CN106898984B - 多振子耦合输电线路减振系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多振子耦合输电线路减振系统。本发明包括间隔棒和阻尼线；所述每个间隔棒分别安装在垂直于输电线上某点切线的同一截面内的三相输电线上，同一截面内三相输电线的间隔棒之间或通过所述阻尼线相互连接；所述间隔棒为框架式结构，每相输电线的每根输电导线间隔一定的距离固定于间隔棒上；沿输电线路上均匀或非均匀布置若干间隔棒及阻尼线，阻尼线的布置具有选择性，有些同一截面内的间隔棒之间不设阻尼线。本发明不需要固定支座，只要合理利用“振幅死亡”这一机理，就能达到减振的目的；并且对于大幅低频舞动的情况，也能起到很好的减振效果。

Description

多振子耦合输电线路减振系统
技术领域
本发明属于大跨柔性结构减振技术领域，具体涉及一种多振子耦合输电线路减振系统。
背景技术
架空输电线路属于大跨柔性结构，当受风、地震及脱冰等环境激励作用时，线路产生高频振动和低频动舞。高频振动的振幅虽小，但输电线在悬点处反复被拗折，容易引起材料疲劳，最后导致断股、断线事故，传统的防振锤减振装置对这类高频小幅振动有较好的减振控制效果。输电线低频舞动的振幅较大，容易引起相间闪络跳闸，甚至造成断线倒塔等严重事故。防振锤减振装置对这类低频大幅舞动的减振控制效果不明显；传统阻尼器减振控制装置需要固定支座的支撑才能进行减振，而输电线路属于架空的大跨柔性结构，固定支座是很难提供的，所以阻尼器减振装置只能安装在输电塔附近，对整个大跨柔性线路的舞动来说，其减振控制效果也是非常有限的。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种多振子耦合输电线路振减振系统，以解决大跨柔性结构的振动控制问题。
本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该多振子耦合输电线路减振系统，它包括间隔棒和阻尼线；所述每个间隔棒分别安装在垂直于输电线上某点切线的同一截面内的三相输电线上，同一截面内三相输电线的间隔棒之间或通过所述阻尼线相互连接；所述间隔棒为框架式结构，每相输电线的每根输电导线间隔一定的距离固定于间隔棒上；沿输电线路上均匀或非均匀布置若干间隔棒及阻尼线，阻尼线的布置具有选择性，有些同一截面内的间隔棒之间不设阻尼线。
具体的，所述输电线路为三相四分裂输电线路；所述间隔棒为正方形框架结构，正方形的每根对角线两端的延长线上各设有一根固定棒，每相输电线的每根输电导线分别固定在四根固定棒的外端部上。
进一步，所述固定棒的外端部设有一个可开合的卡口，卡口围合成一个圆形通孔，该圆形通孔直径比输电导线直径略小。
具体的，所述间隔棒采用高分子材料或金属材料制成，阻尼线采用粘弹性合成橡胶材料制成。
本发明的工作原理是：将间隔棒看作一个质量块，当间隔棒发生位移时，输电线产生非线性弹性恢复力，因此，单个间隔棒与所连接的输电线可以简化为一个非线性弹簧振子。每相输电线路上有多个间隔棒振子，三相输电线通过阻尼线构成一个大的多振子耦合系统。改变间隔棒质量、间隔棒距离可以改变单个间隔棒频率，从而实现频率错配；改变阻尼线刚度、阻尼以及连接位置和数量，可以调整相与相之间的耦合强度；在强风、地震及脱冰等激励作用下，由于各个间隔棒振子所处的空间位置不同，这些激励作用力存在明显的时间延迟现象。频率错配、耦合强度、时间延迟是实现振幅死亡的三个关键因素，通过调整这三个参数，可以使整个输电线系统达到一个最优的状态，从而实现输电线振幅死亡，达到减振控制的目的。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)传统阻尼器减振控制装置需要固定支座的支撑才能进行减振，而输电线路属于架空的大跨柔性结构，所以固定支座是很难提供的，而本发明不需要固定支座，只要合理利用“振幅死亡”这一机理，就能达到减振的目的。
(2)现有的防振锤主要适用于架空输电线路高频低幅振动这种工况，在大幅低频舞动情况下，并不能起到很好的减振效果，本发明对于大幅低频舞动的情况，也能起到很好的减振效果。
附图说明
图1是本发明实施例系统在输电线路上的整体布置图。
图2是图1中1处间隔棒和阻尼线的布置截面视图。
图3是图1中2处间隔棒的布置立体视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
参见图1，将本发明的多振子耦合输电线路减振系统应用于三相四分裂输电线路上，图中5所示为第一相输电线，3所示为第二相输电线，4所示为第三相输电线。从图1中可见，本实施例包括间隔棒6和阻尼线7；每个间隔棒6分别安装在垂直于输电线上某点切线的同一截面内的三相输电线上，同一截面内三相输电线的间隔棒6之间或通过阻尼线7相互连接；沿输电线路均匀或非均匀布置若干间隔棒6及阻尼线7，阻尼线7的布置具有选择性，有些同一截面内的间隔棒6之间也可以不设阻尼线7。
参见图2、图3，间隔棒6为正方形框架结构，正方形的每根对角线两端的延长线上各设有一根固定棒，每相输电线的每根输电导线8分别固定在四根固定棒的外端部上，使每相输电线的每根输电导线8间隔一定的距离固定于间隔棒6上。当每相输电线的间隔棒6通过阻尼线7连接时，每相输电线的相间间距L等于间隔棒6的中心点之间的距离。从图3可见，固定棒6的外端部设有一个可开合的卡口，卡口围合成一个圆形通孔，该圆形通孔直径比输电导线8直径略小，使固定棒6能卡住并固定在输电导线是，同时能根据需要灵活地将固定棒6从输电导线8中拆下，方便更换。
间隔棒6选用不同材料可以改变其质量，从而调整间隔棒振子固有频率。阻尼线7将三相线路耦合为一体，通过改变其刚度、阻尼、以及连接位置和数量，可以调整相与相之间的耦合强度。本实施例中，间隔棒6采用高分子材料或金属材料制成，阻尼线7所述采用粘弹性合成橡胶材料制成。

Claims (3)

1.一种多振子耦合输电线路减振系统，其特征在于：它包括间隔棒和阻尼线；所述每个间隔棒分别安装在垂直于输电线上某点切线的同一截面内的三相输电线上，同一截面内三相输电线的间隔棒之间通过所述阻尼线相互连接；所述间隔棒为框架式结构，每相输电线的每根输电导线间隔一定的距离固定于间隔棒上；沿输电线路上均匀或非均匀布置若干间隔棒及阻尼线；
所述输电线路为三相四分裂输电线路；所述间隔棒为正方形框架结构，正方形的每根对角线两端的延长线上各设有一根固定棒，每相输电线的每根输电导线分别固定在四根固定棒的外端部上。
2.根据权利要求1所述的多振子耦合输电线路减振系统，其特征在于：所述固定棒的外端部设有一个可开合的卡口，卡口围合成一个圆形通孔，该圆形通孔直径比输电导线直径略小。
3.根据权利要求1所述的多振子耦合输电线路减振系统，其特征在于：所述间隔棒采用高分子材料或金属材料制成，阻尼线采用粘弹性合成橡胶材料制成。
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