过测量支撑梁上的加速度感应值，可以直接获得达到穿墙套管的地震激励；第三加速度计和第四加速度计即用于测定穿墙套管在试验中的加速度响应。通过对振动台、支撑梁上和穿墙套管外表面的加速度值进行分析计算，从而确定实际工况下穿墙套管的抗震性能。另外，本技术所述的第一加速度计、第二加速度计和第三加速度计均为三向加速度计，其测量方向均是常用的基于地面的全局坐标系。当第三加速度计在测试穿墙套管在三维空间的地震激励时，可根据第一加速度计和第二加速度计的测试结果来判断穿墙套管与外界设备之间的相对运动和相互作用力；同时第四加速度计为两向加速度计，用于测量穿墙套管自身在轴向和径向的加速度，同时使用第三加速度计和第四加速度计来监控穿墙套管的地震激励，可以达到对穿墙套管的抗震性能进行全方位监控的效果。综上可知，本技术提出了 一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置及试验方法，其能够模拟测试实际工况下的穿墙套管，用以确定实际工况下穿墙套管的抗震性能，具有较大的实用性和适用性。由于第一套管远离过渡罐的一端和第二套管远离过渡罐的一端均要与外界设备(均压环)进行连接，并且第二套管靠近过渡罐的一端是搁置于安装板上，与安装孔的内壁相接触，为了监控穿墙套管自身与外界设备之间的相互作用，需要将第三加速度计设置于穿墙套管的上述位置安装。同时上述位置也为穿墙套管的抗震薄弱环节，在此处设置第四加速度计可以用于测穿墙套管自身的加速度响应。本技术所述的加速度测量装置还包括第五加速度计，用以测量穿墙套管外表面其他的抗震薄弱环节的地震激励，该第五加速度计的测试方向是基于套管本身的三维方向，用以判断套管在轴向、径向以及横向的运动。本技术所述的加速度测量装置还包括第六加速度计，所述穿墙套管的外表面和所述内导杆的外表面均设有所述第六加速度计，两个第六加速度计测得加速度值后进行积分计算得出外套管和内导杆的运动位移，从而根据两者的位移来计算外两者之间的相对位移，进而判断穿墙套管在地震中有无碰撞、空气间隙不足造成击穿等问题。所述第六加速度计为两向加速度计，分别用于测量穿墙套管在所述Zs方向和Y方向的加速度。由于第六加速度的设定主要是用以判断外套管和内导杆之间是否存在碰撞等情况，主要是考虑外套管和内导杆的径向位移，因而仅需对其Zs和Y方向进行测量，无须测量其轴向(Xs方向)，从而节省测试成本。同时由于在实际的振动状态下Xs方向的加速度很小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，其特征在于，包括加速度测量装置、支架、设于所述支架上的安装板和设于所述支架底下的振动台，所述支架设有支撑所述安装板的支撑梁，所述安装板开设有供穿墙套管穿过的安装孔，所述安装板倾斜设置，所述加速度测量装置包括设于所述振动台上的第一加速度计、设于所述支撑梁上的第二加速度计和设于该穿墙套管外表面的第三加速度计、第四加速度计；设定X方向为穿墙套管在水平面内从一端指向另一端的方向，Y方向为水平面内垂直于X的方向，Z方向为垂直于地面的方向，所述第一加速度计、所述第二加速度计、所述第三加速度计分别用于测量所述振动台、所述支撑梁和穿墙套管在所述X方向、所述Y方向和所述Z方向的加速度；设定Xs方向为穿墙套管的轴向，Zs方向为穿墙套管在竖直平面内的径向，所述第四加速度计用于测量穿墙套管在所述Xs方向和所述Zs方向的加速度。

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，其特征在于，包括加速度测量装置、支架、设于所述支架上的安装板和设于所述支架底下的振动台，所述支架设有支撑所述安装板的支撑梁，所述安装板开设有供穿墙套管穿过的安装孔，所述安装板倾斜设置，所述加速度测量装置包括设于所述振动台上的第一加速度计、设于所述支撑梁上的第二加速度计和设于该穿墙套管外表面的第三加速度计、第四加速度计；设定X方向为穿墙套管在水平面内从一端指向另一端的方向，Y方向为水平面内垂直于X的方向，Z方向为垂直于地面的方向，所述第一加速度计、所述第二加速度计、所述第三加速度计分别用于测量所述振动台、所述支撑梁和穿墙套管在所述X方向、所述Y方向和所述Z方向的加速度；设定Xs方向为穿墙套管的轴向，Zs方向为穿墙套管在竖直平面内的径向，所述第四加速度计用于测量穿墙套管在所述Xs方向和所述Zs方向的加速度。2.根据权利要求1所述的特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，该穿墙套管包括外套管和过渡罐，所述外套管包括位于过渡罐两端的第一套管和第二套管，所述第二套管靠近所述过渡罐的一端与所述安装孔的内壁相接触，其特征在于，所述第三加速度计和所述第四加速度计均为多个，所述第一套管远离所述过渡罐的一端、所述第二套管远离所述过渡罐的一端以及所述第二套管靠近所述过渡罐的一端均设有所述第三加速度计和所述第四加速度计。3.根据权利要求2所述的特高压直流复合穿墙套管抗震试验装置，其特征在于，所述加速度测量装置还包括第五加速度计，所述第五加速度计用于测量穿墙套管在所述Xs方向、Zs方向和Y方向的加速度，所述第一套管的重心、所述第一套管靠近所述过渡罐的一端和所述第二套管的重心处均设有所述第五加速度计。4.根据权利要求1所述的特高压直流复合穿墙套管抗震试验装...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兵，饶宏，卓然，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44