CN101777740B - 一种架空输电线路的导线防覆冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输电设备领域内的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，包括：框架壳体；平行并可转动地安装在该框架壳体的两侧板上的主轴与联结轴；并列安装在该主轴上的弹簧与第一齿轮，弹簧的外端与该框架壳体上的固定轴连接，内端与该主轴连接；并列安装在联结轴上的槽轮、第二齿轮、第三齿轮，该第二齿轮与第三齿轮与第一齿轮相啮合，第二齿轮中间设有单向离合器；该第三齿轮的外径上部分区域不设立齿；与该槽轮固定相连接的柔性联结件；与该柔性联结件相连接的绝缘子和导线。该装置能够去除输电线路上产生的覆冰，保证输电线路的支撑装置工作在安全的负荷之下，从而确保在结冰环境下输电线路的安全运行。

Description

一种架空输电线路的导线防覆冰装置

技术领域

本发明涉及输电线供电设备技术领域，特别是涉及一种架空输电线路的导线防覆冰装置。

背景技术

根据我国输电线路的架设规范，输电线路覆冰厚度设计标准规定一个标准值。持续的雨雪、冰冻天气带来的电网覆冰是电网事故的罪魁祸首。当气温都在正负3摄氏度左右，在这种条件下极易使电网设备产生冰冻现象。雨雪附着在电网导线表面不断形成覆冰，冰冻严重时，覆冰厚度每小时就增加1毫米。按标准设计的输电线路难于抵挡60毫米以上的覆冰。

由覆冰引起的冰害事故主要有三种形式：1、覆冰使得导线和杆塔荷载过重形成的倒塔断线事故；2、覆冰绝缘子在运行电压下发生线路闪络；3、导线不均匀覆冰后，在风的激励下产生低频率、大振幅自激振动，导致导线、金具及杆塔损坏。当导线上缀满了沉重的冰凌后，对电线杆塔的横向拉力非常巨大，特别是在出现大风的情况下，很多导线出现了大幅度舞动，“共振”效应足以拉倒重达几十吨的钢制塔架，加剧了对输变电设备的破坏。另外，输电设备上产生覆冰后，绝缘水平大大下降，很多设备产生“冰闪”放电现象，大量设备因故障跳闸，特别是在气温回升，线路覆冰融化的过程中，极易发生线路闪络事故，对电网安全运行和可靠供电将造成严重威胁。

近年来，我国的输电线路覆冰事故不断发生，重大冰灾事故更有愈演愈烈之势。覆冰现象导致电网结构遭到严重破坏，电网安全受到威胁，受灾损失严重。随着“西电东送、南北互供、全国联网”电力发展战略的实施和1000KV交流特高压、±800KV直流特高压输电线路的建设，覆冰问题将成为影响高压、超特高压输电线路安全运行的严重隐患之一，如何保证在持续的雨雪、冰冻天气带来的电网覆冰的恶劣环境状况下保证架空输电线路的安全、可靠已成为迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种架空输电线路的导线防覆冰装置，保证输电线路导线在冬季环境温度达到结冰条件时避免导线覆冰，避免输电线路及铁塔因导线覆冰而发生突发性事故。

为了达到本发明的上述及其他目的，本发明提供一种架空输电线路的导线防覆冰装置，包括：

框架壳体；

平行并可转动地安装在该框架壳体的两侧板上的主轴与联结轴；

并列安装在所述主轴上的弹簧与第一齿轮，所述弹簧的外端与该框架壳体相对固定，内端与所述主轴连接；

并排安装在所述联结轴上的槽轮、第二齿轮和第三齿轮，该第二齿轮、第三齿轮与所述第一齿轮相啮合，第二齿轮通过中心设置的单向离合器与所述联结轴连接；槽轮、第三齿轮与联结轴固定连接；

