復(fù)合絕緣子振動蠕變試驗參數(shù)的選擇

　　在生產(chǎn)線運(yùn)行期間，生產(chǎn)線上復(fù)合絕緣子的架空導(dǎo)線受到微風(fēng)的影響。架空導(dǎo)線產(chǎn)生的振動，雖然振幅小，振動頻率高，約3~5Hz，振動時間長，可達(dá)全年。 30到50的時間。由架空導(dǎo)線產(chǎn)生的振動須直接傳遞給復(fù)合絕緣子，這樣復(fù)合絕緣子也會以與架空導(dǎo)線相同的頻率和時間振動。復(fù)合絕緣子的高頻率和長時間的振動將不可避免地涉及復(fù)合絕緣子芯棒和金屬配件界面的機(jī)械蠕變特性，這需要通過振動蠕變性能來驗證。目前，復(fù)合絕緣子的振動蠕變試驗還沒有國際標(biāo)準(zhǔn)，也沒有國內(nèi)技術(shù)條件。因此，根據(jù)復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合復(fù)合絕緣子懸掛架空導(dǎo)線產(chǎn)生的微風(fēng)振動的實際情況，參考架空導(dǎo)線疲勞試驗的技術(shù)數(shù)據(jù)，找出通過分析對復(fù)合絕緣子進(jìn)行合理的蠕變試驗。

　　復(fù)合絕緣子振動試驗的靜載荷測定

　　在自然環(huán)境中線路的長期運(yùn)行期間，架空導(dǎo)線的復(fù)合導(dǎo)體的張力懸掛在線路上。除了架空導(dǎo)線的架空重量的長期承受之外，它還承受由線路和架空導(dǎo)線周圍的自然環(huán)境氣象條件引起的額外負(fù)載。風(fēng) 冰和低溫。風(fēng)是由線路周圍的熱氣流和冷氣流之間的熱交換引起的。這是經(jīng)常發(fā)生在線路上的天氣狀況。它也是導(dǎo)致架空線振動的*能源。當(dāng)增加額外載荷時，須考慮風(fēng)的影響，并應(yīng)根據(jù)引起架空線振動的平均穩(wěn)定風(fēng)速選擇其值。在今年春天偶爾會在 的春天看到架空電線結(jié)冰，概率極低且冰敷時間短。因此，當(dāng)確定架空導(dǎo)體上的附加負(fù)載時，架空導(dǎo)體大多在低風(fēng)和低溫下振動，并且在低溫下綜合應(yīng)力也高。因此，確定應(yīng)根據(jù)法規(guī)中規(guī)定的年平均溫度選擇出現(xiàn)在架空導(dǎo)線上的附加負(fù)載。如果確定的靜載荷很小，則應(yīng)根據(jù)材料20~25的極限強(qiáng)度進(jìn)行選擇。對于復(fù)合絕緣子，額定機(jī)械拉應(yīng)力為20~25。

　　復(fù)合絕緣子振動蠕變試驗震動角和振動試驗次數(shù)的選取

　　復(fù)合絕緣子振動蠕變試驗的振動角應(yīng)按架空導(dǎo)線微風(fēng)振動角進(jìn)行選取，而其振動試驗次數(shù)應(yīng)以架空導(dǎo)線微風(fēng)振動次數(shù)和復(fù)合絕緣子運(yùn)行壽命加以確定。線路運(yùn)行過程中，在架空導(dǎo)線受到穩(wěn)定風(fēng)速作業(yè)過程中，當(dāng)與導(dǎo)線直徑和風(fēng)速相關(guān)風(fēng)的沖擊頻率與架空導(dǎo)線某一自然振動頻率相近時，架空導(dǎo)線將以固定振動角振動。如果穩(wěn)定風(fēng)速發(fā)生變化，其振動角必然有所下降，同時架空導(dǎo)線的自然振動頻率也將隨架空導(dǎo)線應(yīng)力的變化而變化。架空導(dǎo)線將在另一頻率下以新的振動角產(chǎn)生振動，這樣架空導(dǎo)線在變化的風(fēng)速范圍內(nèi)，其振動角及振動頻率不是恒定的，而是隨著風(fēng)速的變化而變化。通過地形崎嶇地區(qū)或房屋建筑區(qū)域的線路，架空導(dǎo)線可能出現(xiàn)振動的*大振動角為10´~20´，架空導(dǎo)線一年內(nèi)所產(chǎn)生振動的振動角大于5´的延續(xù)時間為0.08~0.15，凡是建在平原、沼澤地、漫崗及河川等地區(qū)的線路，架空導(dǎo)線可能出現(xiàn)振動的*大振動角為25´~35´，其一年內(nèi)振動角大于5`的相對振動的延續(xù)時間為0.2%~0.35%，而振動頻率在3~150HZ范圍內(nèi)變化。為了保證線路運(yùn)行安全，盡量減小復(fù)合絕緣子振動蠕變試驗的工作量，在確定復(fù)合絕緣子振動蠕變實驗所采用的振動角時，應(yīng)按易振區(qū)線路上架空導(dǎo)線出現(xiàn)*大振動角波動范圍平均值進(jìn)行選擇。甚至其振動蠕變試驗的振動次數(shù)，應(yīng)以易振區(qū)架空導(dǎo)線實際振動頻率、年振動時間以及復(fù)合絕緣子運(yùn)行期限加以確定。架空導(dǎo)線實際運(yùn)行時的振動頻率波動范圍是相當(dāng)大的，在選取振動蠕變次數(shù)所需的振動頻率時，應(yīng)按照架空導(dǎo)線振動角大而振動頻率低的規(guī)律進(jìn)行。架空導(dǎo)線年振動延續(xù)時間時相當(dāng)長的，而且振動過程中的振動角也是在較大范圍隨機(jī)變化的。但國內(nèi)外研究認(rèn)為：架空導(dǎo)線振動角等于5´時，不會有問題，是無危險的。因此年振時間將以易振區(qū)架空導(dǎo)線年內(nèi)振動角等于5´的*長延續(xù)時間進(jìn)行選定。

