CN107732839A - 一种基于空气的平动快速阻尼释放器 - Google Patents

Abstract

一种基于空气的快速阻尼泄放器，该泄放器包括气缸筒、活塞螺杆、螺栓、密封圈、支撑轴承、活塞、阀门，安装两根导线上或相邻的间隔棒上，由于导线的来回运动，带动活塞来回运动，导线的动能会不断的改变空气的压强，不同幅度的导线运动会推动阀门出气口活塞运动到不同的位置，依次把孔从小到大露出来，进而把高压的空气不断泄放出去，这样不同幅度的导线运动能量都会快速被泄放掉。该阻尼泄放器结构简单，更换方便，尤其能够快速泄放掉导线运动能量，而不会产生振荡，具有较长的使用寿命和较高的应用价值。

Description

一种基于空气的平动快速阻尼释放器

技术领域

本发明属于电网线路运动技术安全领域，具体涉及一种基于空气的输电导线平动快速阻尼释放器。

背景技术

输电线路在不同气候条件的影响下，特别是特高压输电线路，会出现不同的运动幅度和频率，主要为高频微幅的微风振动、中频中幅的次档距振荡和低频大振幅的舞动，总的来说输电导线运动包括水平、垂直和扭动等三自由度运动，水平和垂直运动可统称为平动，但当幅值和频率达到一定程度时，使导线弧垂度增大、轴向应力增加，疲劳极限降低，极易造成导线断股；同时会使绝缘子串、横担及杆塔荷载变大，造成绝缘子摆动、横担变形、杆塔倾斜等严重灾害，对电网安全稳定运行构成极大威胁，也会直接对国民经济造成损失。

现有的导线运动阻尼器各有优缺点：双摆阻尼释放器适用于分裂导线，安装方便，防振效果较好；相间间隔棒可应用于220kV及以下电压等级的输电线路，或更髙电压等级的紧凑型线路，存在老化、放电、弯曲等问题，大振幅防振效果较好；扰流阻尼释放器主要用于覆冰较薄的地区，单导线上应用多于分裂导线，这种防振装置质轻、易于安装，存在老化、劣化的问题；偏心重锤适用于分裂导线，注意对微风振动的影响，防振效果较好；失谐摆在单导线上应用有效，在分裂导线上的应用有待研究；压重阻尼释放器取材方便，能抑制微风振动，自由度大，容易产生扰动；线夹回转式间隔棒防振效果良好，对线路不会产生负面影响，线夹回转式间隔棒比普通间隔棒造价髙。由于导线运动问题的复杂性，所以现有常用的运动阻尼装置都有其设计上的针对性和使用上的局限性，但现有的阻尼释放器都有一个共性的缺点，导线的运动能量并不能完全快速释放掉，有一部分会重新回到导线身上，产生相互的干扰运动，甚至加速了对输电线路的损坏。

尽管电网运动包括各种复杂的运动(幅度和频率都会发生变化)，对电网有损害的主要就是电网运动的幅度和频率，就某个具体的地区来说，导线运动存在主要的幅值和频率，所以需要阻尼掉这些运动能量，本发明着重设计一种平动快速阻尼释放器，不会产生振荡，平稳性好。

发明内容

本发明的目的在于把导线的动能转化为增大气缸筒空气的内能，进而无振荡地释放掉，即转化为空气的内能不会再返回到导线上，所以导线能量释放曲线为负斜率很大的单调曲线，而不是振荡形式的释放曲线。

根据上述目的，设计一种基于空气的平动快速阻尼释放器，包括外壳筒、活塞滑杆、螺栓、密封圈、支撑轴承、气缸筒、滑球、套筒、调节螺栓、压簧和顶珠。

螺栓中心开孔，与密封圈和支撑轴承固定在外壳筒两端，支撑轴承和螺栓用于稳定活塞滑杆并使保持轴向运动，密封圈安装在轴承和螺栓之间，防止进水。

外壳筒用于保护运动部分和支撑套筒。

在实际输电线路安装阻尼释放器时，活塞滑杆一端固定在导线上，而在外壳筒内的一端连接气缸筒，气缸筒另一端和滑球连接，外壳筒内还有一段由气缸筒两端有活塞，两端活塞分别连接着滑球，都是用于导线动能转化为空气内能的。

