CN105720539B - 一种拉伸式输电线抗倾压装置 - Google Patents

一种拉伸式输电线抗倾压装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种拉伸式输电线抗倾压装置及其方法,包括铁塔本体、网络组件、温度传感器、控制模块、位置传感器、电加热装置、杠杆副、传动滑轮组、重锤件、重锤导轨和托举轮;杠杆副的阻力臂长度大于动力臂,阻力臂末端设有用于对铁塔上部外延输电线进行顶托的托举轮,托举轮轮沿设有用于顶托输电线的轮槽;杠杆副的动力臂末端铰接有拉索,拉索与传动滑轮组相连,传动滑轮组与重锤件连接;杠杆副的支点设于铁塔本体下部。重锤件在重锤导轨的限位下沿导轨进行垂直向滑移,当重锤件向下滑移时,杠杆副的阻力臂向上转动以顶托铁塔处的输电线;本发明通过耦合导线承载结构与铁塔结构间的承力,以及可变的承力结构,提升了输电线受冻害时的抗倾压能力。

Description

一种拉伸式输电线抗倾压装置
技术领域
本发明涉及电力设施,尤其是一种拉伸式输电线抗倾压装置及其方法。
背景技术
近年来,冰冻灾害对国内输电干线的影响日益受到重视,当输电干线因覆冰倾压而倒塌时,将造成大范围断电而影响生产及生活,如何提升输电干线的抗倾压能力也成为一个研究方向;由于输电干线的架设以拉伸式为主,传统输电塔的设计中导线、地线与铁塔结构通常分开设计,常忽略导线、地线与铁塔结构间的力耦合作用;在严重冰冻气侯下,输电干线上的覆冰会加大输电线重量,使得架设输电线的杆塔所受载荷增加,研究表明,输电线因覆冰引起的纵向不平衡张力、各导线覆冰不均引起偏心是杆塔结构破坏的重要原因之一,如能合理地耦合导线承载结构与铁塔本体结构间的承力,以可变的承力结构对导线覆冰重量进行补偿,将有助于提升拉伸式输电线在冰冻灾害时的抗倾压能力。
发明内容
本发明提出一种拉伸式输电线抗倾压装置及其方法,通过合理地耦合导线承载结构与铁塔本体结构间的承力,以可变的承力结构对导线覆冰重量进行补偿,提升了输电线路在冰冻灾害中的抗倾压能力。
本发明采用以下技术方案。
一种拉伸式输电线抗倾压装置及其方法,经由改善输电铁塔与输电干线间的承力结构,来提升输电线路在冰冻灾害中的抗倾压能力,所述抗倾压装置包括铁塔本体、网络组件、温度传感器、控制模块、位置传感器、电加热装置、杠杆副、传动滑轮组、重锤件、重锤导轨和托举轮;所述杠杆副的阻力臂长度大于动力臂,阻力臂末端设有用于对铁塔上部外延输电线进行顶托的托举轮,托举轮轮沿设有用于顶托输电线的轮槽;所述杠杆副的动力臂末端铰接有拉索,所述拉索与传动滑轮组相连,传动滑轮组与重锤件连接;所述杠杆副的支点设于铁塔本体下部。
所述重锤导轨位于铁塔下部中央,所述重锤件设于重锤导轨处,在重锤导轨的限位下沿导轨进行垂直向滑移,当重锤件向下滑移时,重锤件经传动滑轮组传动来牵引杠杆副的动力臂使杠杆副的阻力臂向上转动以顶托铁塔处的输电线,铁塔上设有对阻力臂上扬动作进行限位的杠杆限位件。
