路灯车弯曲应力及电极系统的实现方法    清远路灯车出租

     路灯车弯曲应力及电极系统的实现方法,   清远路灯车出租, 清远路灯车租赁, 清远路灯车出租公司   为了测试温度和机械应力对GF/EP复合材料介电强度的影响，必须首先设计一套能够实现所需测试条件的击穿实验平台。按照绝缘配合的理论基础，设计并搭建高电压高低温实验平台是进行击穿强度测试的前提。本文内容主要包括以下几个方面：1.高电压高低温环境的实现；2.拉应力及电极系统的实现方法；3.弯曲应力及电极系统的实现方法；4.实验线路的连接；5.整体实验平台的温度特性测试；6.实验材料的选择与处理；7.实验方法与步骤；8.实验数据的处理方法。

       高电压高低温试验主要由试验仓、通风道、温度控制系统、冷凝风机和水箱等组成。试验仓和温度控制系统采用分体设计，中间由绝缘通风管道连接，空气由送风机驱动流经制冷换热器、加热器、送风管道、试验仓和回风管道形成循环，使主体试验仓的温度基本稳定在实验设置的温度条件下实现环境温度的模拟。温度控制系统是高电压高低温试验的核心部件，由控制柜和温度传感器组成，它决定了该装置的升降温速率、精度等重要指标，控制柜内部装设电气控制系统，调试完成后，系统可以自动控制箱内的温度。冷凝风机和水箱主要用于给设备的动力系统降温。

      拉应力及电极系统的实现方法,  拉应力的实现方法为了研究GF/EP复合材料的介电强度随拉应力的变化规律，要求给试样施加一定大小的拉应力。为此，根据试样的尺寸设计了专用的拉伸实验装置。该拉伸实验装置的主体由两块长×宽×高分别为300mm×50mm×50mm的矩形铸铁制作而成。中间分别截取长240mm厚度为10mm的矩形单元，并在该单元及其对应位置上均匀对称地设计5个直径5mm深为20mm的孔，用-9-来固定试样。两端通过8个六角螺母固定的两根长400mm直径为125mm的螺栓连接。测试所用试样为3240环氧酚醛层压玻璃布板，拉伸试样的厚度为0.2mm，尺寸设计为300mm×240mm，其中有效长度为200mm。将试样固定在按照以上方案设计的拉伸实验装置上逐渐施加拉应力时，发现通过拉伸实验装置施加的拉应力不能均匀地作用于试样上，随着拉应力的增大材料表面有凸起现象。同时，由于剪切力的作用，导致与固定螺钉接触的GF/EP复合材料在试样开孔处发生变形，如图2-3所示。由于试样和金属夹具的表面都很光滑，在较大拉应力作用下试样与两侧金属接触面之间发生相对滑动，使试样实际承受的拉应力与理论计算值不符。

    为了解决上述问题，考虑到试样开孔处拉力与剪切力同时存在，并且在孔的边缘产生应力集中。为防止试样在开孔处发生破坏，保证试样在拉伸过程中受到均匀分布的拉应力作用，将试样两端的固定螺钉数目由5对增加为9对，增大有效接触面积。同时，将拉伸实验装置上面用于固定的金属板用表面粗糙的绝缘板代替，并将试样两端用PQ胶粘贴在表面粗糙、厚为10mm的绝缘板上，防止拉应力增大时，试样与固定装置发生相对运动，保证试样在拉伸过程中承受的拉应力与理论计算值相同。按照该方案改进之后，试样在承受较大的拉应力作用时，即使试样本身发生断裂，用于固定的开孔处也不会发生变形。

