本发明专利技术公开了一种特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置及试验方法，属于特高压GIL试验技术领域，试验装置包括：壳体和导电杆；导电杆贯穿在所述壳体内；所述壳体包括左侧筒体和右侧筒体，左侧筒体和右侧筒体通过伸缩节连接，所述导电杆包括左侧导电杆和右侧导电杆，右侧导电杆通过滑动三支柱绝缘子支撑在右侧筒体内，左侧导电杆上的触头座和右侧导电杆上的滑动触头插接相连；所述右侧导电杆通过绝缘拉杆与外部驱动机构连接，用于带动右侧导电杆沿筒体轴向进行直线往复运动。通过调整伸缩节模拟实际工况中滑动触头轴线与导杆轴线之间的角度偏差进行试验，有效考核滑动触头的工作性能。能。能。
【技术实现步骤摘要】
一种特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置及试验方法
[0001]本专利技术属于特高压GIL试验
，特别涉及一种特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置及试验方法。
技术介绍
[0002]GIL是目前输电线路的主流设备之一，特高压GIL主要结构由壳体和导电杆及导电杆绝缘支撑等组成，导电杆与外壳间采用滑动绝缘子支撑。由于热胀冷缩的原因，管道中的滑动触头和滑动三支柱绝缘子等与导电杆不可避免的会产生运动，且由于基础沉降等实际工况影响，导杆轴线与触头轴线会形成向上或向下的小角度夹角。
[0003]特高压GIL在设计生产时应进行滑动触头和滑动三支柱绝缘子的性能评估，滑动触头的特殊机械试验即评估滑动触头在预期的设备寿命期内完成其功能的能力，试验装置的设计应贴合实际工况并结合特高压GIL产品结构，包含壳体、导电杆、调整角度用伸缩节、滑动三支柱绝缘子、触头、绝缘拉杆等元件，可模拟触头轴线与导电杆轴线偏差夹角。
[0004]常规的滑动触头特殊机械试验不需要模拟滑动触头偏转角度，无法模拟实际工况，确认滑动触头和滑动三支柱绝缘子与导电杆滑动配合部件的工作性能，这严重威胁着GIL管道设备的可靠性和安全性。
[0005]目前GB/T22383《额定电压72.5kV及以上刚性气体绝缘输电线路》中对滑动触头特殊机械试验的相关要求。标准中规定应进行机械寿命试验以评估滑动触头在设备的预期寿命期内完成其功能的能力，同时试验条件应表明触头行程，触头速度以及循环次数。现有标准对特高压GIL滑动特殊机械试验的试验条件规定没有角度补偿的相关要求，无法模拟在实际工况下滑动触头和滑动三支柱绝缘子与导电杆滑动配合部件的机械操作，无法有效考核GIL发生基础沉降后滑动触头异常受力时的实际工作性能，严重时将会威胁GIL管道设备的可靠性及安全性。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置及试验方法，该装置结合GIL产品结构，通过调整伸缩节模拟实际工况中滑动触头轴线与导杆轴线之间的角度偏差进行试验，有效考核滑动触头的工作性能。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术手段：
[0008]一种特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置，包括：壳体和导电杆；
[0009]所述导电杆贯穿在所述壳体内；
[0010]所述壳体包括左侧筒体和右侧筒体，左侧筒体和右侧筒体通过伸缩节连接，所述导电杆包括左侧导电杆和右侧导电杆，右侧导电杆通过滑动三支柱绝缘子支撑在右侧筒体内，左侧导电杆上的触头座和右侧导电杆上的滑动触头插接相连；所述右侧导电杆通过绝缘拉杆与外部驱动机构连接，用于带动右侧导电杆沿筒体轴向进行直线往复运动。
[0011]作为本专利技术进一步改进，所述左侧筒体通过左侧筒体支撑支撑。
[0012]作为本专利技术进一步改进，所述右侧筒体通过右侧筒体支撑支撑。
[0013]作为本专利技术进一步改进，所述外部驱动机构包括驱动电机，驱动电机通过连接杆与绝缘拉杆连接。
[0014]作为本专利技术进一步改进，所述壳体的端部设置有端部筒体，连接杆与绝缘拉杆的连接处至于端部筒体内。
[0015]作为本专利技术进一步改进，所述伸缩节为铰链型角度补偿伸缩节。
[0016]一种特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置的试验方法，包括：
[0017]外部驱动机构带动右侧导电杆沿筒体轴向进行直线往复运动；通过调整伸缩节模拟触头轴线与导电杆轴线之间的角度偏转，进行触头模拟偏转角度试验。
[0018]作为本专利技术进一步改进，所述通过调整伸缩节模拟触头轴线与导电杆轴线之间的角度偏转，包括：
[0019]1)选定偏转角度的开始位置和确认位置，并测量间距，其中，导电杆与触头之间的设计最短接触位置为其初始位置；
[0020]2)对偏转角度的开始位置和确认位置间壳体及导电杆的挠度进行计算；
[0021]3)计算对应偏转角度需调整装置高度；
[0022]4)通过调整波纹管实现调整外壳角度偏转；
[0023]5)用仪器确认此时壳体偏转角度θ。
[0024]作为本专利技术进一步改进，所述对偏转角度的开始位置和确认位置间壳体及导电杆的挠度进行计算，包括：
[0025]壳体惯性矩按公式(1)计算：
[0026][0027]式中:I为壳体沿x轴方向的截面惯性矩；d为壳体内直径；D为壳体外直径；
[0028]壳体挠度按公式(2)计算：