所述电加热装置的发热体与托举轮相接触,所述温度传感器与控制模块相连,当发生冰冻灾害时,控制模块控制电加热装置加热托举轮,使托举轮、托举轮与输电线的接触位处不结冰;当铁塔处输电线因覆冰重量而下垂时,输电线经托举轮压迫阻力臂向下转动,使动力臂经传动滑轮组牵引重锤件在重锤导轨处向上滑移,阻力臂末端的托举轮在输电线上移动,使抗倾压装置对输电线的托举位置随之改变。
所述位置传感器设于铁塔上用于检测重锤件位置,位置传感器与控制模块相连,当重锤件在重锤导轨上的位置移至预警位时,控制模块通过网络组件向外部平台发出告警。
当铁塔本体在两个方向同时承载输电线时,所述抗倾压装置对应输电线方向设置多个杠杆副,所述多个杠杆副的动力臂经拉索共同连接至一个传动滑轮组。
所述传动滑轮组包括定滑轮和动滑轮。
所述杠杆副的动力臂与阻力臂间成角度设置。
所述温度传感器还连接至托举轮以实时检测托举轮温度。
本发明中,所述抗倾压装置包括铁塔本体、网络组件、温度传感器、控制模块、位置传感器、电加热装置、杠杆副、传动滑轮组、重锤件、重锤导轨和托举轮;所述杠杆副的阻力臂长度大于动力臂,阻力臂末端设有用于对铁塔上部外延输电线进行顶托的托举轮,托举轮轮沿设有用于顶托输电线的轮槽;所述杠杆副的动力臂末端铰接有拉索,所述拉索与传动滑轮组相连,传动滑轮组与重锤件连接;所述杠杆副的支点设于铁塔本体下部;该设计可以把拉伸式输电线在覆冰时所增加的额外重量传至铁塔基础处,由于铁塔基础的承重能力较强,因此可以有效补偿铁塔顶端在冰害时覆冰所造成的倾压力;由于本装置设置了托举轮对铁塔上部外延输电线进行顶托,可以大幅改善拉伸式输电线覆冰下垂时对铁塔本体的拉伸角度,使覆冰电线的倾压力更多地在托举轮处,从水平方向和垂直方向得以分解,铁塔两侧水平分力易于相互抵消,而垂直方向分力则可由杠杆副支点传至铁塔下部,从而减少对铁塔顶部的斜向拉力。
本发明中,所述电加热装置的发热体与托举轮相接触,所述温度传感器与控制模块相连,当发生冰冻灾害时,控制模块控制电加热装置加热托举轮,使托举轮、托举轮与输电线的接触位处不结冰;该设计使得本发明所述抗倾压装置能在冰冻气侯下持续工作,由于托举轮被加热,使托举轮、托举轮与输电线的接触位处不结冰,使得托举轮能在冻害天气下仍能转动,当拉伸式输电线覆冰重量发生变化时,杠杆副因受力变化而转动,托举轮也随之在输电线上移动,改变对输电线的支撑点,使本装置能适应输电线的不同覆冰状况。
本发明中,当铁塔本体在两个方向同时承载输电线时,所述抗倾压装置对应输电线方向设置多个杠杆副,所述多个杠杆副的动力臂经拉索共同连接至一个传动滑轮组;所述传动滑轮组包括定滑轮和动滑轮;所述杠杆副的动力臂与阻力臂间成角度设置;该设计使得铁塔下部的重锤能经多个杠杆副同时对多根拉伸式输电线进行顶托,不仅有助于机构的简化,而且当铁塔两侧输电线覆冰不均时,该设计中各杠杆的托举轮对输电线的顶托位置也随之不同来适应覆冰重量,例如当铁塔一侧输电线的覆冰严重大于另一侧时,该侧输电线上的托举轮高度即会较低,托举点也更加向铁塔外延伸,使托举轮处的分力更多地分至垂直向,由于多个杠杆副均能由同一重锤通过传动滑轮组进行传力,因此可以在一定幅度上实现对两侧不均拉力的补偿,如当两个杠杆副的拉索在传动滑轮组的动滑轮上相连时,这两个杠杆副上的承力即可通过动滑轮上的拉索进行互补,覆冰较严重的输电线处的杠杆副的受力能经动滑轮拉索传给覆冰较轻的输电线杠杆副处。