滑球直径略小于外壳筒内径，外壳筒内壁要光滑，能够使滑球顺利滑动。

外壳筒内要有一定长度的滑动空隙，用于释放积聚在气缸筒空气的内能。

由于气缸筒空气内能的改变，空气温度会改变，气缸筒和外壳筒要有良好的散热特性。

套筒壁上有四个螺纹孔，两两对称，螺纹孔内装有顶珠和压簧，顶珠和压簧连接，螺纹处有调节螺栓。

外壳筒壁也有四个孔，呈向外的喇叭形，当套筒套在外壳筒时与螺纹孔相通，喇叭形的孔保证顶珠不会被推挤到外壳筒内，通过调节螺栓来压紧或放松压簧，进行控制顶珠的压力。

由于现实的导线运动不可能完全同步运动，这时阻尼释放器就会起作用，导线的运动就会通过滑杆在外壳筒内推动气缸筒运动，当气缸筒另一端的滑球碰到顶珠时，由于顶珠的压力，滑球不会立刻滑动过去，如果导线的动能继续转化为空气内能，滑球推力增大，滑球就会滑过顶珠，滑过顶珠的瞬间气缸两端的活塞就会推开，由导线动能转化为空气内能的能量会释放掉很大一部分。

当导线反方向运动时，就会拉动滑球，这时滑球会被顶珠挡住，如果导线继续运动的话，滑球同样会滑过顶珠，由导线动能转化为空气内能的能量再次释放掉一大部分。

由于释放器都是安装在宽广的空间，加上释放器筒壁良好的散热性能，没有在瞬间释放掉的那部分内能，会通过筒壁散出去，所以由导线动能转化为空气内能的能量都会释放掉。

为了阻尼不同幅度的运动，需要多装几个套筒，调整调节螺栓位置进行控制顶珠的压力，也即是压簧或拉簧形变多少才能滑过顶珠，因此不同幅度的导线运动都可以快速阻尼掉。

装套筒的数量与一个地区的导线运动幅频有关系。

该阻尼释放器结构简单，更具有针对性，并可调节，尤其能够快速释放掉导线运动能量，而不会产生振荡，具有较长的使用寿命和较高的应用价值。

附图说明

图1是本发明阻尼释放器结构；

图2是本发明阻尼释放器的套筒轴向示意图。

具体实施方式

根据把导线的动能转化为空气内能，进而无振荡地释放掉，即空气内能不会再返回到导线上，设计一种基于空气的平动快速阻尼释放器，以下结合附图说明本发明的具体实施。

如图1所示的一种基于空气的平动快速阻尼释放器，包括外壳筒、活塞滑杆、螺栓、密封圈、支撑轴承、气缸筒、滑球、套筒、调节螺栓、压簧和顶珠。

螺栓中心开孔，与密封圈和支撑轴承固定在外壳筒两端，支撑轴承和螺栓用于稳定活塞滑杆并使保持轴向运动，密封圈安装在轴承和螺栓之间，防止进水。

外壳筒用于保护运动部分和支撑套筒。

在实际输电线路安装阻尼释放器时，活塞滑杆一端固定在导线上，而在外壳筒内的一端连接气缸筒，气缸筒另一端和滑球连接，外壳筒内还有一段由气缸筒两端有活塞，两端活塞分别连接着滑球，都是用于导线动能转化为空气内能的。