[0029][0030]式中:Y
max
为壳体正中在沿轴向垂直方向的最大挠度；q为壳体自重的均布线荷载标准值；E为壳体材料的弹性模量；I为壳体截面惯性矩；L为滑动触头特殊机械试验装置长度；
[0031]GIL导杆挠度计算方法同壳体；
[0032]计算对应偏转角度需调整装置高度，采用如下方法：
[0033]X＝D
×
tan θ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0034]式中：D为偏转开始位置与偏转确认位置的间距；X为在θ偏转角度下伸缩节3需调整的高度；θ为补偿角度。
[0035]作为本专利技术进一步改进，所述触头模拟偏转角度试验，包括：
[0036]水平状态下确定θ偏转角度确认位置并标记；
[0037]向下调整试验装置电机侧，直至第一步的标记点向下移动X，确认此时壳体偏转角度为向下θ度；
[0038]向上调整试验装置电机侧，直至第一步的标记点向上移动X，确认此时壳体偏转角
度为向上θ度。
[0039]相比于现有技术，本专利技术具有以下优势：
[0040]本专利技术装置应用在特高压GIL滑动触头特殊机械试验中，结合GIL产品结构，通过调整伸缩节模拟实际工况中滑动触头轴线与导杆轴线之间的角度偏差进行试验，能够模拟在实际工况下滑动触头和滑动三支柱绝缘子与导电杆滑动配合部件的机械操作，有效考核GIL发生基础沉降后滑动触头异常受力时的实际工作性能，有效考核滑动触头的工作性能。
[0041]本试验方法结合特高压GIL实际工况，确认角度补偿要求，在滑动触头特殊机械试验中通过调整伸缩节模拟触头轴线与导体轴线之间的角度偏转，并给出了伸缩节调整计算方法；本试验方法通过计算确认在角度补偿范围内，可认为导杆与壳体均未发生形变，保证了模拟偏转角度的准确性。
附图说明
[0042]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本专利技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并不是具体限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸。在附图中：
[0043]图1为本专利技术实施例提供的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置示意图；
[0044]图2为本专利技术实施例提供的偏转角度开始位置和确认位置示意图；
[0045]图3为本专利技术实施例提供的GIL壳体截面示意图；
[0046]图4为本专利技术实施例提供的壳体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置，其特征在于，包括：壳体和导电杆；所述导电杆贯穿在所述壳体内；所述壳体包括左侧筒体(1)和右侧筒体(2)，左侧筒体(1)和右侧筒体(2)通过伸缩节(3)连接，所述导电杆包括左侧导电杆(5)和右侧导电杆(6)，右侧导电杆(6)通过滑动三支柱绝缘子(10)支撑在右侧筒体(2)内，左侧导电杆(5)上的触头座(8)和右侧导电杆(6)上的滑动触头(9)插接相连；所述右侧导电杆(6)通过绝缘拉杆(11)与外部驱动机构连接，用于带动右侧导电杆(6)沿筒体轴向进行直线往复运动。2.根据权利要求1所述的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置，其特征在于，所述左侧筒体(1)通过左侧筒体支撑(7)支撑。3.根据权利要求1所述的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置，其特征在于，所述右侧筒体(2)通过右侧筒体支撑(14)支撑。4.根据权利要求1所述的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置，其特征在于，所述外部驱动机构包括驱动电机(13)，驱动电机(13)通过连接杆(12)与绝缘拉杆(11)连接。5.根据权利要求4所述的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置，其特征在于，所述壳体的端部设置有端部筒体(4)，连接杆(12)与绝缘拉杆(11)的连接处至于端部筒体(4)内。6.根据权利要求1所述的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置，其特征在于，所述伸缩节(3)为铰链型角度补偿伸缩节。7.权利要求1至6任一项所述的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装置的试验方法，其特征在于，包括：外部驱动机构带动右侧导电杆(6)沿筒体轴向进行直线往复运动；通过调整伸缩节(3)模拟触头轴线与导电杆轴线之间的角度偏转，进行触头模拟偏转角度试验。8.根据权利要求7所述的特高压GIL滑动触头特殊机械试验装...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宣健楠，郝宇亮，张鹏飞，张敏，姚斯立，崔东，
申请(专利权)人：西安高压电器研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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