[实用新型]一种支柱瓷绝缘子扭转应力应变测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于支柱瓷绝缘子技术领域，特别涉及一种支柱瓷绝缘子扭转应力应变测试系统。 

背景技术

支柱瓷绝缘子是发电厂和变电站中的重要设备，主要用作导电体和接地体之间电气绝缘和机械固定连接，其支撑设备主要包括隔离开关、母线等一次设备。近年来，我国电力系统多次发生支柱瓷绝缘子断裂引起的事故，严重影响电网安全供电，也对运行及检修人员的人身安全构成威胁。因此，为了确保支柱瓷绝缘子安全可靠运行，必须开展对支柱瓷绝缘子断裂原因及机理的研究。 

根据我国各地区支柱瓷绝缘子事故统计结果，发生断裂事故的支柱瓷绝缘子大多数是用于支撑隔离开关。高压隔离开关在运行中或操作时发生支柱瓷绝缘子断裂故障，可能引发发电厂或变电站停电的重大事故。支柱瓷绝缘子断裂故障涉及制作工艺、结构设计、安装质量、应力作用、老化问题等多种因素，但直接原因是其所受最大应力超过了许用应力，一旦支柱瓷绝缘子所受的外部作用力超过其机械强度，就会导致裂纹甚至断裂。 

根据故障统计，隔离开关支柱瓷绝缘子断裂事故主要集中在GW6、GW7、GW4产品上，这些产品的支柱瓷绝缘子均可能承受较大的扭矩作用，尤其是用于操作传动的旋转绝缘子。高压隔离开关长期暴露在大气环境中工作，其结构部件容易发生锈蚀，可能会导致转动和传动连接结构卡滞而分合闸不到位，进而引起操作力过大，造成绝缘子损伤和断裂。因此，对支柱瓷绝缘子承受的扭转应力进行测试并实时监测，对于保障隔离开关甚至电网安全运行具有重要意义。 

实用新型内容

针对背景技术存在的问题，本实用新型提供一种支柱瓷绝缘子扭转应力应变测试系统，可实时监测支柱瓷绝缘子承受的扭转载荷情况，以便及时发现断裂事故隐患。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种支柱瓷绝缘子扭转应力应变测试系统，包括依次连接的直角应变花、电桥盒、动态应变仪、计算机。 

包括两片规格相同的直角应变花，两片直角应变花固定在支柱瓷绝缘子伞根的瓷柱上，每个直角应变花两侧的两个应变片与瓷柱的轴线成45°方向角，两片直角应变花对称于瓷柱的轴线，且在同一圆周上，相距180°；两片直角应变花的四个应变片组成全桥电路，通过导线接入电桥盒。 

所述电桥盒通过数据线与动态应变仪的输入端连接，动态应变仪的输出端通过数据线与计算机的USB接口连接。 

制作本实用新型时，导线为具有良好抗干扰效果的屏蔽线，且绝缘皮良好，绝缘性能可靠；动态应变仪进行接地，并采用金属屏蔽罩罩住电桥盒及动态应变仪，减小支柱瓷绝缘子工作环境中的电磁干扰对测试结果的影响。 

测试前，在计算机上安装采集控制软件，进行测试时，开启动态应变仪电源，打开采集控制软件，设定采样频率、采集时间等相关参数。当支柱瓷绝缘子受到隔离开关分合闸操作冲击力产生的扭矩时，瓷件表面产生扭转应变，通过采集控制软件进行采样，实时显示支柱瓷绝缘子扭转应变大小及变化情况，根据胡克定律，可得出支柱瓷绝缘子扭转应力情况。 

本实用新型的有益效果在于： 

本实用新型采用电阻应变测量技术监测支柱瓷绝缘子的受力情况，能够实时监测支柱瓷绝缘子表面被测点的应力应变大小；采用电磁屏蔽措施，可以有效降低强电磁环境对测试结果的影响，测试系统抗干扰能力较强，能够准确、及时监测支柱瓷绝缘子的应力应变大小及变化情况，有助于预防断裂事故的发生。 

附图说明

图1是本实用新型中各个结构的连接框图； 

图2是本实用新型中直角应变花的结构图； 

图3为直角应变花在支柱瓷绝缘子中的安装位置示意图； 

图4为图3中5的放大图，即直角应变花在支柱瓷绝缘子中的安装位置放大图； 

图5是本实用新型中的全桥电路简图。 

其中，1—支柱瓷绝缘子法兰，2—支柱瓷绝缘子伞裙，3—支柱瓷绝缘子伞裙根部瓷柱，4—直角应变花，5—直角应变花在支柱瓷绝缘子中的安装位置。 

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。 

本实用新型包括依次连接的直角应变花、电桥盒、动态应变仪、计算机； 

本实施例中包括两片规格相同的直角应变花，两片直角应变花固定在支柱瓷绝缘子伞根的瓷柱上，每个直角应变花两侧的两个应变片与瓷柱的轴线成45°方向角，两片直角应变花对称于瓷柱的轴线，且在同一圆周上，相距180°；两片直角应变花的四个应变片组成全桥电路，通过导线接入电桥盒；电桥盒通过数据线与动态应变仪的输入端连接，动态应变仪的输出端通过数据线与计算机的USB接口连接。