一种用于测量输电导线悬垂线夹附近线股应力试验台制造技术

由于在输电线路实际运行中悬垂线夹出口处输电导线的受力相对复杂，较易造成股线出现断股问题，且实际工况中测量及研究相对困难，因此有必要搭建试验平台研究股线破损机理问题。而本专利则基于目前输电导线力学试验平台大部分未考虑悬垂线夹、悬垂线夹与线股角度不可调及固定导线的方式单一问题，提出了一种新型测量输电导线悬垂线夹附近线股应力的试验装置。该试验装置通过特定设计的试验夹具将导线固定并通过导线张紧装置给导线施加不同的拉伸载荷，再利用导线曲率调整装置调整悬垂线夹出口的导线悬垂角，最后再通过振动台模拟振动频率、振幅等因素，测量悬垂线夹出口处的线股不同条件下的受力状态，以进一步研究导线的非规则受力特性及预测导线的疲劳寿命。非规则受力特性及预测导线的疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量输电导线悬垂线夹附近线股应力试验台


[0001]本专利技术涉及一种用于测量输电导线悬垂线夹附近线股应力的试验装置，它可以模拟不同张力、不同导线振动角条件下悬垂线夹出口处的线股受力状态。

技术介绍

[0002]在输电线路中，悬垂线夹出口处的导线线股经常会因为输电导线微风振动而发生疲劳断股现象。根据事故统计，疲劳断股发生时导线运行时间远低于设计疲劳寿命。分析认为微风振动条件下导线线股实际应力比预估应力大，且最大应力点位置受输电线路档距、输电导线型号、悬垂线夹刚度等因素影响，不在线股疲劳试验应力测点位置。针对悬垂线夹出口线股应力的准确测量，是解决输电线路微风振动的重要突破点。
[0003]目前输电线路线股疲劳试验应力采用的是测量悬垂线夹出口(LPC)89mm处导线线股处应力。查阅文献发现，这是采用电气与电子工程师协会(IEEE)提出的标准，标准依据是加拿大GoRDON B.TEBO研究发现在某一输电线路中线股最大应力发生在距离悬垂线夹出口(LPC)89mm处。但在实际研究中发现悬垂线夹出口线股最大应力点位置受多种因素的影响，且在普通输电线路中和在大跨越输电线路中的位置截然不同。因此，有必要提出一种针对悬垂线夹出口线股应力的试验方法，来解决实际条件下输电线路的微风振动问题。
[0004]目前国内存在的线股应力试验台大多是针对输电导线疲劳应力进行试验，试验装置中一般不存在悬垂线夹或悬垂线夹与线股角度不可调，且固定导线的方式单一，因此有必要提出一种适用于悬垂线夹的可调线股角度的输电导线线股应力试验装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述问题，设计了一种针对输电导线悬垂线夹出口处线股应力的试验测量装置；此装置能够调节悬垂线夹出口处导线的倾角，导线的拉伸载荷，导线振动频率和振幅，以及能够实现悬垂线夹出口导线弯曲刚度在一定范围可调节的功能，同时该装置的导线固定方式也进行的升级。
[0006]本专利技术的技术解决方案：一种用于测量输电导线悬垂线夹出口处导线线股应力的试验装置。它由包括导线固定端定位夹紧夹具、导线固定夹具(水平)、导线振动加载装置、导线曲率调整装置、导线固定端夹紧夹具、导线张紧装置和拉力传感器构成。其特征在于：
①
导线固定端定位夹紧夹具是特殊加工件，将导线拨开分叉放进夹具槽中，压紧夹具用螺栓固定，并对准立柱上面的定位孔，将夹具定位放置；
②
导线水平固定夹具是由两个方形的铸铁块模拟线夹将导线夹紧，并用螺栓固定；
③
导线振动加载装置是由电磁激振台驱动固定导线连接顶头在导线上施加周期循环载荷(周期循环载荷的频率和幅值可以根据试验要求调整)；
④
导线曲率调整装置是用螺旋升降机控制悬垂线夹的高度来控制悬垂线夹出口的导线倾角，改变悬垂线夹出口导线的振动角；
⑤
导线自由端夹紧夹具是特殊加工件，将导线拨开分叉放进夹具槽中，压紧夹具用螺栓固定；
⑥
导线张紧装置采用螺纹螺杆结构，以人力旋转曲柄带动螺杆旋转，以拉力传感器测量拉力数值用来准确调节拉力大小。