     拉应力的计算通过上述拉伸实验装置可以给试样施加拉应力，已知所用螺栓的螺距为1.75mm，通过改变六角螺母的角度可以使试样的伸长量梯度增大，若已知实验所用试样的基本参数就可以得到相应伸长量下试样所受拉应力大小。根据材料力学对变形固体的基本假设，认为GF/EP复合材料在纤维的纵向分布上为均匀、连续的，并且在拉应力作用下引起的变形远小于试样的原始尺寸，由内力的分布规律可知，在横截面上有均匀分布的正应力，且方向垂直于横截面，拉应力下试样局部单元的受力分析。假设试样的原长为L，纵向拉伸变化L，在不超过材料的拉伸强度极限时，纵向线应变与正应力服从胡克定律，即：LEL   E为材料的弹性模量，假设E在实验涉及的温度变化范围内为常数，已知所用试样的纵向拉伸强度为314MPa。 GF/EP复合材料达到其拉伸强度极限时的线应变约为1.2%42，可求得E26167MPa，为了方便计算取E26000MPa。 实验所用拉伸模具中螺栓的螺距为1.75mm，从试样的原长开始，通过改变模具两端六角螺母的角度，按照0.292mm每次(即六角螺母每次旋转60°)的方式梯度增大试样的拉伸长度。

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     拉伸实验电极系统的设计, 对于电介质击穿强度的测试，通常需要多次重复实验，每测完一个数据就要改变电极的位置。目前，击穿实验装置最常见的是用对称的电极对单个试样顺序进行击穿测试的系统，实验过程中将整个测试系统放置在变压器油或二甲基硅油等媒质中，一个电极接高压，另一电极接地，在一定条件下施加电压，直至试样发生击穿，记录击穿时的电压值。此种方法的缺点是：第一，击穿实验往往需要同种条件下的多次测试，在顺序进行多次击穿实验时，每次击穿测试都要更换试样，造成材料的浪费。第二，每次更换试样，上下电极均要改变位置，操作过程复杂。第三，每次击穿测试时，上下电极的相对位置不能保证一致，施加在试样上的电场分布不同，增大了实验结果的误差。在研究GF/EP复合材料的击穿强度随拉应力的变化规律时，采用球-板电极系统，将棒状的高压极端部设计成直径为10mm的半球形，地电极为经过倒角处理的直径为50mm的圆柱电极。在本次实验研究中，击穿强度的测试要在-40℃~60℃的温度范围内进行，实验所用的变压器油在低温环境下会变浑浊，变压器油的粘度增大，透光性变差，因此在改变电极位置时，很难保证高压电极能垂直于地电极的中心位置。为了使高压电极和地电极中心相互垂直，保证每次测试时试样表面的电场分布相同，以提高所测数据的准确性，可将上下电极固定在绝缘支架上。螺钉高压极地电极接地线绝缘支架.  电极系统中高压电极垂直设置，通过绝缘支架上的孔与地电极中心垂直。地电极水平设置，通过螺钉固定在绝缘支架的底板上。接地线通过螺钉固定在地电极上，并经绝缘底板的小孔引出，保证绝缘支架水平放置。在更换测试位置时只需要将高压电极稍微提起，通过控制杆就可灵活改变位置，大大提高了实验效率和实验结果的准确性。

    弯曲应力的实现方法为了研究GF/EP复合材料的介电强度随弯曲正应力的变化规律，要求给试样施加不同大小的弯曲正应力。为了获得大小不同的弯曲正应力，可将试样用绝缘带捆绑固定在直径各不相同的空心铝管上。用于固定试样、给试样提供弯曲正应力的金属铝管长500mm，为了获得不同大小的弯曲正应力，取6个外径各不相同的铝管，本次实验中所用铝管的外径分别为88mm、60mm、46mm、42mm、31mm和25mm。测试所用试样同样为3240环氧酚醛层压玻璃布板，弯曲试样的厚度为0.3mm，尺寸设计为450mm×3.14Dmm，其中D为金属铝管的外径。将不同尺寸的试样按照以上方法固定在对应的金属铝管上，当金属铝管的外径D较小时，试样将在固定点附近发生开裂，为了解决这一问题，当铝管外径较小时可适当增加绝缘带的数量，采取多点固定的方法，减小试样固定点附近的应力集中问题。

    以上方案，较好地体现了GF/EP复合材料用作干式空心电抗器、电力变压器等电力设备包封绝缘材料时的弯曲受力情况。通过以上方法可以给试样施加均匀分布的弯曲正应力。而且，用绝缘带捆绑固定的方法，可以使试样紧密地贴在金属铝管的表面，减小试样实际所受的弯曲正应力与理论计算值之间的误差。

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