　　復(fù)合絕緣子振動蠕變試驗結(jié)果驗證

　　為了驗證復(fù)合絕緣子振動蠕變性能。曾對采用常規(guī)工藝組裝的復(fù)合絕緣子，以耐張串懸掛架空導(dǎo)線的方式進(jìn)行振動蠕變實驗。振動蠕變實驗的靜載荷，因計算出來復(fù)合絕緣子所懸掛架空導(dǎo)線運(yùn)行所形成的日常載荷數(shù)值比較小，只能按復(fù)合絕緣子額定機(jī)械拉伸應(yīng)力的25﹪進(jìn)行選取，其值為106Mpa。其振動角則選取易振區(qū)架空導(dǎo)線*大振動角波動范圍的平均值為30´，為了方便測量，以相應(yīng)30´振動角所出現(xiàn)振動強(qiáng)度300µε來表示。而振動次數(shù)若按其振動角大于5´的振動年內(nèi)延續(xù)*長時間和出現(xiàn)*大振動角相應(yīng)震動頻率及其運(yùn)行期限為50a進(jìn)行確定，其值近似30×107次。但由于實驗安排及場地等原因，只進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)行41a的20276×107振動次數(shù)的實驗。其振動蠕變試驗實的拉伸極限應(yīng)力為419Mpa，比試前拉伸極限應(yīng)力的681Mpa降低38.5。又曾對采用較好工藝組裝復(fù)合絕緣子，再承擔(dān)其額定拉伸力25的116Mpa的靜應(yīng)力情況下，對其施加強(qiáng)度為300µε、進(jìn)行3×107次數(shù)振動蠕變試驗。其試后復(fù)合絕緣子拉伸極限應(yīng)力為785Mpa，與斷裂部位試前計算拉伸極限應(yīng)力相比，拉伸應(yīng)力下降21.5。由此可以說明復(fù)合絕緣子振動蠕變現(xiàn)象是存在的。但與振動蠕變試驗前的復(fù)合絕緣子拉伸極限應(yīng)力為754Mpa相比沒有明顯地改變。這也說明較好工藝組裝的復(fù)合絕緣子振動蠕變現(xiàn)象對其整體機(jī)械性能影響不大。

　　結(jié)論

　　復(fù)合絕緣子中由纖維浸漬樹脂拉擠成型的芯棒，因纖維受力不均，纖維靠樹脂粘合截面的存在，在芯棒長期承受靜載荷由疊加振動彎曲載荷的作用下，必然存在著機(jī)械蠕變現(xiàn)象。

　　復(fù)合絕緣子振動蠕變性能，須采用合理的振動蠕變試驗方法來驗證。

　　a)復(fù)合絕緣子振動蠕變試驗的靜載荷不應(yīng)低于復(fù)合絕緣子額定拉伸應(yīng)力的20~25。

　　b)復(fù)合絕緣子振動蠕變試驗的振動角應(yīng)按易振區(qū)架空導(dǎo)線*大振動角波動范圍的平均值進(jìn)行選擇。

　　c)振動蠕變的振動次數(shù)應(yīng)以易振區(qū)架空導(dǎo)線的振動角大于5`的振動年延續(xù)時間、相對應(yīng)振動頻率及復(fù)合絕緣子運(yùn)行期限加以確定。

　　d)通過對復(fù)合絕緣子采用正確振動蠕變試驗方法的試驗結(jié)果認(rèn)為,復(fù)合絕緣子振動在芯棒與金具交接部位存在機(jī)械蠕變現(xiàn)象,但對組裝工藝較好產(chǎn)品的整體機(jī)械性能影響較小.

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