CN106128619A - 一种具有分段间隙的阻尼增强型导线及阻尼增强方法 - Google Patents

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刘胜春
胡列翔
徐世泽
齐翼
陈飞
尹泉
高渊
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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Abstract

本发明提供了一种具有分段间隙的阻尼增强型导线及阻尼增强方法，通过特殊结构的钢芯实现了钢芯及铝合金层之间的分段间隙，增强了导线的阻尼特性，减弱了微风振动带来的影响。具有分段间隙的阻尼增强型导线包括7根不同直径钢线绞合成的钢芯，以及与钢芯同心绞合的铝合金层；将绞合后的钢芯的横截面外侧进行连接以形成椭圆形断面，其中，2根粗直径钢线分别放置于椭圆形断面长轴的两端；中直径钢线被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线分别相切；4根细直径钢线两两一组分别放置在2根粗直径钢线之间，每根细直径钢线分别于其相邻的粗直径钢线及中直径钢线相切，使得细直径钢线与多层铝合金层的最内层之间形成分段间隙结构。

Description

一种具有分段间隙的阻尼增强型导线及阻尼增强方法
技术领域
本发明涉及架空输电用导线领域，并且更具体地，涉及一种具有分段间隙的阻尼增强型导线及阻尼增强方法。
背景技术
架空导线在风的作用下会发生振动，常见的振动形式有微风振动、次档距振荡和舞动三种，其中微风振动是发生范围最广、持续时间最长的一种振动形式。微风振动容易引起导线的疲劳的断股，是线路设计和运行中必须重点关注的问题。
大跨越工程在送电线路中具有特殊重要性，由于架线高，气流比低处均匀，因此易于产生微风振动，大跨越导线强度高，运行应力大，自阻尼小，吸收风功率大，微风振动强烈。导线系统的振动基频非常低，临阶振型的频率十分接近，长期处于共振状态，防振难度大。大跨越工程导线通常采用紧密绞合无间隙的钢芯铝合金绞线，其自阻尼相对较小，平均运行应力通常不超过22％σb(σb为导线破断应力)，否则微风振动会超标。导线的平均运行应力主要受限于导线的自阻尼性能，若能提高导线的自阻尼性能，则可以采用更高的平均运行张力，导线的弧垂会相应减小，塔高相应减低，工程投资随之减少。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种具有分段间隙的阻尼增强型导线及阻尼增强方法。
根据本发明的一方面，提供一种一种具有分段间隙的阻尼增强型导线，包括：钢芯以及与钢芯同心绞合的多层铝合金层，其特征在于：所述钢芯由7根镀锌钢绞线绞合而成，包括2根粗直径钢线、1根中直径钢线以及4根细直径钢线，且将所述7根镀锌钢绞线同层绞合后的横截面外侧进行连接以形成椭圆形断面，其中，2根粗直径钢线分别放置于椭圆形断面长轴的两端且与多层铝合金层的最内层相切；中直径钢线被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线分别相切；4根细直径钢线两两一组分别放置在2根粗直径钢线之间，每根细直径钢线分别于其相邻的粗直径钢线及中直径钢线相切，使得细直径钢线与多层铝合金层的最内层之间形成分段间隙结构。
优选地，所述多层铝合金层是由多根铝合金型线绞合而成的环形结构。
优选地，所述分段间隙结构处填充防腐油脂。
优选地，所述粗直径钢线的直径大于中直径钢线的直径，所述中直径钢线的直径大于细直径钢线的直径。
根据本发明的另一方面，提出一种一种导线的阻尼增强方法，包括：由多根不同直径的镀锌钢绞线同层绞合后的横截面进行连接以成椭圆断面的导线钢芯，其特征在于：所述钢芯由7根镀锌钢绞线绞合而成，包括2根粗直径钢线、1根中直径钢线以及4根细直径钢线，其中，2根粗直径钢线分别放置于椭圆形断面长轴的两端且与多层铝合金层的最内层相切；中直径钢线被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线分别相切；4根细直径钢线两两一组分别放置在2根粗直径钢线之间，每根细直径钢线分别于其相邻的粗直径钢线及中直径钢线相切，使得细直径钢线与多层铝合金层的最内层之间形成分段间隙结构。
优选地，所述导线还包括多层与钢芯同心绞合的铝合金层。
优选地，所述铝合金层是由多根铝合金型线绞合而成的环形结构。
优选地，所述分段间隙结构处填充防腐油脂。
优选地，所述粗直径钢线的直径大于中直径钢线的直径，所述中直径钢线的直径大于细直径钢线的直径。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施例的钢芯截面结构示意图；
图2为根据跟发明优选实施例的导线截面结构示意图；
图3为根据跟发明优选实施例的导线阻尼增强方法流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施例的钢芯截面结构示意图。如图1所示，导线的钢芯100由7根直径不同的镀锌钢绞线同层绞合而成，且绞合后将钢绞线横截面外侧相连接，形成椭圆形截面。优选地，所述7根直径不同的镀锌钢绞线包括2根粗直径钢线101、1根中直径钢线102以及4根细直径钢线103，其中2根粗直径钢线101分别放置于椭圆形断面长轴的两端；中直径钢线102被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线101分别相切；4根细直径钢线103两两一组分别放置在2根粗直径钢线101之间，每根细直径钢线103分别于其相邻的粗直径钢线101及中直径钢线102相切。
图2为根据跟发明优选实施例的导线截面结构示意图。具有分段间隙的阻尼增强型导线200由钢芯以及多层铝合金层同心绞合而成，其中钢芯由7根镀锌钢绞线绞合而成，包括2根粗直径钢线201、1根中直径钢线202以及4根细直径钢线203，且将7根镀锌钢绞线同层绞合后的横截面的外侧进行连接以形成如图1所示的椭圆形断面。优选地，2根粗直径钢线201分别放置于椭圆形断面长轴的两端且与多层铝合金层的最内层相切；中直径钢线202被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线201分别相切；4根细直径钢线203两两一组分别放置在2根粗直径钢线201之间，每根细直径钢线203分别于其相邻的粗直径钢线201及中直径钢线202相切，使得细直径钢线203与多层铝合金层的最内层之间形成分段间隙结构。
优选地，导线的每层铝合金层都是由多根铝合金型线204绞合而成的环形结构。
优选地，在细直径钢线203与多层铝合金层的最内层之间形成分段间隙结构处填充防腐油脂，以降低层间线股的磨损，延长导线的使用寿命。
优选地，所述粗直径钢线201的直径大于中直径钢线202的直径，所述中直径钢线202的直径大于细直径钢线203的直径。
图3为根据跟发明优选实施例的导线阻尼增强方法流程图。由图3可知，导线的阻尼增强方法分为三步。
在步骤301，将7根不同直径的镀锌钢绞线进行绞合，且绞合后的钢芯横截面的外侧连线为椭圆形截面。优选地，在将镀锌钢绞线进行绞合时，2根粗直径钢线分别放置于椭圆形断面长轴的两端且与多层铝合金层的最内层相切；中直径钢线被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线分别相切；4根细直径钢线两两一组分别放置在2根粗直径钢线之间，每根细直径钢线分别于其相邻的粗直径钢线及中直径钢线相切。
优选地，进行钢芯的绞合时，粗直径钢线的直径大于中直径钢线的直径，所述中直径钢线的直径大于细直径钢线的直径。
步骤302中，在绞合成的钢芯周围同心绞合多层铝合金层。优选地，所述多层铝合金层是有多根铝合金型线绞合而成的环形结构。优选地，多层铝合金层的最内层与2根粗直径钢线相切，同时与细直径钢线之间形成分段间隙结构，并在绞合的同时在钢芯和多层铝合金层之间形成的间隙处填充防腐油脂，以降低层间线股的磨损，延长导线的使用寿命。
本发明通过特殊的钢芯结构设计实现了钢芯与铝合金层之间的分段间隙，使得导线在振动时由于间隙的存在层间线股会发生相互碰撞，从而消耗大量的能量。在相同的风能作用下，本发明中导线的阻尼增强，使用时振动强度大大降低，实现抑制导线微风振动的目的，进而在实际线路中，可以采用更高的平均运行张力，导线的垂弧会相应减小，塔高相应减低，工程投资随之减少。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (9)

