CN103887750A - 一种抑制扭振防舞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制扭振防舞装置，包括抑扭圆环、支撑杆、导线夹和连接套环，其中，所述连接套环包括可相对转动的内环和外环，所述内环和所述外环之间设置有弹性装置，所述抑扭圆环固定在所述支撑杆上，所述支撑杆固定所述外环上，所述导线夹固定在所述内环上。本发明提供的抑制扭振防舞装置能够很好的消除分裂导线的舞动。

Description

一种抑制扭振防舞装置

技术领域

本发明涉及抑制扭振技术领域，尤其涉及一种抑制扭振防舞装置。

背景技术

分裂导线，是一种高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。即每相导线由几根直径较小的子导线组成，各子导线间隔一定距离并按对称多角形排列。高压输电线路的分裂导线数一般取2～4根，特高压输电线路的分裂导线数最多时可取到6或者8根。

有的分裂导线在架设时，需要采用间隔棒保证每根子导线之间间隔一定距离。但是即使采用了间隔棒，分裂导线架设时还需考虑导线舞动的问题，所述导线舞动是指，途径冰区的架空输电线路导线覆冰后通常形成非对称截面，导线在风作用下可能诱发一种低频、大振幅的自激振动。由于导线舞动持续时间长，一旦发生，将导致线路短路、断线和倒塔等重大事故，造成大面积停电，给国民经济造成巨大的损失。

因此，如何提供一种抑制扭振防舞装置，以消除分裂导线的舞动，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抑制扭振防舞装置，以消除分裂导线的舞动。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抑制扭振防舞装置，包括抑扭圆环、支撑杆、导线夹和连接套环，其中，所述连接套环包括可相对转动的内环和外环，所述内环和所述外环之间设置有弹性装置，所述抑扭圆环固定在所述支撑杆上，所述支撑杆固定所述外环上，所述导线夹固定在所述内环上。

优选的，上述弹性装置为设置在所述内环和所述外环之间的柔性滚珠。

优选的，上述导线夹为八个，均布在所述内环的外圆周面上。

优选的，上述导线夹的夹持点位于同一个圆周上。

优选的，上述抑扭圆环为两个，分别通过一个所述支撑杆与所述外环固定连接。

优选的，上述抑扭圆环位于同一个圆周上。

本发明提供的抑制扭振防舞装置，包括抑扭圆环、支撑杆、导线夹和连接套环，其中，所述连接套环包括可相对转动的内环和外环，所述内环和所述外环之间设置有弹性装置，所述抑扭圆环固定在所述支撑杆上，所述支撑杆固定所述外环上，所述导线夹固定在所述内环上。本发明提供的抑制扭振防舞装置能够很好的消除分裂导线的舞动，具体推理过程如下：

建立附有抑扭环的导线系统的运动方程：

以上式中：H_D，抑扭环的阻尼系数；

θ、

分别为抑扭环相对于导线的角振幅、角速度和角加速度。

n，子导线数；

D，子导线外径；

l，档距；

U_av，平均风速；

C_l，升力系数；

θ，攻角；

C_D,阻尼系数平均值；

M^*,扭转系数。

其中：

${\mathrm{\ω}}_D=\sqrt{G_D/J_D}$

μ=J_D/J

式中：ω_D，抑流环本身的固有频率

μ，转动惯量比

J_D，圆环转动惯量

G_D，弹簧的刚度。

根据舞动频率和导线系统的垂直振动固有频率相等，即ω=ω_y，并忽略导线系统的扭振阻尼H，即可得安装了抑扭环后导线开环系统传递函数的增益为：

如前所述，导线系统发生舞动的必要条件为该增益大于1，即

上式即为安装了抑扭环后导线系统的稳定性判别式，同时也是衡量抑扭环的防舞效果验算式。

从式中可以看出，对形同稳定性其关键作用是第二项，因此，我们可以构造一个新的更简单的函数来取代，这个函数是

可得以下结论：

与ω_y是导线系统的扭转与垂直的固有频率，与导线系统的参数无关。而抑扭环的防舞性能则是通过μ和ω_D两个参数来实现。因此，所谓抑扭环的防舞性能设计，实质上就是如何确定μ和ω_D的最优值。对于分裂导线，通常有

并且一般总是设计得使

这样就使得：

$g\≈\frac{2\mathrm{\Δ\ω}}{\mathrm{\μ}{{\mathrm{\ω}}^2}_y}$

由此可见，抑扭环的防舞效果决定于Δω和转动惯量比μ，Δω值愈小，或者μ值愈大，则防舞效果愈好。

其中，内环通过导线夹夹持住分裂导线，内环和外环之间设置有弹性装置，此处设置的弹性装置能够改变Δω，使得Δω变小，通过支撑杆固定在外环上的抑扭圆环提高了质量，并且通过支撑杆进行了延长，能够提高转动惯量比μ，能够消除分裂导线的舞动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的抑制扭振防舞装置的结构示意图。