所述第三齿轮的在外径上部分区域不设立齿；

与该槽轮固定相连接有柔性联结件；

与该柔性联结件相连接有架空输电线路的绝缘子和导线。

作为优选，上述主轴与联结轴通过轴承安装到该框架壳体上。

上述弹簧为平面涡卷弹簧或扭力弹簧或拉簧。

上述弹簧的数量为一个或一个以上，并联在主轴上。

作为优选，上述第三齿轮的外径上1/4～1/3的范围不设立齿。

作为优选，上述与槽轮固定相连接的柔性联结件为链条、钢丝绳或迪尼玛绳。

作为优选，上述槽轮也可为圆形槽轮、渐开线槽轮或扇形槽轮。

作为优选，在柔性联结件相连接的绝缘子和导线之间可采用弹性组件，上述弹性组件是弹簧吊架或拉力弹簧。

作为本发明的进一步改进，在框架壳体的侧板上设有与第一齿轮相连接的锁定弹簧力的锁定装置；在产品出厂前将弹簧的预紧力调整至设定值，通过锁定装置将其锁定，实际安装后卸下或松开锁定装置，使弹簧力作用在输电线路上。

采用本发明的技术方案，可使架空输电线路的导线通过绝缘子与弹性组件连接在架空输电线路导线的防覆冰装置的槽轮上，利用弹簧的弹力对架空输电线路的绝缘子和导线的重量实现平衡支吊，当输电线路的绝缘子与导线覆冰厚度超过设计标准值时，架空输电线路的绝缘子与导线由于覆冰重量超重，拉动弹簧张紧，悬吊位置开始逐步向下位移变化，第二齿轮的可自由转动方向与弹簧张紧的方向相对应，在悬吊位置向下移动的过程中，联结轴仅通过第三齿轮驱动第一齿轮转动，单向离合器使第二齿轮仅处于随动状态；当覆冰导线的重量超过设定值时，第三齿轮转动到无齿段，第一齿轮与第三齿轮之间这时就失去了啮合状态，弹簧的弹力对架空输电线路的绝缘子和导线的重力失去了平衡支吊，瞬间突发向下位移，并在极限位置突然停止，同时可激发输电线路产生高频振动，将初始产生的覆冰震碎散落，这时绝缘子和导线变轻，弹簧恢复原状，通过第一齿轮驱动第二齿轮转动，单向离合器使得此时第二齿轮能够带动联结轴一起转动，弹簧的力可以通过第一齿轮与第二齿轮来带动第三齿轮和槽轮反向转动，促使第三齿轮转动到带有齿的一段，第一齿轮与第三齿轮之间又恢复了啮合状态，绝缘子和导线上升，恢复原状，不再下坠。与现有技术相比，本发明的有益效果是：其能够自动去除输电线路上产生的覆冰，保证输电线路的支撑装置工作在安全的负荷之下，该装置适合作为寒冷地区的输电设备，可确保输电线路的安全运行。

附图说明

图1为本发明架空输电线路的导线防覆冰装置的一个实施例的结构示意图。

图2为图1沿A-A面的剖视图。

图中，1框架壳体，2弹簧，3第一齿轮，4槽轮，5第二齿轮，6第三齿轮，7锁定装置，8主轴，9联结轴，10柔性联结件，11弹簧固定轴，12单向离合器，13弹性组件，14绝缘子，15导线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，本实施例中框架壳体1的两侧板上可用4只轴承平行安装主轴8和联结轴9；主轴8上固定并列安装弹簧2和第一齿轮3，该弹簧2可以是平面涡卷弹簧或扭簧、拉簧等其他适合的弹簧，目的是，使其产生可驱使第一齿轮3转动的张紧力，在本实施例中，采用的是平面涡卷弹簧，该平面涡卷弹簧的内端弯钩联接在主轴8的沟槽内，外端弯钩与框架壳体1上的弹簧固定轴11联接固定；联结轴9上并列安装有槽轮4、第三齿轮6和中间设有单向离合器12的第二齿轮5，其中槽轮4可以是渐开式槽轮、圆形槽轮或扇形槽轮等任何适合的槽轮，在本实施例中，采用的是圆形槽轮；第二齿轮5中心上设有的单向离合器12，单向离合器12为已有技术，其作用是保证第二齿轮5只能在使悬吊装置在上升的方向带动联结轴9、槽轮4、第三齿轮6一齐转动，而在另一方向则在联结轴9上相对自由转动。本实施例中第二齿轮5、第三齿轮6并列与第一齿轮3与啮合，第三齿轮6为缺齿齿轮，其外径上部分区域不设立齿，作为优选，第三齿轮6的外径上1/4～1/3的范围不设立齿。

