絶縁体引張試験機のコア動作原理は、正確に軸方向引張荷重を印加することにより、絶縁体の送電線における実際の受力状態をシミュレーションし、受力から破壊までの全過程力学性能を測定し、これにより絶縁体の引張強度と構造信頼性を評価する。そのワークフローは、クランプ位置決め、荷重印加、データ収集、結果判定の4つのコア段階に分けることができ、具体的には以下の通り:
一、クランプ位置決め:力を受ける同軸の正確さを確保する
インシュレータのクランプは試験精度を保証する基礎であり、軸線を厳格にアライメントし、偏心力を避ける必要がある:
絶縁子のタイプ(セラミックス、ガラス、複合)と金具構造に基づいて、専用治具を選択する:セラミックス/ガラス絶縁子は掛け輪に適した硬質合金治具を採用し、複合絶縁子は可撓性シース付き治具を採用し、シリコンゴムシースの損傷を防止する。
インシュレータ上端金具を上治具に固定し、下端金具を下治具に固定し、治具の調整可能な位置決め装置を通じて、インシュレータ軸線と設備の荷重方向が一致し、同軸度誤差が0.002 mm以下であることを確保する。
クランプ治具をクランプする時の力加減が適切で、クランプしすぎると金具を損傷し、緩みすぎると試験中にスリップし、碍子定格荷重に基づいてクランプ力を調整し、クランプが堅固で試料を損傷しないことを確保する必要がある。
二、荷重印加:実際の受力モードをシミュレーションする
試験目的(定格荷重検証/破壊強度試験)に基づき、制御システムを通じて異なる荷重モードを設定し、正確に引張荷重を印加する:
定格引張荷重試験:荷重制御モードを採用し、GB/T 1001.1、IEC 60383などの基準に従って、一定速度で絶縁子の定格引張荷重(例えば100 kN、500 kN)に荷重し、それからこの荷重を1-5分間保持し、絶縁子が長期にわたって導線引張力を受ける状況をシミュレーションし、絶縁子に変形、金具の緩み、シースの亀裂などの異常が発生するかどうかを観察する。
破壊強度試験:速度制御モードを採用し、速度(例えば1-50 mm/min)を設定し、絶縁体に破断が発生し、金具の損傷または荷重がピーク値の50%まで低下するまで均一に引張荷重を加え、負荷(例えば台風、導線の破断)下での絶縁体の破壊過程をシミュレーションし、最大破壊荷重を正確に捕捉する。
ロード中、サーボバルブ(油圧式)またはサーボモータ(電子サーボ式)により負荷の閉ループ制御を実現し、負荷変動≦±1%を確保し、真の受力の安定性をシミュレーションする。
三、データ収集:全過程記録力学パラメータ
高精度測定システムを通じて、リアルタイムで荷重、変位などの重要なデータを収集し、絶縁体の力を受けた変形過程を完全に記録する:
力センサー(精度0.5級/0.3級)はリアルタイムで引張荷重データを収集し、分解能は0.01 kNに達し、荷重の微細な変化、特に破壊瞬間の荷重ピークを正確に捉えることができる。
大ストローク変位センサ(分解能0.001 mm)は碍子の全体引張変形量を記録し、微小変形を測定する必要があるシーンに対して、引張計を組み合わせて金具と碍子本体の相対変位を精密に測定することができる。
データ収集周波数≧500 Hzは、弾性変形、降伏から破壊までの全過程データを完全に捕捉することを確保し、制御システムは荷重と変位データを荷重−変位曲線に変換し、リアルタイムで操作インタフェースに表示する。
四、結果判定:自動計算とコンプライアンス評価
テストが終了すると、システムはデータを自動的に分析し、テスト結果とコンプライアンス・レポートを生成します。
予め設定された終了条件(荷重保持時間の終了、碍子破壊、荷重のピーク値50%までの低下)に達すると、設備は自動的に荷重を停止し、油圧システムは圧力を外したり、サーボモータが停止したりして、治具は自動的に解放される。
制御システムは収集したデータに基づいて、重要な指標を自動的に計算する:
定格荷重検証:碍子が定格荷重下で損傷、変形がないかどうかを判定し、基準要求に合致する。
破壊強度試験:破壊荷重、破壊変形量を計算し、絶縁体の引張防止安全係数(破壊荷重÷定格荷重)を評価し、通常安全係数≧2.5が要求される。
ソフトウェアは電力業界標準(GB/T 1001.1、IEC 60383)に適合するテスト報告書を自動的に生成し、試料情報、テストパラメータ、荷重−変位曲線、重要指標及びコンプライアンス判定結果を含む。
五、コア技術の優位性と原理適合性
同軸度制御:専用治具と位置決め装置を通じて、絶縁子の受力軸線と負荷方向が一致することを確保し、偏心応力による試験誤差を回避し、送電線における絶縁子の実際の受力状態を貼り合わせる。
荷重精度制御:閉ループ制御システムを採用し、荷重精度≦±0.5%で、異なるモードでの引張荷重を正確にシミュレーションでき、定格荷重保持、破壊強度試験などの多種の需要を満たす。
データ完全性:高周波データ収集は破壊瞬間の力学パラメータを捕捉することを確保し、碍子の品質評価と故障分析に完全なデータサポートを提供する。