1.一种具有分段间隙的阻尼增强型导线，包括：钢芯以及与钢芯同心绞合的多层铝合金层，其特征在于：所述钢芯由7根镀锌钢绞线绞合而成，包括2根粗直径钢线、1根中直径钢线以及4根细直径钢线，且将所述7根镀锌钢绞线同层绞合后的横截面外侧进行连接以形成椭圆形断面，其中，2根粗直径钢线分别放置于椭圆形断面长轴的两端且与多层铝合金层的最内层相切；中直径钢线被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线分别相切；4根细直径钢线两两一组分别放置在2根粗直径钢线之间，每根细直径钢线分别于其相邻的粗直径钢线及中直径钢线相切，使得细直径钢线与多层铝合金层的最内层之间形成分段间隙结构。
2.根据权利要求1所述的导线，其特征在于所述多层铝合金层是由多根铝合金型线绞合而成的环形结构。
3.根据权利要求1所述的导线，其特征在于所述分段间隙结构处填充防腐油脂。
4.根据权利要求1所述的导线，其特征在于所述粗直径钢线的直径大于中直径钢线的直径，所述中直径钢线的直径大于细直径钢线的直径。
5.一种导线的阻尼增强方法，包括：由多根不同直径的镀锌钢绞线同层绞合后的横截面进行连接以成椭圆断面的导线钢芯，其特征在于：所述钢芯由7根镀锌钢绞线绞合而成，包括2根粗直径钢线、1根中直径钢线以及4根细直径钢线，其中，2根粗直径钢线分别放置于椭圆形断面长轴的两端且与多层铝合金层的最内层相切；中直径钢线被放置在椭圆形断面长轴与短轴的交点处，且与2根粗直径钢线分别相切；4根细直径钢线两两一组分别放置在2根粗直径钢线之间，每根细直径钢线分别于其相邻的粗直径钢线及中直径钢线相切，使得细直径钢线与多层铝合金层的最内层之间形成分段间隙结构。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述导线还包括多层与钢芯同心绞合的铝合金层。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述铝合金层是由多根铝合金型线绞合而成的环形结构。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述分段间隙结构处填充防腐油脂。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述粗直径钢线的直径大于中直径钢线的直径，所述中直径钢线的直径大于细直径钢线的直径。
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