本發(fā)明涉及一種輸變電技術絕緣材料的試驗，具體涉及一種XLPE絕緣樣片的熱-振動聯(lián)合老化試驗裝置與方法。
背景技術：
電力電纜線路作為重要的城市電力輸送載體，電力電纜在城市電力系統(tǒng)中的應用數(shù)量逐年增多，在重要的城區(qū)的電纜線路成為了主要的輸電通道，因此一旦電力電纜線路出現(xiàn)故障，將會對城市供電系統(tǒng)造成嚴重的后果，而電力電纜由于其自身結(jié)構及運行特點，出現(xiàn)運行故障的數(shù)量也時有發(fā)生。因此有必要分析電纜運行的特點及安全運行的影響因素，從而提高電力電纜的運行安全可靠性。電纜線路運行過程中除了承受電壓和電流外還承受著運行環(huán)境的影響，電纜導體在電流作用下不但會產(chǎn)生熱，還會產(chǎn)生電磁振動，電力電纜線路的振動特征主要包括自身電磁振動和環(huán)境振動兩方面，其中電纜自運行過程中自身電流導致的電磁振動的頻率為100Hz、200Hz、300Hz等，其中以100Hz振動頻率下的振動幅值最大；外界環(huán)境作用在電纜上的振動的頻率主要為30Hz以下，同時電纜的運行振動頻率和幅值還與及敷設環(huán)境、布置方式等因素有關，XLPE電纜在正常運行條件下導體最高允許溫度為90℃，短路條件下的導體最高允許溫度為250℃，而熱和振動都將直接作用在電纜的XLPE絕緣上，同時外界環(huán)境的振動也會直接傳遞到電纜絕緣層上，而絕緣的運行健康狀態(tài)參數(shù)對電纜線路的安全運行具有重要意義。因此電纜運行過程中不但存在熱還存在振動的影響，特別是電纜敷設在橋梁的特殊環(huán)境中是，振動的影響更為明顯，分析得出導致XLPE電纜線路絕緣裂化甚至故障的重要原因是熱和振動。國內(nèi)橋梁中敷設的電纜的健康狀況需要進行試驗分析，同時由于XLPE絕緣裂化導致的電纜線路的故障數(shù)量不斷增加。
目前現(xiàn)有的XLPE老化試驗都是以熱老化為主，沒有考慮到實際電纜線路運行過程中的熱‐振動聯(lián)合作用下的老化加速作用，沒有進行振動老化試驗。因此，開展的熱‐振動聯(lián)合老化試驗時必要的，所施加的振動的特征應根據(jù)電纜線路的運行振動特征確定。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對XLPE材料的特點、電纜結(jié)構特點、電纜線路的運行特點，設計 了XLPE絕緣樣片的老化試驗的方法，并針對試驗方法設計出了相應的試驗裝置。本發(fā)明提供一種XLPE絕緣樣片的熱‐振動聯(lián)合老化試驗裝置，包括：恒溫老化箱和XLPE樣片振動機構，所述XLPE樣片振動機構包括：從下至上依次設置的振動臺(1)、固定夾具臺面(2)、下夾板(7)、XLPE樣片夾具(6)和上夾板(8)。
進一步的，所述固定支架桿(4)通過固定螺母(5)固定在固定夾具臺面(2)上，XLPE樣片夾具(6)和上下夾板(7)、(8)均安裝在固定支架桿4上。
進一步的，所述XLPE樣片夾具(6)為網(wǎng)格狀，將XLPE樣片放在XLPE樣片夾具(6)上并用上下夾板(7)和(8)緊固。
進一步的，所述振動臺(1)內(nèi)含電磁鐵和變頻器。
一種XLPE絕緣樣片熱‐振動聯(lián)合老化的試驗方法，包括如下步驟：
步驟1：將XLPE絕緣樣片取樣加工并安裝在夾具(6)中并固定；
步驟2：振動臺(1)通電，設定XLPE絕緣樣片的熱‐振動聯(lián)合老化試驗裝置的試驗溫度、設定振動臺(1)的振動頻率和振幅、設定試驗時間；
步驟3：開始試驗，并在試驗結(jié)束后取出XLPE樣片進行分析測試。
