[发明专利]测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置及方法。

背景技术

电力工程建设中出现过瓷绝缘子头部断裂的情况，瓷或玻璃绝缘子的头部抗剪切力仍是绝缘子设计使用中的一个盲区。瓷、玻璃和水泥胶合剂材料均为脆性材料，其抗压的能力强而抗剪切的能力相对弱。瓷或玻璃绝缘子在设计时主要使其承受尽可能均匀的压力，避免承受过分的拉力和剪切力，但是绝缘子在运输、施工和运行过程中不可能完全避免承受拉力和剪切力。国内绝缘子生产企业都曾开展过绝缘子头部结构有限元法设计和优化的研究，但分析结果和试验结果相差较大。剪切力的分析，仅仅依靠材料本体基本特性，如结构型式、尺寸、弹性模量、应变等，不能准确确定产品机械特性，即使具有相同这些特点的材料组合成产品，机械特性也有明显差异。目前瓷或玻璃绝缘子的头部结构设计多由经验设计结合大量试验而来。因此，急需一种盘形瓷或玻璃绝缘子的头部抗剪切力的试验方法，定量研究其头部剪切耐受强度。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度的装置及方法，旨在解决现有盘形悬式绝缘子头部设计时由于不了解盘形悬式绝缘子的抗剪切耐受强度性能而造成的安全隐患问题。

一个方面，本发明提出了一种测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度的装置，该装置包括夹具、摆锤、位置检测机构、高度调节机构和支撑机构。其中，所述夹具用于与待测绝缘子相夹接；所述高度调节机构置于所述夹具的上方，且沿高度方向位置可调地连接于所述支撑机构；所述摆锤中的摆杆端与所述高度调节机构相连接，所述摆锤中的重锤用于对所述待测绝缘子施加冲击力；所述位置检测机构与所述高度调节机构相连接，用于检测所述摆锤的位置。

进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述高度调节机构为螺纹杆；所述支撑机构在对应于所述夹具正上方的位置开设有螺纹通孔，所述螺纹杆穿设于所述螺纹通孔。

进一步地，上述测试盘形悬式头部剪切耐受强度装置，所述高度调节机构为直杆；所述支撑机构在对应于夹具正上方位置开设有连接通孔，所述直杆可滑动地穿设于所述连接通孔，且通过夹持件与所述支撑机构相连接。

进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述位置检测装置为数显角度检测仪，用于检测且显示所述摆锤的摆动角度。

进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述位置检测装置为刻度显示盘；所述刻度显示盘的圆点与所述高度调节机构和所述摆锤摆杆端的连接点相重合，所述刻度显示盘的刻度为所述摆锤摆动的角度或所述重锤击打所述待测绝缘子的能量。

进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述支撑机构包括第一支撑体、第二支撑体和横梁；其中，所述第一支撑体的第一端与所述第二支撑体的第一端通过所述横梁相连接；所述高度调节机构与所述横梁相连接；所述夹具与所述第一支撑体和所述第二支撑体相连接。

进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述夹具为气动锁紧装置。

进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，还包括所述可移动底座；其中，所述夹具连接于所述可移动底座；所述支撑机构连接于所述可移动底座。

本发明中提供的装置操作方便，而且该装置可测试各类盘形悬式绝缘子头部的抗剪切耐受强度，数据准确率高，帮助设计人员提高对各类盘形悬式绝缘子头部抗剪切力性能的准确认识，设计时综合考虑其抗剪切耐受强度可以降低绝缘子头部断裂的可能性，同时提高了绝缘子的安全性能。

另一方面，本发明还提出了一种测试绝缘子头部剪切耐受强度的方法，该方法包括如下步骤：高度调节步骤，调节处于自由状态的摆锤中的重锤与待测绝缘子待测试位置相接触；击打步骤，拉动摆锤至预设高度，释放摆锤，对待测绝缘子施加预设冲击力；判定步骤，判定待测绝缘子是否达到预设要求；确定步骤，如果待测绝缘子达到预设要求，则结束试验；如果待测绝缘子未达到预设要求，则重复所述击打步骤和所述判定步骤，直至达到预设要求为止。

进一步地，上述测试绝缘子头部剪切耐受强度的方法，所述判定步骤的预设要求为待测绝缘子存在裂纹或破损。

本发明中提供的方法操作方便，而且该方法可测试各类盘形悬式绝缘子头部的抗剪切耐受强度，数据准确率高，帮助设计人员提高对绝缘子头部抗剪切力性能的准确认识，设计时综合考虑其抗剪切耐受强度可以降低绝缘子头部断裂的可能性，同时提高了绝缘子的安全性能。

附图说明