本发明中,杠杆副的阻力臂长度大于动力臂,该设计使得重锤件的微小移动即可应对托举轮在输电线上的大幅滑移,不仅节约了抗倾压装置的占用空间,而且可以扩大了托举轮在输电线上的移动范围,使之更能适应输电线的覆冰重量变化。
本发明中,所述温度传感器还连接至托举轮以实时检测托举轮温度;这可以使本发明中的电加热装置能及时在冻害天气对托举轮进行加热,还能防止托举轮温度过高而损坏输电线。
本发明中,所述位置传感器设于铁塔上用于检测重锤件位置,位置传感器与控制模块相连,当重锤件在重锤导轨上的位置移至预警位时,控制模块通过网络组件向外部平台发出告警;该设计使得本发明所述抗倾压装置能准确地评估出拉伸式输电线在冻害时的下垂度,当下垂度超出抗倾压装置的处理能力时,及时向远端管理平台告警。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明:
附图1是本发明的示意图;
图中:1-拉伸式输电线;2-托举轮;3-杠杆副的阻力臂;4-杠杆副的动力臂;5-杠杆副的支点;6-传动滑轮组;7-铁塔本体;8-重锤件;9-重锤导轨;10-杠杆副;11-动滑轮;12-拉索。
具体实施方式
如图1所示,一种拉伸式输电线抗倾压装置及其方法,经由改善输电铁塔与输电干线间的承力结构,来提升输电线路在冰冻灾害中的抗倾压能力,所述抗倾压装置包括铁塔本体7、网络组件、温度传感器、控制模块、位置传感器、电加热装置、杠杆副10、传动滑轮组6、重锤件8、重锤导轨9和托举轮2;所述杠杆副10的阻力臂3长度大于动力臂4,阻力臂3末端设有用于对铁塔上部外延输电线1进行顶托的托举轮2,托举轮2轮沿设有用于顶托输电线1的轮槽;所述杠杆副10的动力臂4末端铰接有拉索12,所述拉索12与传动滑轮组6相连,传动滑轮组6与重锤件8连接;所述杠杆副10的支点设于铁塔本体7下部。
所述重锤导轨9位于铁塔7下部中央,所述重锤件8设于重锤导轨9处,在重锤导轨9的限位下沿导轨9进行垂直向滑移,当重锤件8向下滑移时,重锤件8经传动滑轮组6传动来牵引杠杆副10的动力臂使杠杆副的阻力臂3向上转动以顶托铁塔处的输电线1,铁塔7上设有对阻力臂3上扬动作进行限位的杠杆限位件。
所述电加热装置的发热体与托举轮2相接触,所述温度传感器与控制模块相连,当发生冰冻灾害时,控制模块控制电加热装置加热托举轮2,使托举轮、托举轮2与输电线1的接触位处不结冰;当铁塔处输电线1因覆冰重量而下垂时,输电线1经托举轮2压迫阻力臂3向下转动,使动力臂4经传动滑轮组6牵引重锤件8在重锤导轨9处向上滑移,阻力臂3末端的托举轮2在输电线1上移动,使抗倾压装置对输电线1的托举位置随之改变。
所述位置传感器设于铁塔7上用于检测重锤件8位置,位置传感器与控制模块相连,当重锤件8在重锤导轨9上的位置移至预警位时,控制模块通过网络组件向外部平台发出告警。
当铁塔7本体在两个方向同时承载输电线时,所述抗倾压装置对应输电线方向设置多个杠杆副10,所述多个杠杆副10的动力臂经拉索共同连接至一个传动滑轮组6。
所述传动滑轮组6包括定滑轮和动滑轮11。
所述杠杆副的动力臂4与阻力臂3间成角度设置。
所述温度传感器还连接至托举轮2以实时检测托举轮温度。
