[發明專利]一種測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置和方法

在審

• 申請號: 201710289030.2
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106970021A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 謝東升;宋巍;王瑋;孫滔;張鑫
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 劉玲玲

1.一種測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置，其特征在于，包括：覆冰拉伸模具(1)、定位器(2)和末端堵塞(5)，其中，

所述覆冰拉伸模具(1)由夾持段和收納段組成，所述夾持段呈桿狀，用于與試驗機固定，所述收納段為空心圓筒，底部敞口，用于收納覆冰輸電線試樣；

所述定位器(2)呈圓柱狀，軸線處形成有上穿線孔，上穿線孔的直徑等于輸電線(4)的直徑，定位器(2)設置于覆冰拉伸模具(1)的空心圓筒的頂部，用于固定輸電線(4)使輸電線(4)與覆冰拉伸模具(1)共軸線；

所述末端堵塞(5)也呈圓柱狀，軸線處形成有下穿線孔，下穿線孔的直徑等于輸電線(4)的直徑，末端堵塞(5)設置于覆冰拉伸模具(1)的底部敞口處，并通過螺栓(6)進行固定，用于從下方拖住覆冰輸電線試樣。

2.根據權利要求1所述的測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置，其特征在于，所述覆冰拉伸模具(1)采用鋼制成。

3.根據權利要求2所述的測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置，其特征在于，所述覆冰拉伸模具(1)的夾持段的長徑比不小于5，收納段的內徑不小于10cm、壁厚不小于10mm。

4.根據權利要求1所述的測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置，其特征在于，所述定位器(2)采用尼龍、塑料或輕質泡沫制成。

5.根據權利要求4所述的測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置，其特征在于，所述定位器(2)的厚度為10mm。

6.根據權利要求1所述的測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置，其特征在于，所述末端堵塞(5)采用鋼制成。

7.根據權利要求6所述的測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的裝置，其特征在于，所述末端堵塞(5)的厚度為10mm。

8.一種測試輸電線覆冰與輸電線界面切向結合強度的方法，其特征在于，利用權利要求1至7任意一項所述裝置完成測試，具體包括以下步驟：

Step1：根據輸電線(4)的直徑D選擇合適的定位器(2)和末端堵塞(5)，測量輸電線(4)上的覆冰(3)的長度L；

Step2：將覆冰輸電線試樣、定位器(2)和末端堵塞(5)裝配到覆冰拉伸模具(1)上；

Step3：以覆冰拉伸模具(1)的夾持段為上夾持端，以裸露在覆冰拉伸模具(1)之外的輸電線(4)為下夾持端，將整個測量裝置安裝到萬能材料試驗機上，并進行拉伸實驗，直至覆冰(3)與輸電線(4)完全脫開，加載結束；

Step4：假設覆冰(3)與輸電線(4)界面各點處切應力τ均勻分布，根據下列公式得到切應力—位移曲線τ(s)：

$\mathrm{\τ}\left(s\right)=\frac{F\left(s\right)}{\mathrm{\π}DL}$

其中，F(s)為萬能材料試驗機測試的力—位移曲線；

Step5：根據切應力—位移曲線τ(s)，確定結合強度τ_b。