本實(shí)用新型涉及一種電纜屈曲試驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)可以大大提高供電的可靠性和穩(wěn)定性，因此在各個(gè)城市電網(wǎng)改造中日益受到關(guān)注和應(yīng)用，同時(shí)環(huán)網(wǎng)柜因?yàn)槠潴w積小、方便安裝和維修，并且在使用的時(shí)候運(yùn)行成本小等特點(diǎn)也得到廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)前環(huán)網(wǎng)柜大多使用歐式的，在歐洲電力電纜通常使用的是單芯電纜，在與環(huán)網(wǎng)柜連接時(shí)各相長度易于調(diào)整，便于安裝。而在國內(nèi)配電網(wǎng)中，電力電纜通常采用三芯電纜，由于三芯電纜與環(huán)網(wǎng)柜連接時(shí)固定在一個(gè)電纜卡箍上，三支電纜相互影響，所以電纜芯線截取時(shí)，很難做到三相電纜都恰好合適，經(jīng)常出現(xiàn)一相或兩相電纜芯線比標(biāo)準(zhǔn)長度要大些。根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜廠家提供的事故調(diào)查報(bào)告，這個(gè)誤差值在1cm左右，為了能與套管雙頭螺栓連接，必然要壓彎電纜芯線，導(dǎo)致其屈曲過大從而對(duì)套管產(chǎn)生較大的作用力甚至破壞套管，這是環(huán)網(wǎng)柜施工中常見的且很難避免的問題，也是歐式環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)入國內(nèi)配電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)故障的重要原因。

為了探究電纜芯線屈曲對(duì)套管作用力的影響規(guī)律以及對(duì)套管本身力學(xué)特性研究，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種電纜屈曲試驗(yàn)平臺(tái)，最大程度的還原了電纜芯線和套管的實(shí)際工作環(huán)境，并可以模擬它們?cè)诟鞣N工作環(huán)境和施工環(huán)境下的受力狀態(tài)，如電纜芯線截取過長、套管偏斜、電纜卡箍松動(dòng)等工況，為環(huán)網(wǎng)柜電纜終端的合理設(shè)計(jì)和安裝提供了設(shè)備基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供一種電纜屈曲試驗(yàn)平臺(tái)，可以最大程度的還原電纜芯線和套管的實(shí)際工作環(huán)境，并可以模擬它們?cè)诟鞣N工作環(huán)境和施工環(huán)境下的受力狀態(tài)，如電纜芯線截取過長、套管偏斜、電纜卡箍松動(dòng)等工況，為環(huán)網(wǎng)柜電纜終端的合理設(shè)計(jì)和安裝提供設(shè)備基礎(chǔ)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種電纜屈曲試驗(yàn)平臺(tái)，包括環(huán)網(wǎng)柜、三芯電纜、對(duì)接套管和法蘭，環(huán)網(wǎng)柜外壁具有腰形通孔，對(duì)接套管中部具有一圈向外延伸凸緣，對(duì)接套管一端穿過在腰形通孔插入在法蘭內(nèi)，法蘭通過多顆螺絲與凸緣連接，腰形通孔兩側(cè)環(huán)網(wǎng)柜外壁被夾在凸緣與法蘭之間，對(duì)接套管可在腰形通孔內(nèi)上下移動(dòng)，三芯電纜一端被剝皮后留出三根線芯，三芯電纜未被剝皮的一端通過卡箍固定在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，三芯電纜其中一根線芯固定連接在對(duì)接套管上，還包括拉力計(jì)和緊線器，拉力計(jì)上端和下端通過分別通過一根鋼絲繩與凸緣和緊線器連接，緊線器下端固定在環(huán)網(wǎng)柜底板上。

在凸緣上設(shè)有一圈切槽，一根鋼絲繩套在切槽后，鋼絲繩兩個(gè)空余的端頭連接在一拉環(huán)上，拉力計(jì)上端與拉環(huán)連接。

本實(shí)用新型的有益效果為：依據(jù)實(shí)際環(huán)網(wǎng)柜電纜室設(shè)計(jì)了電纜芯線屈曲試驗(yàn)平臺(tái)，最大程度還原了環(huán)網(wǎng)柜電纜室中電纜芯線和套管的工作環(huán)境，并可以模擬它們?cè)诟鞣N工作環(huán)境和施工環(huán)境下的受力狀態(tài)，如電纜芯線截取過長、套管偏斜、電纜卡箍松動(dòng)等工況，為探究電纜芯線屈曲對(duì)套管作用力的影響規(guī)律以及對(duì)套管本身力學(xué)特性研究提供了較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也為環(huán)網(wǎng)柜電纜終端的合理設(shè)計(jì)和安裝提供了理論基礎(chǔ)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明：

圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為本實(shí)用新型的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3下述實(shí)施例中試驗(yàn)得到的對(duì)接套管受力隨套管高度變化曲線圖。

圖中：環(huán)網(wǎng)柜1、三芯電纜2、卡箍3、對(duì)接套管4、鋼絲繩5、拉環(huán)6、拉力計(jì)7、緊線器8、法蘭9、腰形通孔11、線芯21、凸緣41、切槽42。