進一步的，所述步驟2的溫度在90-150℃區(qū)間根據(jù)需要選擇，試驗過程溫度保持恒定，溫度波動不大于±2℃。
進一步的，所述步驟2，振動臺(1)通電后帶動固定支架桿(4)上下往復運動，使得振動可以均勻加載到電纜樣片上。
進一步的，通過改變振動臺(1)內(nèi)部變頻器的通電頻率調(diào)整振動的頻率相應的改變加載到電纜樣片上的幅值，使得施加在XLPE樣片上的振幅不大于±1mm，振動頻率設定為100Hz或30Hz。
進一步的，XLPE樣片長度為120‐150mm,寬度為120‐150mm，厚度為2‐4m。
進一步的，所述XLPE樣片振動機構采用耐高溫材質(zhì)。
與最接近的現(xiàn)有技術比，本發(fā)明提供的技術方案具有如下優(yōu)異效果：
增加了XLPE樣片振動機構，將XLPE樣片振動機構放入恒溫老化箱實現(xiàn)XLPE的熱‐振動老化試驗，使熱‐振動聯(lián)合老化試驗更接近實際電纜運行情況。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種XLPE絕緣樣片的熱‐振動聯(lián)合老化試驗方法與試驗裝置的結(jié)構示意圖；
附圖標記：1‐振動臺；2‐固定夾具臺面；3‐安裝孔；4‐固定支架桿；5‐固定螺母；6‐XLPE樣片夾具；7‐下夾板；8‐上夾板。
具體實施例
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明：
如圖1所示是本發(fā)明一種XLPE絕緣樣片的熱‐振動聯(lián)合老化試驗裝置的結(jié)構示意圖，所述裝置包括：恒溫老化箱和XLPE樣片振動機構，所述XLPE樣片振動機構包括：振動臺1、固定夾具臺面2、固定支架桿4、固定螺母5、XLPE樣片夾具6以及上下夾板7和8。
所述固定支架桿4通過固定螺母5固定在固定夾具臺面2上，XLPE樣片夾具6和上下夾板7、8均安裝在固定支架桿4上。
所述XLPE樣片夾具6為格狀，將XLPE樣片放在XLPE樣片夾具6上并用上下夾板7和8緊固。
所述振動臺1內(nèi)含電磁鐵和變頻器。
基于本實驗裝置的一種試驗方法，包括如下步驟：
步驟1：將XLPE絕緣樣片取樣加工并安裝在夾具(6)中并固定；
步驟2：振動臺(1)通電，設定XLPE絕緣樣片的熱‐振動聯(lián)合老化試驗裝置的試驗溫度、設定振動臺(1)的振動頻率和振幅、設定試驗時間；
步驟3：開始試驗，并在試驗結(jié)束后取出XLPE樣片進行分析測試。
所述步驟1的溫度在90-150℃區(qū)間根據(jù)需要選擇，試驗過程溫度保持恒定，溫度波動不大于±2℃。
所述步驟2，振動臺1通電后帶動固定支架桿4上下往復運動，使得振動可以均勻加載到電纜樣片上。
通過改變振動臺1內(nèi)部變頻器的通電頻率調(diào)整振動的頻率相應的改變加載到電纜樣片上的幅值，使得施加在XLPE樣片上的振幅不大于±1mm，振動頻率設定為100Hz或30Hz。
XLPE樣片長度為120‐150mm,寬度為120‐150mm，厚度為2‐4m。
最后應當說明的是：以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術方案而非對其保護范圍的限制,盡管參照上述實施例對本申請進行了詳細的說明,所屬領域的普通技術人員應當理解：本領域技術人員閱讀本申請后依然可對申請的具體實施方式進 行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請待批的權利要求保護范圍之內(nèi)。