力從OMpa持續(xù)增加到盆式絕緣子試樣1發(fā)生破裂，每隔50s記錄一次加載力，當(dāng)試驗(yàn)水壓增加到4.67Mpa時(shí)盆式絕緣子試樣1發(fā)生破裂。將記錄到的應(yīng)變數(shù)據(jù)存儲到計(jì)算機(jī)7上，如圖2所示。
[0049](4)應(yīng)力隨水壓變化曲線獲取
[0050]采用平滑處理方式對圖2得到的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，濾除掉噪聲信息，得到應(yīng)變隨加載時(shí)間的變化曲線，如圖3所示。應(yīng)力σ、應(yīng)變ε和彈性模量E之間的關(guān)系為σ = Εε，絕緣件彈性模量Ε為IX 104Pa，可以由圖3進(jìn)一步計(jì)算出應(yīng)力隨加載時(shí)間的變化曲線，如圖4所示。在步驟2記錄的加載力和加載時(shí)間的基礎(chǔ)上，繪制加載力隨時(shí)間的變化曲線，如圖5所示。結(jié)合圖4和圖5的數(shù)據(jù)可以最終得到應(yīng)力最大位置處應(yīng)力隨水壓的變化關(guān)系，如圖6所示。
[°°51 ] (5)確定最大承載應(yīng)力
[0052]對于同一種電壓等級的盆式絕緣子，其材料、制造工藝、形狀尺寸等基本特征相同，因而，對于應(yīng)力最大位置所能夠承載的最大應(yīng)力值基本上是比較接近的。圖7所示為1-8號試驗(yàn)樣品在水壓破壞試驗(yàn)過程中得到的應(yīng)力最大位置處應(yīng)力隨水壓的變化關(guān)系。觀察發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力與水壓的關(guān)系為一次線性關(guān)系，絕緣子發(fā)生破裂時(shí)對應(yīng)的最大應(yīng)力值差別不大，基本集中在7000MPa以上。對于應(yīng)用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子，為了增加一定的安全系數(shù)，確定7000MPa為所研究1 lOOkV電壓等級盆式絕緣子的最大承載應(yīng)力，作為其內(nèi)部承受壓力水平的計(jì)算依據(jù)。
[0053]以上是水壓破壞試驗(yàn)的具體過程，主要意義在于確定最大應(yīng)力集中部位能夠承載的最大應(yīng)力值。由于發(fā)現(xiàn)了該應(yīng)力值適用于同一電壓等級的各種盆式絕緣子，因此能夠用于待測盆式絕緣子。
[0054]作為其他實(shí)施方式，也可以由其他手段獲得或者根據(jù)事先獲得的數(shù)據(jù)直接得到上述最大應(yīng)力值。
[0055]二，氣壓試驗(yàn)。目的在于在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，設(shè)定的氣壓范圍是指較小的氣壓范圍，即不會大到足以破壞盆式絕緣子，從而不會破壞待測盆式絕緣子。
[0056]具體過程為:
[0057]對9-10號樣品進(jìn)行承載能力預(yù)測(9-10號樣品為待測盆式絕緣子，1-8號樣品為用于水壓破壞試驗(yàn)的盆式絕緣子)。1 lOOkV電壓等級盆式絕緣子工作壓力為0.6MPa，出廠盆式絕緣子要求達(dá)到的最小承載壓力為2.4MPa。首先在3倍使用氣壓范圍內(nèi)即1.8MPa試驗(yàn)條件下對試驗(yàn)樣品進(jìn)行小壓力加載試驗(yàn)。氣壓試驗(yàn)的設(shè)備為現(xiàn)有的氣密性試驗(yàn)設(shè)備。圖8所示為9號樣品氣壓試驗(yàn)條件下應(yīng)力值的測量結(jié)果。對圖8得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，擬合結(jié)果如圖9所示，得到的應(yīng)力與氣壓之間的關(guān)系為:應(yīng)力=1606.1氣壓-8.47。按照圖9得到的擬合結(jié)果，在0-4.5MPa范圍內(nèi)對9號樣品應(yīng)力最大位置處的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如圖10所示。以最大承載應(yīng)力7000MPa為判斷依據(jù)，可以得出保守估計(jì)條件下9號樣品的最大承載壓力為4.3MPa。之后在0-4.5MPa水壓范圍內(nèi)對9號樣品在水壓條件下進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果及計(jì)算結(jié)果的對比如圖11所示，9號樣品發(fā)生破裂時(shí)的最大水壓為4.4MPa，證明了預(yù)測方法的可行性。
[0058]圖12所示為10號樣品在0-1.8MPa氣壓范圍內(nèi)進(jìn)行加載試驗(yàn)測得的應(yīng)力及其擬合結(jié)果，得到的應(yīng)力與氣壓之間的關(guān)系為應(yīng)力= 2012.81氣壓+55.4。按照圖12得到的擬合結(jié)果，在0-4.5MPa范圍內(nèi)對10號樣品應(yīng)力最大位置處的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如圖13所示。以最大承載應(yīng)力7000MPa為判斷依據(jù)，可以得出保守估計(jì)條件下10號樣品的最大承載壓力為
3.5MPa。之后在0-4.5MPa水壓范圍內(nèi)對10號樣品在水壓條件下進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果及計(jì)算結(jié)果的對比如圖14所示，10號樣品發(fā)生破裂時(shí)的最大水壓為3.7MPa，證明了預(yù)測方法的可行性。
[0059]上述主要思路中指出的“設(shè)定部位”，在上面的具體實(shí)施過程中，是指最大應(yīng)力集中部位。作為其他實(shí)施方式，也可以采用其他部位，當(dāng)然在進(jìn)行氣壓試驗(yàn)時(shí)，也必須對該部位進(jìn)行應(yīng)力檢測。