本实施例中槽轮4上固定联结有柔性联结件10，该柔性联结件10的另一端固定联结有弹性组件13相联结，弹性组件13的下端联结架空输电线路的绝缘子14和导线15。作为优选，上述弹性组件13可以是弹簧吊架或拉力弹簧。

本实施例中，在框架壳体的侧板上设有与第一齿轮相连接的锁定弹簧力的锁定装置7；在产品出厂前将弹簧的预紧力调整至设定值，通过锁定装置7将其锁定，实际安装后卸下或松开锁定装置，使弹簧力作用在输电线路上。

本发明的架空输电线路的导线防覆冰装置可固定于输电塔架上，悬挂于绝缘子14和输电导线15之上，该装置下端的弹性组件13与架空输电线路的绝缘子14和导线15相联接。当导线15尚未覆冰或覆冰后的重量未超过设定值时，该装置中弹簧2的力通过第一齿轮3与并列的第二齿轮5、第三齿轮6相啮合传递与导线15和绝缘子14的重力保持平衡。

当环境温度下降，架空输电线路的绝缘子14和导线15达到结冰条件时开始覆冰，重量加重，超重的绝缘子14和导线15向下逐步向下产生位移，促使槽轮4转动，并带动第三齿轮6转动，单向离合器的作用使得第二齿轮处于自由转动状态。当覆冰导线的重量超过设定值时，第三齿轮6转动到无齿段，第一齿轮3与第三齿轮6之间失去了啮合状态，弹簧2的弹力对架空输电线路的绝缘子14、导线15的重力失去了平衡支撑，这时导致绝缘子14和导线15瞬间突发下坠，瞬间自动产生高频振动，将已经产生覆冰震碎散落，绝缘子14、和导线15变轻，恢复原状，而后弹簧2的力又可以通过第二齿轮5带动第三齿轮6和槽轮4反向转动，促使第三齿轮6又转动到具有齿的一段，绝缘子14、和导线15上升，恢复原状，不再下坠，从而确保输电线路的安全运行。

除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方案。例如：平面涡卷弹簧可改用扭簧、拉簧，材料可用圆钢，也可用矩形钢；链条也可用钢丝绳也可以采用迪尼玛绳；渐开线槽轮可改为圆形槽轮或扇形槽轮；弹性组件中弹簧既可用压簧，也可用拉簧等等。在不背离本发明之精神及实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于包括：

框架壳体；

平行并可转动地安装在该框架壳体的两侧板上的主轴与联结轴；

并列安装在所述主轴上的弹簧与第一齿轮，所述弹簧的外端与该框架壳体相对固定，内端与所述主轴连接；

并排安装在所述联结轴上的槽轮、第二齿轮和第三齿轮，该第二齿轮、第三齿轮与所述第一齿轮相啮合，第二齿轮通过中心设置的单向离合器与所述联结轴连接；槽轮、第三齿轮与联结轴固定连接；

所述第三齿轮的在外径上部分区域不设立齿；

与该槽轮固定相连接有柔性联结件；

与该柔性联结件相连接有架空输电线路的绝缘子和导线。

2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，所述主轴与联结轴通过轴承安装到该框架壳体的两侧板上。

3.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，所述弹簧为平面涡卷弹簧、拉簧或扭力弹簧。

4.根据权利要求3所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，所述弹簧的数量为并联在主轴上的至少一个。

5.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，所述第三齿轮的外径上1/4～1/3的范围不设立齿。

6.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，所述与该槽轮固定相连接的柔性联结件为链条、钢丝绳或迪尼玛绳。

7.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，所述槽轮为圆形槽轮、渐开线槽轮或扇形槽轮。

8.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，与该柔性联结件下端连接的绝缘子和导线之间，设有弹性组件。

9.根据权利要求8所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，所述弹性组件为弹簧吊架或拉力弹簧。

10.根据权利要求1所述的一种架空输电线路的导线防覆冰装置，其特征在于，框架壳体的侧板上设置有与第一齿轮相连接的锁定弹簧力的锁定装置。

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