基于布拉格光纤光栅传感技术的复合材料杆塔老化寿命预测

5000 h多因子老化实验数据表明,老化因子的循环施加导致各光纤监测点的日应变波形具有一定规律,总体呈现两峰两谷的形状,特征量第一个局部峰值KP1随着老化过程逐渐减小。该文借助Matlab软件预测应变的变化趋势,采用BP神经网络和灰色模型对应变数据进行建模分析,并优先考虑载荷较大的TD21538通道。结果表明,以KP1降为初始值的60%作为失效条件,复合材料杆塔材料的等效加速老化寿命为9 500 h。因实验考虑的是极端恶化的条件,计算寿命远小于实际使用寿命,该材料的使用寿命远大于试验时间5 000 h,说明聚氨酯复合材料具备优异的耐老化性能。     

输电线路劣化绝缘子电场分布仿真与检测研究

为有效检测出高压输电线路劣化绝缘子,降低劳动强度,文中首先分析了绝缘子串周围的电场分布规律,并利用Ansys软件仿真验证了利用电场分布原理实现绝缘子劣化检测的可行性,简要阐述了基于电场分布原理设计的劣化绝缘子自动检测装置。考虑到检测装置本身可能会对绝缘子串的周围电场分布造成影响,利用Ansys软件对比分析了有无检测装置时的绝缘子电场分布,仿真结果表明,检测装置的存在不影响劣化绝缘子的判别。最后,在实验室及现场对劣化绝缘子检测装置进行了零值绝缘子及存在导通性缺陷的绝缘子检测试验,结果表明,文中基于电场法的绝缘子劣化检测装置能够准确识别出劣化绝缘子。     

基于电场分布测量法的输电线路 劣化绝缘子检测研究

为实现劣化绝缘子快速、智能化检测,降低输电线路的事故隐患,本文基于电场分布测量法原理设计了一种操作简便、成本低廉、适用性强的绝缘子带电检测装置。通过ANSYS有限元软件仿真计算了检测装置自身、劣化绝缘子位置和缺陷类型对绝缘子串电场分布的影响,并利用"相邻作差法"进一步处理电场畸变数据。仿真结果显示,检测装置的存在不影响对绝缘子的电场分布趋势。最后现场试验表明,该检测设备能在绝缘子串上平滑轻巧地移动,对低(零)值瓷绝缘子及复合绝缘子芯棒导通缺陷均能有效识别,能提高输电线路劣化绝缘子的检测效率。     

复合材料杆塔人工加速老化试验及其长期性能评估

复合材料杆塔在实际运行中受到高湿、高低温、紫外线、雨水和电场等多种因素的侵蚀老化,同时导线在风力作用下的振动也会造成杆塔应力疲劳老化。为全面评估复合材料杆塔的运行可靠性和耐老化特性,结合我国杆塔实际运行环境,在IEC 5 000 h多因子老化试验方法的基础上进行改进,首次对复合材料杆塔开展人工加速老化试验,并通过在杆塔表面植入光纤光栅传感器实时监测杆塔应变。试验前,通过有限元力学仿真确定光纤光栅传感器在杆塔上的植入部位;试验中通过加装振动装置模拟风力对杆塔的影响。对杆塔应变数据进行分析,结果显示:紫外和高热高湿环境对杆塔应变有较大影响;经过5 000 h人工加速老化试验后,杆塔应变变化幅度小,杆塔未出现明显缺陷,表明复合材料杆塔可在户外长期运行。