CN104901250A - 架空金属线路长度变化补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种架空金属线路长度变化补偿装置。本发明的目的是提供一种架空金属线路长度变化补偿装置，旨在使其根据气候的冷热变化自动调节导线的长短，确保线路始终运行在基本与地面保持平行的拉紧状态。本发明的技术方案是：该补偿装置由支架、弹簧、T型滑杆和挡板组成，支架为空心的长方体，一侧短边设有穿耳，另一侧短边开有穿孔；T型滑杆的两翼活套于支架的两条长边上，T型滑杆中部为拉杆且其自由端穿出支架上的穿孔并在拉杆端部制有拉环；挡板安装于与穿孔同侧的支架短边内侧，一对弹簧分别套在T型滑杆两翼与挡板之间的支架两条长边上。本发明适用于用于高压输电线路的导线因气温变化热胀冷缩引起长度变化时进行机械式的弹性长度补偿。
Description
技术领域
本发明涉及电气或桥梁工程中、架空金属线路长度变化补偿装置。适用于高压输电线路的导线因气温变化热胀冷缩引起长度变化时进行机械式的弹性长度补偿。
背景技术
在架空送电线路中，由于构成的导线体是金属铝材料，而铝的线膨胀系数为23×10-6，如果该线路以1公里长为档距，当气候温度变化量为35℃时，那么该导线将伸长的量值为Ls＝23×10-6×1000×35＝0.805m，由于架空线路是以杆塔为支撑悬挂起来的，这样柔性的电线就必然会产生圆弧度而下垂，称谓“弧垂”，亦称为弛度，它是导线悬挂曲线上最高点即悬挂点的连接直线与最低点的垂直距离。到导线最低点的垂直距离称为最大弧垂，通过计算，上述因气温变化导致伸长的0.805m后，会引起垂弧下垂幅度可达12.5～13.5m的幅度，这对于控制线路的对地距离和安全运行起到很大的威胁。尤其是新架线路经过一段运行时间后，导线会有不同程度的下垂。
弧垂所带来的危害：
1、影响线路对地距离，当林木生长接触线路时发生接地故障。
2、高温天气因下垂过于松驰，遇风飘动时，容易发生三相短路。
3、当冬季时，由于积雪影响加上冷缩，线路拉紧后，应力极大，严重时会使导线断裂发生事故，或者使杆塔拉倒，如2008年，我国南方电网公司杆塔倒塌达100余起中，均与线路应力过大导致铁塔受拉力不均匀而引起破坏因素有关。
弧垂的有效控制是线路巡检中最为重要的一环，对线路弧垂的有效控制目前是电力工程中的一个技术空白。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种架空金属线路长度变化补偿装置，旨在使该装置能根据气候的冷热变化自动调节导线的长短，从而确保线路始终运行在基本与地面保持平行的拉紧状态。
本发明所采用的技术方案是：架空金属线路长度变化补偿装置，其特征在于：该补偿装置由支架、弹簧、T型滑杆和挡板组成，其中，支架为空心的长方体，一侧短边设有穿耳，另一侧短边开有穿孔；T型滑杆的两翼活套于支架的两条长边上，T型滑杆中部为拉杆且其自由端穿出支架上的穿孔并在拉杆端部制有拉环；所述挡板安装于与穿孔同侧的支架短边内侧，一对弹簧分别套在T型滑杆两翼与挡板之间的支架两条长边上。
所述拉杆表面刻有温度标记。
所述弹簧在安装时处于压缩状态，T型滑杆两翼的初始位置在支架两条长边的中部。
