[发明专利]测试输电线覆冰与界面切向结合强度的装置和方法

说明书

本发明提供测试输电线覆冰与界面切向结合强度的装置和方法，涉及输电线覆冰结合强度测量技术领域，该测试输电线覆冰与界面切向结合强度的装置包括覆冰拉伸模具，定位环和堵塞环上可调节孔径大小的限位装置；在本发明中通过在定位环和堵塞环内设置可调节孔径大小的限位装置，可以实现定位环和堵塞环对不同外径大小的输电线的限位，从而使本发明可以对多种型号的输电线进行输电线覆冰与输电线界面切向结合强度的测量，大大的提高了本发明的适用范围，并且相比现有技术中需要配备较多型号的测量装置，通过使用本发明提供的测量装置可以对较多型号的输电线进行测量，也更加的节省了成本。

技术领域

本发明涉及输电线覆冰结合强度测量技术领域，具体是测试输电线覆冰与界面切向结合强度的装置和方法。

背景技术

我国幅员辽阔，山川纵横，气象多变，每年从冬季到初春，南北冷暖气流交汇，遇到极端环境气候极易在架空导线上形成覆冰事故。当覆冰重量导致导线或者杆塔的工作应力超过其设计值，将会造成断线和倒塔的严重后果。

目前，架空输电线路除冰技术有热力融冰、机械除冰和自然被动除冰等主要除冰方法。其中，机械除冰由于能耗小，价格低廉等特点而倍受关注，然而各种机械除冰方法难以适应于不同的覆冰结构，要使除冰方法具有针对性，必须知道覆冰和导线之间的结合强度。覆冰与架空导线表面之间切向结合强度的大小是冰的一个重要物理性质，它决定破冰能量的大小，根据覆冰和导线之间的不同结合强度从而选择不同的机械除冰方法。因此，研究冰与导线之间的结合强度是非常必要的。

到目前为止，国内外有关覆冰与导线结合强度的研究主要集中在剪切结合强度方面。例如：ASTM D3528-96(2002)，提出了双搭接测试切应力的方案，用于测试冰与基体之间的剪切结合强度；美国海军实验室使用圆筒内覆冰后将圆柱状覆冰拔出来测试冰与桶之间的剪切结合强度；中国专利文献CN1321881A及CN101482489B，提出了测试基体和涂层或覆冰的法向结合强度的方法，但上述的方法和装置过于复杂，且只能测试表面为平面的结构，属于间接测量手段。考虑到输电线表面一般为多股绞线形式，覆冰与输电线界面结构较为复杂，以上提供的测量装置都属于简化的间接测量方式，不能真实反映输电线与覆冰间的真实结合强度。

为了提高输电线与覆冰间真实结合强度的测试准确度，在公开号为CN106970021A的中国专利中公开了一种测试输电线覆冰与输电线界面切向结合强度的装置和方法，其中，该装置包括覆冰拉伸模具、定位器和末端堵塞，覆冰拉伸模具由夹持段和收纳段组成，收纳段为空心圆筒，底部敞口，用于收纳覆冰输电线试样；定位器和末端堵塞均呈圆柱状，轴线处分别形成有上穿线孔、下穿线孔，两孔的直径均等于输电线的直径，定位器和末端堵塞用于固定输电线使输电线与覆冰拉伸模具共轴线。

在上述技术方案中，定位器和末端堵塞是用于对带有覆冰的输电线进行限位固定的，从而使带有覆冰的输电线在试验时能够与覆冰拉伸模具的夹持段和收纳段保持同轴设置以保证试验的准确性，但是在实际使用时本发明人发现，由于定位器和末端堵塞结构上的限制，定位器和末端堵塞只能对一种类型的输电线进行限位固定，以保证输电线在试验时能够与覆冰拉伸模具的夹持段和收纳段保持同轴设置，若需要对不同类型的输电线覆冰与输电线界面切向结合强度进行测试的话，则需要对应的配备较多的定位器和末端堵塞，测试时也需要选择出对应型号的定位器和末端堵塞，不仅使用起来非常的不便，而且也增加了测试装置的使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供测试输电线覆冰与界面切向结合强度的装置，旨在解决现有技术中的测试输电线覆冰与界面切向结合强度的装置若需要对不同类型的输电线覆冰与输电线界面切向结合强度进行测试的话，则需要对应的配备较多的定位器和末端堵塞，测试时也需要选择出对应型号的定位器和末端堵塞，不仅使用起来非常的不便，而且也增加了测试装置的使用成本的问题。