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绝缘子|复合绝缘子left图
复合绝缘子振动蠕变试验参数的选择

日期:2019-07-24

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  复合绝缘子振动蠕变试验参数的选择

  在生产线运行期间,生产线上复合绝缘子的架空导线受到微风的影响。架空导线产生的振动,虽然振幅小,振动频率高,约3~5Hz,振动时间长,可达全年。 30到50的时间。由架空导线产生的振动须直接传递给复合绝缘子,这样复合绝缘子也会以与架空导线相同的频率和时间振动。复合绝缘子的高频率和长时间的振动将不可避免地涉及复合绝缘子芯棒和金属配件界面的机械蠕变特性,这需要通过振动蠕变性能来验证。目前,复合绝缘子的振动蠕变试验还没有国际标准,也没有国内技术条件。因此,根据复合绝缘子的结构特点,结合复合绝缘子悬挂架空导线产生的微风振动的实际情况,参考架空导线疲劳试验的技术数据,找出通过分析对复合绝缘子进行合理的蠕变试验。

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  复合绝缘子振动试验的静载荷测定

  在自然环境中线路的长期运行期间,架空导线的复合导体的张力悬挂在线路上。除了架空导线的架空重量的长期承受之外,它还承受由线路和架空导线周围的自然环境气象条件引起的额外负载。风 冰和低温。风是由线路周围的热气流和冷气流之间的热交换引起的。这是经常发生在线路上的天气状况。它也是导致架空线振动的*能源。当增加额外载荷时,须考虑风的影响,并应根据引起架空线振动的平均稳定风速选择其值。在今年春天偶尔会在 的春天看到架空电线结冰,概率极低且冰敷时间短。因此,当确定架空导体上的附加负载时,架空导体大多在低风和低温下振动,并且在低温下综合应力也高。因此,确定应根据法规中规定的年平均温度选择出现在架空导线上的附加负载。如果确定的静载荷很小,则应根据材料20~25的极限强度进行选择。对于复合绝缘子,额定机械拉应力为20~25。

  复合绝缘子振动蠕变试验震动角和振动试验次数的选取

  复合绝缘子振动蠕变试验的振动角应按架空导线微风振动角进行选取,而其振动试验次数应以架空导线微风振动次数和复合绝缘子运行寿命加以确定。线路运行过程中,在架空导线受到稳定风速作业过程中,当与导线直径和风速相关风的冲击频率与架空导线某一自然振动频率相近时,架空导线将以固定振动角振动。如果稳定风速发生变化,其振动角必然有所下降,同时架空导线的自然振动频率也将随架空导线应力的变化而变化。架空导线将在另一频率下以新的振动角产生振动,这样架空导线在变化的风速范围内,其振动角及振动频率不是恒定的,而是随着风速的变化而变化。通过地形崎岖地区或房屋建筑区域的线路,架空导线可能出现振动的*大振动角为10´~20´,架空导线一年内所产生振动的振动角大于5´的延续时间为0.08~0.15,凡是建在平原、沼泽地、漫岗及河川等地区的线路,架空导线可能出现振动的*大振动角为25´~35´,其一年内振动角大于5`的相对振动的延续时间为0.2%~0.35%,而振动频率在3~150HZ范围内变化。为了保证线路运行安全,尽量减小复合绝缘子振动蠕变试验的工作量,在确定复合绝缘子振动蠕变实验所采用的振动角时,应按易振区线路上架空导线出现*大振动角波动范围平均值进行选择。甚至其振动蠕变试验的振动次数,应以易振区架空导线实际振动频率、年振动时间以及复合绝缘子运行期限加以确定。架空导线实际运行时的振动频率波动范围是相当大的,在选取振动蠕变次数所需的振动频率时,应按照架空导线振动角大而振动频率低的规律进行。架空导线年振动延续时间时相当长的,而且振动过程中的振动角也是在较大范围随机变化的。但国内外研究认为:架空导线振动角等于5´时,不会有问题,是无危险的。因此年振时间将以易振区架空导线年内振动角等于5´的*长延续时间进行选定。

  复合绝缘子振动蠕变试验结果验证

  为了验证复合绝缘子振动蠕变性能。曾对采用常规工艺组装的复合绝缘子,以耐张串悬挂架空导线的方式进行振动蠕变实验。振动蠕变实验的静载荷,因计算出来复合绝缘子所悬挂架空导线运行所形成的日常载荷数值比较小,只能按复合绝缘子额定机械拉伸应力的25﹪进行选取,其值为106Mpa。其振动角则选取易振区架空导线*大振动角波动范围的平均值为30´,为了方便测量,以相应30´振动角所出现振动强度300µε来表示。而振动次数若按其振动角大于5´的振动年内延续*长时间和出现*大振动角相应震动频率及其运行期限为50a进行确定,其值近似30×107次。但由于实验安排及场地等原因,只进行相应运行41a的20276×107振动次数的实验。其振动蠕变试验实的拉伸极限应力为419Mpa,比试前拉伸极限应力的681Mpa降低38.5。又曾对采用较好工艺组装复合绝缘子,再承担其额定拉伸力25的116Mpa的静应力情况下,对其施加强度为300µε、进行3×107次数振动蠕变试验。其试后复合绝缘子拉伸极限应力为785Mpa,与断裂部位试前计算拉伸极限应力相比,拉伸应力下降21.5。由此可以说明复合绝缘子振动蠕变现象是存在的。但与振动蠕变试验前的复合绝缘子拉伸极限应力为754Mpa相比没有明显地改变。这也说明较好工艺组装的复合绝缘子振动蠕变现象对其整体机械性能影响不大。

  结论

  复合绝缘子中由纤维浸渍树脂拉挤成型的芯棒,因纤维受力不均,纤维靠树脂粘合截面的存在,在芯棒长期承受静载荷由叠加振动弯曲载荷的作用下,必然存在着机械蠕变现象。

  复合绝缘子振动蠕变性能,须采用合理的振动蠕变试验方法来验证。

  a)复合绝缘子振动蠕变试验的静载荷不应低于复合绝缘子额定拉伸应力的20~25。

  b)复合绝缘子振动蠕变试验的振动角应按易振区架空导线*大振动角波动范围的平均值进行选择。

  c)振动蠕变的振动次数应以易振区架空导线的振动角大于5`的振动年延续时间、相对应振动频率及复合绝缘子运行期限加以确定。

  d)通过对复合绝缘子采用正确振动蠕变试验方法的试验结果认为,复合绝缘子振动在芯棒与金具交接部位存在机械蠕变现象,但对组装工艺较好产品的整体机械性能影响较小.

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