本實用新型涉及一種用于電纜試樣熱-振動聯(lián)合老化的實驗裝置，屬于電氣設(shè)備及絕緣材料老化監(jiān)測范疇。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，軌道交通的大力建設(shè)，鐵路和城市交通等引起的周圍建筑物和設(shè)備的振動，特別是高速鐵路和重載列車、地鐵等對地面振動對電纜設(shè)施的影響問題越來越突出，為了減緩地下電纜敷設(shè)與地面振動之間的相互影響，加快我國現(xiàn)代化城市建設(shè)的需求，大規(guī)模設(shè)計地下敷設(shè)電纜與城市高速列車及地鐵建設(shè)已十分重要。城市地下電纜是保證城市中工業(yè)用電與民用電的重要傳輸線路，主要由電纜線芯、絕緣層、屏蔽層和護(hù)套、鎧裝等部分組合。電纜是保證工業(yè)生產(chǎn)，城市生活的重要生命線，主要作用是為工業(yè)生產(chǎn)，居民生活提供電能。地下敷設(shè)大截面電纜運行中，外界的機械擾動頻率必須避開電纜結(jié)構(gòu)的固有頻率，以避免共振對電纜結(jié)構(gòu)的破壞，并合理設(shè)計電纜敷設(shè)中各類固定約束形式。

城市中地下敷設(shè)電纜單元的額定電壓通?？蔀?50/750V、0.6/1kV、1.8/3kV和3.6/6kV，電力傳輸功率大，能滿足城市中工業(yè)負(fù)荷和民用負(fù)荷的電力。由于城市地下工作特殊環(huán)境，電纜單元在滿足絕緣要求的同時，還要承受由于城市中高速軌道列車，重載列車，地鐵等城市軌道交通等作用于電纜單元的各種機械振動載荷，以及外部壞境振動與本身電纜內(nèi)部電動力所引起的電纜共振載荷，進(jìn)一步加劇了電纜承受的機械應(yīng)力，所以必須確保電纜結(jié)構(gòu)的拉伸強度、振動應(yīng)力、疲勞斷裂強度等性能達(dá)到應(yīng)用要求。由于電纜振動環(huán)境的復(fù)雜性，在理論上計算電纜單元的各種電氣、機械振動參數(shù)是非常困難的，因而目前國內(nèi)外通常都借助于實驗手段分析機械、電氣性能。目前DUCO等專業(yè)廠商主要是針對電纜機械、振動等特性開發(fā)了相應(yīng)的試驗裝置，國內(nèi)外并沒有針對電纜試樣熱-振動聯(lián)合老化的同類實驗裝置。因而本實用新型提出一種主要針對電纜試樣熱-振動聯(lián)合老化的實驗裝置，用于測試電纜試樣在同時受到熱、振動等外部作用時的電氣機械性能，確保電纜使用中絕緣可靠、載流量合理，為城市建設(shè)中合理設(shè)計電纜敷設(shè)的各類約束形式與快速軌道建設(shè)中提供設(shè)計依據(jù)。

經(jīng)檢索，目前聯(lián)合老化實驗裝置相關(guān)的專利只有，山東電力研究院的“一種變壓器油紙絕緣電熱聯(lián)合應(yīng)力老化的實驗裝置”（CN201120002802.8），該專利針對是浸漬變壓器油的油紙絕緣測試，主要針對樣品測試電極與測試方法，該專利與本專利并無直接關(guān)系，而且不能用于電纜試樣測試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是提供一種主要針對電纜試樣熱-振動聯(lián)合老化的實驗裝置。

上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種用于電纜單元電-熱-振動聯(lián)合老化的實驗裝置，其組成包括：電熱恒溫干燥箱、試驗電源、電磁振動機構(gòu)、試樣夾具、市電電源。所述的電纜試樣與試樣夾具置于電熱恒溫干燥箱內(nèi)；所述的試樣夾具連接電纜試品，用來固定夾緊電纜試品；所述的電纜試樣連接電磁振動子系統(tǒng)。所述的市電電源分別連接電熱恒溫干燥箱、電磁振動子系統(tǒng)；所述的電磁振動機構(gòu)連接電纜試品，為其提供振動沖擊作用，模擬實際中高速列車、地鐵列車等外部環(huán)境的振動作用。

有益效果：

本實用新型采用電磁鐵、連桿、壓板與彈簧組成的電磁振動機構(gòu)，振動頻率與振動幅值連續(xù)可調(diào)，所述電磁振動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、元器件少、工作可靠，可以模擬電纜單元在實際運行承受的外界振動效果。

本實用新型采用電磁機械機構(gòu)模擬電纜單元所受振動沖擊作用，通過試驗電源衡量實際外施電壓對電纜絕緣作用，采用電熱恒溫干燥箱模擬實際運行時電纜內(nèi)部發(fā)熱對電纜的熱作用，本實用新型采用一套測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)電纜單元熱-振動聯(lián)合老化的實驗，實現(xiàn)一機多能。

本實用新型采用電磁機械機構(gòu)模擬電纜單元所受振動為均勻振動作用而非局部振動作用。同時，可以通過調(diào)整振動幅值，頻率的大小，模擬電纜單元的纜芯各部分之間的滑移、摩擦作用，模擬的效果更接近與實際應(yīng)用。

附圖說明：

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本實用新型的實際組成示意圖。

附圖3是本實用新型的試樣模具示意圖。

附圖4是本實用新型的試樣固定夾具示意圖。

具體實施方式：

圖1所示，將電纜試樣4用試樣夾具5固定，置于電熱恒溫干燥箱3中，試驗時，利用電磁振動機構(gòu)2將振動作用傳遞到電纜試樣4上，因此可以通過本實驗裝置同時實現(xiàn)電纜單元熱-振動聯(lián)合老化的測試。市電電源2為電磁振動機構(gòu)1、電熱恒溫干燥箱3提供初級電源。

圖2所示，同時將多片電纜試樣被6、8上下兩塊底板固定于模具7上。并通過螺母5固定于電磁振動機構(gòu)的的固定桿4上，使得夾具內(nèi)的電纜式樣可以在電磁振動臺2的振動作用下均勻振動而并非某點受機械應(yīng)力振動。電磁振動機構(gòu)主要由振動臺1（內(nèi)含電磁鐵、變頻器）、固定夾具臺面2、連桿3、固定桿4、上下固定螺母5、上下夾板6、8和中間模具7組成，振動臺1通電后帶動連桿3上下往復(fù)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可以調(diào)整振動的頻率相應(yīng)的改變加載到電纜樣片上的幅值。

圖3所示，將電纜樣片放入夾具3中，并用圖4中上下底板夾具將其固定在固定桿4上，可使下部電磁振動機構(gòu)的振動負(fù)荷均勻傳遞到電纜樣片上。這可以避免局部機械負(fù)荷使得在電纜樣片在某一位置出現(xiàn)過早的振動疲勞。這與實際條件下的地下敷設(shè)電纜所受的振動條件相一致。

圖4所示，振動臺中固定電纜試樣的上下底板夾具，將電纜試樣夾在兩個底板中實現(xiàn)熱-振動聯(lián)合老化。