实施例:
当气侯正常,铁塔上承载的拉伸式输电线1未覆冰时,杠杆副的阻力臂上扬至铁塔7上的杠杆限位件处停止,托举轮2接触输电线1,输电线1被置于托举轮2的轮槽内,但此时托举轮并不对输电线进行托举。
当冻害发生,输电线1因覆冰而下垂时,托举轮2对输电线1施以托举力,输电线1经托举轮2压迫阻力臂3向下转动,使动力臂4经传动滑轮组6牵引重锤件8在重锤导轨9处向上滑移,阻力臂3末端的托举轮2在输电线1上移动,使抗倾压装置对输电线1的托举位置随之改变,改变本装置对输电线1的支撑点以改善铁塔受力。此时控制模块控制电加热装置加热托举轮2,使托举轮、托举轮2与输电线1的接触位处不结冰;托举轮能在输电线上滑移滚动。
当输电线1覆冰过于严重,超出本发明所述装置的处理能力时,输电线1下垂严重,使重锤件8在重锤导轨9上的位置上移至预警位,控制模块通过网络组件向外部平台发出告警。

Claims (5)

1.一种拉伸式输电线抗倾压装置,经由改善输电铁塔与输电干线间的承力结构,来提升输电线路在冰冻灾害中的抗倾压能力,其特征在于:所述抗倾压装置包括铁塔本体、网络组件、温度传感器、控制模块、位置传感器、电加热装置、杠杆副、传动滑轮组、重锤件、重锤导轨和托举轮;所述杠杆副的阻力臂长度大于动力臂,阻力臂末端设有用于对铁塔上部外延输电线进行顶托的托举轮,托举轮轮沿设有用于顶托输电线的轮槽;所述杠杆副的动力臂末端铰接有拉索,所述拉索与传动滑轮组相连,传动滑轮组与重锤件连接;所述杠杆副的支点设于铁塔本体下部;
所述重锤导轨位于铁塔下部中央,所述重锤件设于重锤导轨处,在重锤导轨的限位下沿导轨进行垂直向滑移,当重锤件向下滑移时,重锤件经传动滑轮组传动来牵引杠杆副的动力臂使杠杆副的阻力臂向上转动以顶托铁塔处的输电线,铁塔上设有对阻力臂上扬动作进行限位的杠杆限位件;
所述电加热装置的发热体与托举轮相接触,所述温度传感器与控制模块相连,当发生冰冻灾害时,控制模块控制电加热装置加热托举轮,使托举轮、托举轮与输电线的接触位处不结冰;当铁塔处输电线因覆冰重量而下垂时,输电线经托举轮压迫阻力臂向下转动,使动力臂经传动滑轮组牵引重锤件在重锤导轨处向上滑移,阻力臂末端的托举轮在输电线上移动,使抗倾压装置对输电线的托举位置随之改变;
所述位置传感器设于铁塔上用于检测重锤件位置,位置传感器与控制模块相连,当重锤件在重锤导轨上的位置移至预警位时,控制模块通过网络组件向外部平台发出告警。
2.根据权利要求1所述的一种拉伸式输电线抗倾压装置,其特征在于:当铁塔本体在两个方向同时承载输电线时,所述抗倾压装置对应输电线方向设置多个杠杆副,所述多个杠杆副的动力臂经拉索共同连接至一个传动滑轮组。
3.根据权利要求2所述的一种拉伸式输电线抗倾压装置,其特征在于:所述传动滑轮组包括定滑轮和动滑轮。
4.根据权利要求1所述的一种拉伸式输电线抗倾压装置,其特征在于:所述杠杆副的动力臂与阻力臂间成角度设置。
5.根据权利要求1所述的一种拉伸式输电线抗倾压装置,其特征在于:所述温度传感器还连接至托举轮以实时检测托举轮温度。
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