上图1中：

内环1、外环2、柔性滚珠3、导线夹4、支撑杆5、抑扭圆环6。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的抑制扭振防舞装置的结构示意图。

本发明实施例提供的抑制扭振防舞装置，包括抑扭圆环6、支撑杆5、导线夹4和连接套环，其中，连接套环包括可相对转动的内环1和外环2，内环1和外环2之间设置有弹性装置，抑扭圆环6固定在支撑杆5上，支撑杆5固定外环2上，导线夹4固定在内环1上。本发明提供的抑制扭振防舞装置属于抑扭环的一种，能够很好的消除分裂导线的舞动，具体推理过程如下：

建立附有抑扭环的导线系统的运动方程：

以上式中：H_D，抑扭环的阻尼系数；

θ、

分别为抑扭环相对于导线的角振幅、角速度和角加速度。

n，子导线数；

D，子导线外径；

l，档距；

U_av，平均风速；

C_l，升力系数；

θ，攻角；

C_D,阻尼系数平均值；

M^*,扭转系数。

其中：

${\mathrm{\ω}}_D=\sqrt{G_D/J_D}$

μ=J_D/J

式中：ω_D，抑流环本身的固有频率

μ，转动惯量比

J_D，圆环转动惯量

G_D，弹簧的刚度。

根据舞动频率和导线系统的垂直振动固有频率相等，即ω=ω_y，并忽略导线系统的扭振阻尼H，即可得安装了抑扭环后导线开环系统传递函数的增益为：

如前所述，导线系统发生舞动的必要条件为该增益大于1，即

上式即为安装了抑扭环后导线系统的稳定性判别式，同时也是衡量抑扭环的防舞效果验算式。

从式中可以看出，对形同稳定性其关键作用是第二项，因此，我们可以构造一个新的更简单的函数来取代，这个函数是

可得以下结论：

与ω_y是导线系统的扭转与垂直的固有频率，与导线系统的参数无关。而抑扭环的防舞性能则是通过μ和ω_D两个参数来实现。因此，所谓抑扭环的防舞性能设计，实质上就是如何确定μ和ω_D的最优值。对于分裂导线，通常有

并且一般总是设计得使

这样就使得：

$g\≈\frac{2\mathrm{\Δ\ω}}{\mathrm{\μ}{{\mathrm{\ω}}^2}_y}$

由此可见，抑扭环的防舞效果决定于Δω和转动惯量比μ，Δω值愈小，或者μ值愈大，则防舞效果愈好。

其中，内环1通过导线夹4夹持住分裂导线，内环1和外环2之间设置有弹性装置，此处设置的弹性装置能够改变Δω，使得Δω变小，通过支撑杆5固定在外环2上的抑扭圆环6提高了质量，并且通过支撑杆5进行了延长，能够提高转动惯量比μ，能够消除分裂导线的舞动。

其中，弹性装置为设置在内环1和外环2之间的柔性滚珠3，那么柔性滚球3既能够实现外环2和内环1两者的相对转动，也能够作为内环1和外环2之间的弹性装置使用，结构得到了优化，并且，外环2和内环1相对转动也能够使Δω变小，制作成本较低。

本专利说明以8分裂导线为例。导线夹4为八个，均布在内环1的外圆周面上，这样就能够实现对8根及以内数量的分裂导线的舞动消除。6分裂导线、4分裂导线、2分裂导线依然在本实施例保护范围内。

其中，导线夹4的夹持点位于同一个圆周上，消除分裂导线的舞动效果更好。

其中，抑扭圆环6为两个半环形结构，分别通过一个支撑杆5与外环2固定连接，以进一步提高转动惯量比μ，并且，当抑扭圆环6位于同一个圆周上时，消除分裂导线的舞动效果更好。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种抑制扭振防舞装置，其特征在于，包括抑扭圆环、支撑杆、导线夹和连接套环，其中，

所述连接套环包括可相对转动的内环和外环，所述内环和所述外环之间设置有弹性装置，

所述抑扭圆环固定在所述支撑杆上，所述支撑杆固定所述外环上，所述导线夹固定在所述内环上。

2.根据权利要求1所述的抑制扭振防舞装置，其特征在于，所述弹性装置为设置在所述内环和所述外环之间的柔性滚珠。

3.根据权利要求1所述的抑制扭振防舞装置，其特征在于，所述导线夹为八个，均布在所述内环的外圆周面上。

4.根据权利要求3所述的抑制扭振防舞装置，其特征在于，所述导线夹的夹持点位于同一个圆周上。

5.根据权利要求1所述的抑制扭振防舞装置，其特征在于，所述抑扭圆环为两个，分别通过一个所述支撑杆与所述外环固定连接。

6.根据权利要求5所述的抑制扭振防舞装置，其特征在于，所述抑扭圆环位于同一个圆周上。

Images