具體實(shí)施方式

如圖1和2所示，一種電纜2屈曲試驗(yàn)平臺(tái)，包括環(huán)網(wǎng)柜1、三芯電纜2、對(duì)接套管4和法蘭9，環(huán)網(wǎng)柜1外壁具有腰形通孔11，對(duì)接套管4中部具有一圈向外延伸凸緣41，對(duì)接套管4一端穿過在腰形通孔11插入在法蘭9內(nèi)，法蘭9通過多顆螺絲與凸緣41連接，腰形通孔11兩側(cè)環(huán)網(wǎng)柜1外壁被夾在凸緣41與法蘭9之間，對(duì)接套管4可在腰形通孔11內(nèi)上下移動(dòng)，三芯電纜2一端被剝皮后留出三根線芯21，三芯電纜2未被剝皮的一端通過卡箍3固定在環(huán)網(wǎng)柜1內(nèi)，三芯電纜2其中一根線芯 21固定連接在對(duì)接套管4上，還包括拉力計(jì)7和緊線器8，拉力計(jì)7上端和下端通過分別通過一根鋼絲繩5與凸緣41和緊線器8連接，緊線器8下端固定在環(huán)網(wǎng)柜1底板上。

可以通過緊線器8拉動(dòng)對(duì)接套管4拉動(dòng)到待測(cè)位置或者進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，通過拉力計(jì)7記錄待測(cè)位置和對(duì)接套管4破壞時(shí)的拉力值，以獲得電纜2屈曲試驗(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)給出合理的對(duì)接套管4高度，為環(huán)網(wǎng)柜1電纜2終端的合理設(shè)計(jì)和安裝提供了理論依據(jù)

在凸緣41上設(shè)有一圈切槽42，一根鋼絲繩5套在切槽42后，鋼絲繩5兩個(gè)空余的端頭連接在一拉環(huán)6上，拉力計(jì)7上端與拉環(huán)6連接。切槽42能夠防止鋼絲繩 5拉動(dòng)對(duì)接套管的過程中打滑。

實(shí)施例：取來三根截面積分別為240mm²、300mm²和120mm²的電纜2，先將120 平方毫米的電纜2安裝到環(huán)網(wǎng)柜1卡箍中，將對(duì)接套管與卡箍之間的距離垂直距離a 調(diào)整依次為400mm、600mm、800mm、1000mm、1100mm、1300mm、1500mm；在每次調(diào)整距離a前，需要對(duì)電纜2進(jìn)行剝皮，讓芯線長度略長于距離a，每次距離a調(diào)整完畢后，都要用緊線器8將對(duì)接套管向下拉動(dòng)1cm，并通過拉力計(jì)7記錄拉力值，完成對(duì) 120mm²電纜2的屈曲試驗(yàn)；接著按照上述方法對(duì)240mm²和300mm²的電纜2進(jìn)行屈曲試驗(yàn)，并記錄試驗(yàn)結(jié)果，例如下表1。

圖3為根據(jù)表1得出的試驗(yàn)結(jié)果得到的對(duì)接套管4受力隨對(duì)接套管4高度變化曲線圖，曲線走勢(shì)誤差大都小于5％，所以其結(jié)果是可以運(yùn)用于工程實(shí)踐的，其誤差一般來源在實(shí)驗(yàn)中對(duì)接套管4是跟著線芯21向下移動(dòng)的，在移動(dòng)過程中受到的摩擦力會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

為確定對(duì)接套管4允許作用力以便給出合理對(duì)接套管4高度，還設(shè)計(jì)了對(duì)接套管 4拉裂試驗(yàn)。將新對(duì)接套管4、使用了3年和5年的對(duì)接套管4，一共9個(gè)分為3組，編號(hào)依次1-9。把它們安裝在環(huán)網(wǎng)柜1上進(jìn)行破壞性拉裂實(shí)驗(yàn)，當(dāng)出現(xiàn)裂紋或聽到斷裂聲音，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如表2所示。

9個(gè)對(duì)接套管4中，它們最小拉裂作用力為3.43kN，大于廠家所提供的3kN，考慮到對(duì)接套管4自身溫變時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，因此它所受到的長期作用力應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 3kN。對(duì)接套管4具體應(yīng)該承受多大的長期作用力，這應(yīng)該由它的安全系數(shù)(n)來決定，安全系數(shù)的確定除了要考慮載荷變化，構(gòu)件加工精度不同，計(jì)算差異，工作環(huán)境的變化等因素外，還要考慮材料的性能差異(塑性材料或脆性材料)及材質(zhì)的均勻性，以及構(gòu)件在設(shè)備中的重要性，損壞后造成后果的嚴(yán)重程度。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，一般靜載荷下，對(duì)塑性材料取n＝1.5～2.0；脆性材料均勻性差且斷裂突然發(fā)生，有更大的危險(xiǎn)，所以取n＝2.0～5.0；甚至取到n＝5～9，考慮到對(duì)接套管4的原材料為環(huán)氧樹脂，屬于脆性材料，它的密封性、完整性對(duì)環(huán)網(wǎng)柜1安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要，因此我們把安全系數(shù)取n＝6，環(huán)網(wǎng)柜1對(duì)接套管4允許作用力為[Fmax]/n＝500N。

由試驗(yàn)結(jié)果可知?dú)W式環(huán)網(wǎng)柜1與三芯電纜2連接時(shí)尤其在對(duì)接套管4高度低于 600mm時(shí)，其對(duì)接套管4是極容易受到較大的作用力，甚至超過了對(duì)接套管4允許作用力500N，長此以往對(duì)接套管4容易受損破裂，這是造成環(huán)網(wǎng)柜1電纜2室故障的重要原因。若要考慮到大截面電纜2(240mm²和300mm²)更容易造成大的彎曲應(yīng)力，建議環(huán)網(wǎng)柜1對(duì)接套管4高度應(yīng)該不低于800mm。

表1電纜對(duì)套管作用力試驗(yàn)結(jié)果

表2環(huán)網(wǎng)柜對(duì)接套管受力試驗(yàn)數(shù)據(jù)

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