[發明專利]碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置及方法

在審

• 申請號: 201710722541.9
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107341986A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 張旭;盧毅;陳原;王馨;范碩超;鄧春;劉亮;蔡巍;朱曉嶺;王珣;楊靜;王輝;王書淵;張吉飛;李震宇;羅永勤;王志利;武國亮;牛彪;趙曉鋒
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司;華北電力科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B25/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王春光

技術領域

本發明涉及電力線路技術領域，特別涉及一種碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置以及一種碳纖維復合芯導線損傷模擬方法。

背景技術

與常規導線相比，碳纖維復合芯導線具有眾多技術優勢，且隨著用量的增加和成本的降低，碳纖維復合芯導線的性價比將逐漸上升，可在電網建設與升級改造中發揮重要作用。隨著碳纖維復合芯導線在工程中日益廣泛的推廣應用，對于該導線的關注重點已逐漸從導線制造、檢測，逐步過渡到運行維護技術，這是目前碳纖維復合芯導線技術最為薄弱的環節，也是碳纖維復合芯導線運行維護單位最為關心的問題。

碳纖維復合芯鋁絞線為常用的碳纖維復合芯導線，其與傳統鋼芯鋁絞線的差異在于芯線和鋁線的材質、形狀的不同，單根高強度耐熱碳纖維復合芯替代了多股鋼芯，碳纖維復合芯的主要原材料為聚丙烯腈(PAN)炭化而成的碳纖維和高溫固化樹脂，經拉擠工藝成型。通常采用的碳纖維復合芯鋁絞線為美國CTC公司以高導電率軟鋁梯形鋁股替代圓形硬鋁鋁股，碳纖維復合芯與軟鋁梯形鋁股絞合成為碳纖維復合芯鋁絞線。但因軟鋁機械強度、硬度偏低，施工、檢修中易受損傷且施工工藝相對復雜，因此近年來國家電網公司組織自主研發的碳纖維復合芯導線采用耐熱鋁合金線，以解決鋁股機械強度偏低問題，并試制硬鋁股的碳纖維復合芯導線，以兼顧鋁股導電率和機械強度。

在運行及施工過程中，碳纖維復合芯導線可能因微風振動、舞動、雷擊、外力破壞、開山炸石、意外撞擊等導致鋁股斷股、碳纖維復合芯損傷，而碳纖維復合芯導線的技術特點導致其修補技術與常規導線不盡相同，而目前缺乏針對不同損傷程度的碳纖維復合芯導線的修補指導。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種能夠模擬碳纖維復合芯導線在施工及運行過程中受到外部撞擊、擠壓等作用力，導致不同程度的斷股、傷芯等損傷碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，以明確和規范碳纖維復合芯導線的修補指標。

本發明的另一個目的是提供一種采用上述碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置的碳纖維復合芯導線損傷模擬方法。

為達到上述目的，本發明提供了一種碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其包括：撞擊組件，所述撞擊組件包括撞擊架和撞擊件，所述撞擊件能拆裝的連接于所述撞擊架的頂端并能繞所述撞擊架的頂端在豎直面內擺動；固定架，所述固定架上設有用于固定碳纖維復合芯導線的固定座，所述固定座位于所述撞擊件的擺動軌跡內，通過所述撞擊件的擺動，所述撞擊件能撞擊固定于所述固定座內的所述碳纖維復合芯導線。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其中，所述碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置還包括用于驅動所述撞擊件擺動的驅動件，所述驅動件與所述撞擊件相接。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其中，所述撞擊件包括連接件和撞擊重物，所述連接件的一端能拆裝且能轉動的連接于所述撞擊架的頂端，所述撞擊重物能轉動的連接于所述連接件的另一端，所述固定座位于所述撞擊重物的擺動軌跡內。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其中，所述驅動件包括牽引繩和支撐架，所述牽引繩能移動的繞設于所述支撐架的頂端，所述牽引繩的一端與所述撞擊重物相接。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其中，所述支撐架的頂部能拆裝的連接有定滑輪，所述牽引繩能移動的繞設于所述定滑輪上。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其中，所述連接件為柔性連接繩或剛性桿。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其中，所述連接件為剛性桿，所述驅動件為連接于所述固定架頂端的驅動電機，所述驅動電機的輸出軸與所述剛性桿的一端相接并能驅動所述剛性桿繞所述輸出軸在豎直面內擺動。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，其中，所述撞擊架包括底座、連接桿和支撐桿，所述連接桿的一端與所述底座相接，所述連接桿的另一端傾斜向上延伸，所述支撐桿位于所述連接桿的下方，所述支撐桿的一端與所述底座相接，所述支撐桿的另一端豎直向上延伸并與所述連接桿相接，所述撞擊件連接于所述連接桿的另一端。

本發明還提供了一種碳纖維復合芯導線損傷模擬方法，所述碳纖維復合芯導線損傷模擬方法采用上述的碳纖維復合芯導線損傷模擬裝置，所述碳纖維復合芯導線損傷模擬方法包括以下步驟：

將碳纖維復合芯導線固定于固定座上；

驅動所述撞擊件繞撞擊架的頂端擺動，所述撞擊件撞擊所述碳纖維復合芯導線模擬損傷。

如上所述的碳纖維復合芯導線損傷模擬方法，其中，所述碳纖維復合芯導線損傷模擬方法還包括：