[0007]所述的导线固定夹具，包括水平固定夹具和导线两端固定夹具，水平固定夹具采用两个中心带有半圆形孔的正方形块压紧导线，导线两端固定夹具是特殊加工件，将导线拨开分叉放进夹具槽中，压紧夹具用螺栓固定。
[0008]所述的导线振动加载装置是由固定在刚性固定支座的电磁激振台驱动固定导线连接顶头在导线上施加周期循环载荷。
[0009]所述的导线曲率调整装置是用可调高度的悬垂线夹来控制悬垂线夹出口的导线振动角。
[0010]所述的导线张紧装置，其特征在于以螺纹螺杆传递载荷，将人力旋转曲柄的输入载荷转化为张紧导线的输出载荷，并用拉力传感器准确测量拉力大小。
[0011]所述的悬垂线夹出口线股应力试验台，是采用导线固定夹具将输电导线固定在试验台上并将悬垂线夹与导线连接，利用导线张紧装置给导线施加不同的拉伸载荷，通过导线曲率调整装置调整悬垂线夹出口的导线角度，最后使用导线振动加载装置在导线上施加振动载荷来模拟导线的微风振动。
附图说明
[0012]图1、是一种用于测量输电导线悬垂线夹附近线股应力的试验装置；
[0013]图2：是导线固定端定位夹紧夹具；
[0014]图3、是导线水平固定夹具；
[0015]图4、是导线振动加载装置；
[0016]图5、是导线曲率调整装置；
[0017]图6、是导线自由端夹紧夹具；
[0018]图7、是导线张紧装置和拉力传感器；
具体实施方式
[0019]参考图1：采用导线固定端定位夹紧夹具(1)将输电导线固定端固定，用导线水平固定夹具(2)限制导线水平面上的位移，导线张紧装置(6)与导线自由端夹紧夹具(5)连接并给导线施加不同的拉伸载荷，通过导线曲率调整装置 (4)调整悬垂线夹出口的导线角度，最后使用导线振动加载装置(3)在导线上施加振动载荷来模拟导线的微风振动。如此可以模拟输电导线的工况，在此试验台上测量输电导线线股的应力。
[0020]综上所述，本专利技术可以达到预期效果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量悬垂线夹出口处导线线股应力的试验装置，包括导线固定端定位夹紧夹具(1)、导线水平固定夹具(2)、导线振动加载装置(3)、导线曲率调整装置(4)、导线自由端夹紧夹具(5)、导线张紧装置和拉力传感器(6)；其特征在于：
①
导线固定端定位夹紧夹具(1)是特殊加工件，将导线拨开分叉放进夹具槽中，压紧夹具用螺栓固定，并对准立柱上面的定位孔，将夹具定位放置；
②
导线水平固定夹具(2)是由两个方形的铸铁块模拟线夹将导线夹紧，并用螺栓固定；
③
导线振动加载装置(3)是由电磁激振器驱动固定导线连接顶头在导线上施加周期循环载荷(周期循环载荷的频率和幅值可以根据试验要求调整)；
④
导线曲率调整装置(4)是用螺旋升降机控制悬垂线夹的高度来控制悬垂线夹出口的导线倾角，以此控制导线得悬垂线夹出口导线得振动角；
⑤
导线自由端夹紧夹具(5)是特殊加工件，将导线拨开分叉放进夹具槽中，压紧夹具用螺栓固定，并实现与导线张紧装置的刚性连接；
⑥
导线张紧装置(6)采用螺纹螺杆结构，以人力旋转曲柄带动螺杆旋转，以拉力传感器测量拉力数值用来准确调节拉力大小。2.据权利要求书1所述一种用于测量悬垂线夹出口处导线线股应力的试验装置，其特征在于：导线固定端定位夹紧夹具(1)是特殊加工件，该夹具是由带有定位口的夹具(101)，由将导线拨开分叉放进夹具槽中，之后用压紧夹具(102)固定，使用螺栓紧固，将带有定位口的夹具(101)对准立柱上面的定位孔，将夹具定位放置，最后用一带有圆锥顶头特殊加工件的螺纹柱(103)将夹具锁死。3.据权利要求书1所述一种用于测量悬垂线夹出口处导线线股应力的试验装置，其特征在于：导线水平固定夹具(2)，该夹具是由两个方形的铸铁块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周超，赵国良，尹嘉祺，王旭东，赵泽中，芮晓明，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：