[发明专利]一种复合绝缘子机械疲劳的模拟装置及方法

说明书

本发明公开了一种复合绝缘子机械疲劳的模拟装置及方法，该装置包括底座、机械力臂、固定杆、电机、第一固定装置、第二固定装置、传动钢丝和滑动固定块；其中，固定杆的第一端固定在底座上，固定杆的第二端与机械力臂相连接，机械力臂的第二端与第一固定装置相连接，机械力臂的第一端设置有滑动固定块，滑动固定块与传动钢丝的第一端相连接，传动钢丝的第二端与电机的输出端相连接，第二固定装置固定在底座上，第一固定装置和第二固定装置用于固定复合绝缘子短样的两端。与现有技术相比，本发明的技术方案能有效解决现有中复合绝缘子实际运行过程中承受的波动变化拉应力无法模拟的情况，且试验中用到的设备简单，易维护。

技术领域

本发明涉及机械疲劳模拟的技术领域，特别是涉及一种复合绝缘子机械疲劳的模拟装置及方法。

背景技术

复合绝缘子最早应用于电网为20世纪60年代。与传统陶瓷绝缘子相比，复合绝缘子在污秽与潮湿环境下性能更加优异，机械强度高，不易损坏，运输安装方便，成本低廉。自20世纪80年代起，复合绝缘子开始被大规模应用于电网，此后随着电网发生大面污闪事故，复合绝缘子应用飞速增长。

复合绝缘子运行过程中承受机械拉应力，但其所承受机械拉应力不会保持不变，受到大风工况、导线弧垂等影响，其机械载荷会产生波动。这种长周期、波动的机械载荷会对复合绝缘子机械强度、界面的粘接质量产生影响，从而影响到复合绝缘子安全运行。

现有国家、行业标准中对复合绝缘子机械性能的相关试验方法，采用的是将复合绝缘子持续加大拉力将其拉脱或者加载一个不变的拉力持续一段时间，需要用到大型拉力机，试验设备价格高昂、占用场地大、操作复杂。现有复合绝缘子的机械性能试验方法，无法模拟复合绝缘子实际运行过程中承受的波动变化拉应力，且需要使用的试验设备价格高昂、占用场地大、操作复杂，且维护成本高，出现故障后维修麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种复合绝缘子机械疲劳的模拟装置及方法，能有效解决现有中复合绝缘子实际运行过程中承受的波动变化拉应力无法模拟的情况，且试验中用到的设备简单，易维护。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合绝缘子机械疲劳的模拟装置，包括：底座、机械力臂、固定杆、电机、第一固定装置、第二固定装置、传动钢丝和滑动固定块；

其中，所述固定杆的第一端固定在所述底座上，所述固定杆的第二端与所述机械力臂相连接，所述机械力臂的第二端与所述第一固定装置相连接，所述机械力臂的第一端设置有滑动固定块，所述滑动固定块与所述传动钢丝的第一端相连接，所述传动钢丝的第二端与所述电机的输出端相连接，所述第二固定装置固定在所述底座上，所述第一固定装置和所述第二固定装置用于固定复合绝缘子短样的两端。

在一种可能的实现方式中，所述机械力臂的第一端设置有第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，其中，所述第一圆孔、所述第二圆孔和所述第三圆孔分别用于固定所述滑动固定块。

在一种可能的实现方式中，所述第一固定装置和所述第二固定装置设置在所述固定杆的第一侧，所述电机、所述传动钢丝和所述滑动固定块设置在所述固定杆的第二侧。

在一种可能的实现方式中，所述第一固定装置和所述第二固定装置设置在同一竖直方向上，所述第一固定装置位于所述第二固定装置的上方。

本发明还提供一种复合绝缘子机械疲劳的模拟方法，用于如上述所述的复合绝缘子机械疲劳的模拟装置，包括：

获取并根据模拟试验参数，控制电机通过转动钢丝向机械力臂的第一端施加预设大小的波动变化机械拉力；

基于预设的力矩比，通过力臂传导将所述波动变化机械拉力传导到所述机械力臂的第二端，以使所述机械力臂第二端产生对应的第一拉力，并将所述第一拉力加载在所述复合绝缘子短样上，以使对所述复合绝缘子短样进行机械疲劳试验。