[发明专利]一种防振锤钢绞线阻尼特性的测试方法

说明书

本发明公开一种防振锤钢绞线阻尼特性的测试方法，将钢绞线设置为悬臂状态，在钢绞线上安装电感线圈，在钢绞线的末端加载重力载荷，调整所述重力载荷的大小；所述电感线圈连接LCR电感电桥，设定所述电感线圈的激励电流频率Fk，通过所述LCR电感电桥检测电感线圈的电感量静态值；释放端部载荷，检测记录振动幅值Ai与电感量Li的变化，确定振动幅值Ai与电感量Li之间的对应关系；绘制振动幅值Ai的时间曲线图，按自由衰减法计算钢绞线的阻尼；本发明提供的的无损实验方法，可以检测、获取钢绞线在敏感频率下的阻尼系数，操作方便，测量精度高。

技术领域

本发明涉及到架空输变电导线减振保护装置领域，具体涉及到一种防振锤钢绞线阻尼特性的测试方法。

背景技术

架空高压输变电线路在使用的过程中往往会受到外部因素的影响而产生一定的振动，微风振动就是其中一种比较常见的形式。高压输电线路导线的振动时间占全年时间的30-50％，严重影响其使用寿命和线路的稳定性。因此，电力输送行业通常采用安装防振减振装置，如音叉式防振锤这类谐振-阻尼品，以降低导线振动的幅度，减少导线疲劳应力损伤，提高输变电线路的安全可靠性。

典型的音叉式防振锤是由锤头、阻尼钢绞线和悬挂支架组成。从设计到零件制造和装配，主要影响其性能的因素主要有：1)锤头的几何形状和质量分布；2)阻尼钢绞线的阻尼特性；3)整体装配精度。这些因素影响的固有频率特性与功率谱特性。其中钢绞线的阻尼特性，对系统的特性的影响，需要科学可靠的方法进行测量，从而提高产品的质量管理水平。

钢绞线是有多股高强钢丝加捻-稳定处理后，按设计要求切断到规定的长度，进行的组装；作为防振锤的重要零件，在其工作状态下，除了锤头饶自身的轴心振动，并以连接它的悬挂支架的固定端振动；钢绞线的振动，使得钢丝之间的松紧和气隙发生变化，造成摩擦为非线性变化；按照现有常规的方法，需要通过测量钢绞线单根钢丝的应变，根据应变的动态变化，可以计算获得钢绞线的振动-阻尼特性。但是，这种测量细小钢丝的应变的试验方法较为困难，而且，用外层单根或数根钢丝应力变化来推算整束(包含内层钢丝)行为的计算方法也存在较大误差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种防振锤钢绞线阻尼特性的测试方法，解决了传统测量钢绞线阻尼特性试验方法较为困难，存在较大误差的问题，本发明采用的技术方案是：

一种防振锤钢绞线阻尼特性的测试方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、将钢绞线设置为悬臂状态，在钢绞线上安装电感线圈，在钢绞线的末端加载重力载荷，调整所述重力载荷的大小；

步骤S2、所述电感线圈连接LCR电感电桥，在相同载荷下，分别对所述电感线圈施加范围为10～100Hz的不同的激励频率，比如10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、50Hz、100Hz，所述LCR电感电桥检测记录相应频率对应的电感峰值，经过多次重复测试，获得每一个相应频率对应的电感峰值的平均值，从所述LCR电感电桥的输出电感值L数据中，选取最大电感值Lmax的对应的电流频率作为设定激励电流频率Fk，记录此时所述电感线圈的电感量静态值；

步骤S3、释放端部载荷，检测记录振动幅值Ai与电感量Li的变化，确定振动幅值Ai与电感量Li之间的对应关系；

步骤S4、绘制振动幅值Ai的时间曲线图，按自由衰减法计算钢绞线的阻尼；

具体的，设瞬时t_i的振动幅值为经过一个周期T_d后，下一个振动幅值为其中n称为阻尼参变量，表示系统阻尼的大小，Td为周期时间，这两个相邻振动幅值之比为：

对公式(1)两边取自然对数得：

通过公式(2)进一步求得：