[0060]裝置實(shí)施例
[0061]—種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測裝置，包括用于氣壓試驗(yàn)的加壓裝置，用于檢測氣體壓力的氣壓檢測裝置，用于安裝于待測盆式絕緣子表面以檢測應(yīng)力的應(yīng)力檢測裝置，以及一個(gè)記錄裝置;加壓裝置在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)逐步加載壓力，在此過程中所述記錄裝置同步記錄氣壓值和待測盆式絕緣子的設(shè)定部位的應(yīng)力。
[0062]該檢測裝置實(shí)際上可以采用盆式絕緣子的氣密性試驗(yàn)設(shè)備(氣密性試驗(yàn)設(shè)備屬于現(xiàn)有技術(shù)，主要是密封和加壓裝置)，加上應(yīng)力檢測裝置構(gòu)成。
[0063]具體的，應(yīng)力檢測裝置為電阻貼片式壓力傳感器。記錄裝置包括數(shù)據(jù)記錄儀和計(jì)算機(jī)，即可以采用水壓破壞試驗(yàn)中的記錄裝置。
[0064]以上給出了本發(fā)明涉及的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。在本發(fā)明給出的思路下，采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對上述實(shí)施例中的技術(shù)手段進(jìn)行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發(fā)明中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實(shí)現(xiàn)的發(fā)明目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對上述實(shí)施例進(jìn)行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測方法，其特征在于，步驟如下: 1)獲取同一電壓等級的相同型號或不同型號的盆式絕緣子的設(shè)定部位所能夠承載的最大應(yīng)力； 2)對待測盆式絕緣子進(jìn)行氣壓試驗(yàn)，在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)逐步加載壓力，在此過程中同步記錄氣壓值和待測盆式絕緣子的設(shè)定部位的應(yīng)力； 3)對步驟2)得到的應(yīng)力、氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得到應(yīng)力隨氣壓變化的關(guān)系，帶入步驟1)的所述最大應(yīng)力，求解待測盆式絕緣子的最大承載壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測方法，其特征在于，所述步驟1)是通過水壓破壞試驗(yàn)獲得所述最大應(yīng)力的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測方法，其特征在于，所述設(shè)定部位為盆式絕緣子的最大應(yīng)力集中部位。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測方法，其特征在于，通過有限元分析法得出所述最大應(yīng)力集中部位。5.—種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測裝置，其特征在于，包括用于氣壓試驗(yàn)的加壓裝置，用于檢測氣體壓力的氣壓檢測裝置，用于安裝于待測盆式絕緣子表面以檢測應(yīng)力的應(yīng)力檢測裝置，以及一個(gè)記錄裝置;加壓裝置在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)逐步加載壓力，在此過程中所述記錄裝置同步記錄氣壓值和待測盆式絕緣子的設(shè)定部位的應(yīng)力。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測裝置，其特征在于，所述應(yīng)力檢測裝置為電阻貼片式壓力傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測裝置，其特征在于，所述記錄裝置包括數(shù)據(jù)記錄儀和計(jì)算機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種盆式絕緣子耐壓能力無損檢測方法和裝置，步驟如下：1)獲取同一電壓等級的相同型號或不同型號的盆式絕緣子的設(shè)定部位所能夠承載的最大應(yīng)力；2)對待測盆式絕緣子進(jìn)行氣壓試驗(yàn)，在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)逐步加載壓力，在此過程中同步記錄氣壓值和待測盆式絕緣子的設(shè)定部位的應(yīng)力；3)對步驟2)得到的應(yīng)力、氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得到應(yīng)力隨氣壓變化的關(guān)系，帶入步驟1)的所述最大應(yīng)力，求解待測盆式絕緣子的最大承載壓力。本發(fā)明出色的完成了發(fā)明目的，不會損壞盆式絕緣子，而且所采用的設(shè)備可以由現(xiàn)有的氣密性試驗(yàn)裝置改進(jìn)得到，成本較低。
【IPC分類】G01N3/12
【公開號】CN105486588
【申請?zhí)枴緾N201510807969
【發(fā)明人】李繼承, 田 浩, 林生軍, 袁端鵬, 郝留成, 楊保利, 侯亞峰
【申請人】平高集團(tuán)有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月20日