本发明的有益效果是：本补偿装置根据使用地区的天气条件及地形条件等，预先计算好弹簧可能的伸缩量，在线路安装时就使弹预压缩并标以刻度，随后线路在运行时弹簧就会根据气温的升高或降低随之缩短或拉长，从而确保高压输电线在全年始终运行在与地面保持平行或基本平行的拉紧状态，消除了因弧垂所带来的各种隐患。不仅可以应用于电力线路上，也可以应用于建筑中斜拉桥上的钢索拉绳上使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明应用于高压线路上的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例高压输电线路导线长度变化补偿装置由支架1、弹簧2、T型滑杆3和挡板4组成，其中，支架1为由两条圆管(或方管)长边和两条圆管(或方管)短边制成的长方体，长方体中间为一空腔，支架的一侧短边焊有半圆形的穿耳1－2，支架另一侧短边中部侧开有穿孔1－1(圆孔或方孔)。T型滑杆3的两翼3－1上开有与上述圆管(或方管)相适配的孔，并借此孔活套于支架1的两条长边上，T型滑杆3的中部为拉杆3－2，其自由端穿过支架1上的穿孔1－1并在拉杆的端部制一拉环3－3。所述挡板4可以是一块长方形的平板，两端开有与支架1两条长边形状相匹配的孔，中间开有与拉杆3－2形状相匹配的孔，挡板4安装于靠近拉环3－3一侧支架1短边的内侧。一对螺旋弹簧2分别套在T型滑杆的两翼3－1与挡板4之间的支架长边上。
为了便于初始安装及日后维护或改进，在拉杆3－2表面刻有温度标记，该温度值应与所选弹簧的参数经计算后设定。
本发明的安装及工作原理如下：
如图2所示，将本补偿装置支架1上的穿耳1－2与线路上绝缘子5的一端相连，绝缘子的另一端固定在铁塔6上，而补偿装置T型滑杆3上的拉环3－3与高压输电线7连接，每两座铁塔6之间对称地安装两个补偿装置。本例的弹簧2在安装时处于压缩状态，T型滑杆3两翼3－1的初始位置基本在支架1两条长边的中部。
若架设输电线路的环境温度为20℃，安装时利用紧线器将T型滑杆3的两翼3－1拉至支架1长边的中间位置(记录刻度位置)，此时弹簧压缩由O点至A位置，即约的工作行程，如当气温如过一个月时间继续上升至40℃时，此时导线膨胀伸长，线体开始松驰，如设计弹簧的恢复应力为150Kg，弹簧的应力大于导线上自重力的应力约120Kg，弹簧向复位方向移动，即向原点0方向移动，使导线又重新拉紧，这样减少了线路下垂的弧垂长度。
运行在冬季时，如气温下降至-20℃时，导线因冷而紧缩，伸缩量假设为 此时作用在拉杆3－2上的拉力增大，根据虎克定律，导线因冷缩的应力将大于弹簧拉力，拉杆向线路方向移动，带动弹簧由A点向B点运动，朝弹簧向压紧方向移动，由于弹簧的保护和缓冲，可使线路导线免受巨大的冷缩拉力，从而也保护了线路和杆塔的安全，本设计弹簧寿命要求大于20年，材料热镀锌防腐碳素弹簧钢，也可选用不锈钢的弹簧体。
本装置可以根据架线的环境温度来设定导线因环境温度变化而引起的热胀冷缩，由于弹簧的自动伸缩调节，从而使架空的线路弧垂下降幅度控制在一定的范围内。应用范围可以在电力线路，也可以应用在以钢丝绳作的桥梁，如斜拉式钢索桥、吊桥等线状的长距离拉力装置上做因温度变化而产生的长度变化的拉力补偿装置。
Claims (3)
1.一种架空金属线路长度变化补偿装置，其特征在于：该补偿装置由支架(1)、弹簧(2)、T型滑杆(3)和挡板(4)组成，其中，支架(1)为空心的长方体，一侧短边设有穿耳(1－2)，另一侧短边开有穿孔(1－1)；T型滑杆(3)的两翼(3－1)活套于支架(1)的两条长边上，T型滑杆(3)中部为拉杆(3－2)且其自由端穿出支架(1)上的穿孔(1－1)并在拉杆端部制有拉环(3－3)；所述挡板(4)安装于与穿孔(1－1)同侧的支架(1)短边内侧，一对弹簧(2)分别套在T型滑杆两翼(3－1)与挡板(4)之间的支架(1)两条长边上。
2.根据权利要求1所述的架空金属线路长度变化补偿装置，其特征在于：所述拉杆(3－2)表面刻有温度标记。
3.根据权利要求1所述的架空金属线路长度变化补偿装置，其特征在于：所述弹簧(2)在安装时处于压缩状态，T型滑杆(3)两翼(3－1)的初始位置在支架(1)两条长边的中部。
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