滑球直径略小于外壳筒内径，外壳筒内壁要光滑，能够使滑球顺利滑动。

外壳筒内要有一定长度的滑动空隙，用于释放积聚在气缸筒空气的内能。

由于气缸筒内能的改变，空气温度会改变，气缸筒和外壳筒采用高强度铝合金，并在筒壁外面增加短鳍片形的散热片，使筒壁要有良好的散热特性。

如图2所示套筒轴向示意图，套筒壁上有四个螺纹孔，两两对称，螺纹孔内装有顶珠和压簧，顶珠和压簧连接，螺纹处有调节螺栓。

外壳筒壁也有四个孔，呈向外的喇叭形，当套筒套在外壳筒时与螺纹孔相通，喇叭形的孔保证顶珠不会被推挤到外壳筒内，通过调节螺栓来压紧或放松压簧，进行控制顶珠的压力。

由于现实的导线运动不可能完全同步运动，这时阻尼释放器就会起作用，导线的运动就会通过活塞滑杆在外壳筒内推动气缸筒运动，当气缸筒另一端的滑球碰到顶珠时，由于顶珠的压力，滑球不会立刻滑动过去，如果导线的动能继续转化为空气内能，滑球推力增大，滑球就会滑过顶珠，滑过顶珠的瞬间气缸两端的活塞就会推开，由导线动能转化为空气内能的能量会释放掉很大一部分。

当导线反方向运动时，就会拉动滑球，这时滑球会被顶珠挡住，如果导线继续运动的话，滑球同样会滑过顶珠，由导线动能转化为空气内能的能量再次释放掉一大部分。

由于释放器都是安装在宽阔的空间，加上释放器筒壁材料良好的散热性能，没有在瞬间释放掉的那部分内能，会通过筒壁散出去，所以由导线动能转化为空气内能的能量都会释放掉。

为了阻尼不同幅度的运动，需要多装几个套筒，调整调节螺栓位置进行控制顶珠的压力，也即是压簧或拉簧形变多少才能滑过顶珠，因此不同幅度的导线运动都可以快速阻尼掉。

装套筒的数量与一个地区的导线运动幅频有关系。

该阻尼释放器结构简单，更具有针对性，并可调节，尤其能够快速释放掉导线运动能量，而不会产生振荡，具有较长的使用寿命和较高的应用价值。

最后说明的是以上实施案例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，可以对本发明进行修改或更换，而不脱离本技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种基于空气的平动快速阻尼释放器，其特征在于该释放器包括：外壳筒、活塞滑杆、螺栓、密封圈、支撑轴承、气缸筒、滑球、套筒、调节螺栓、压簧和顶珠；螺栓中心开孔，与密封圈和支撑轴承固定在外壳筒两端，支撑轴承和螺栓用于稳定活塞滑杆并使保持轴向运动，密封圈安装在轴承和螺栓之间，防止进水；外壳筒用于保护弹性运动部分和支撑套筒；在安装阻尼释放器时，活塞滑杆一端固定在导线上，而在外壳筒内的一端连接气缸筒，气缸筒另一端和滑球连接，外壳筒内还有一段由气缸筒两端有活塞，两端活塞分别连接着滑球，都是用于导线动能转化为空气内能的；滑球直径略小于外壳筒内径，外壳筒内壁要光滑，能够使滑球顺利滑动。

2.权利要求1所述的一种基于空气的平动快速阻尼释放器，其特征在于：套筒套在外壳筒上，套筒壁上有四个螺纹孔，两两对称，螺纹孔内装有顶珠和压簧，顶珠和压簧连接，螺纹处有调节螺栓。

3.权利要求2所述的套筒，其特征在于：通过调节螺栓来压紧或放松压簧，进行控制顶珠的压力。

4.权利要求2所述的套筒，其特征在于：套筒的数量与一个地区的导线运动幅频有关系。

5.权利要求1所述的一种基于空气的平动快速阻尼释放器，其特征在于：外壳筒内要有一定长度的滑动空隙，筒内径略大于滑球直径，使滑球在筒内能够顺利滑动，用于快速释放积聚在气缸筒内空气上的内能；外壳筒壁上的四个呈向外的喇叭形孔与套筒的四个螺纹孔相通，保证顶珠不会被推挤到外壳筒内；由于空气内能的改变，空气温度会改变，外壳筒和气缸筒采用良好的散热高强度材料并在壁外加上短鳍片形的散热片。

6.权利要求1所述的一种平动快速阻尼释放器，特征在于其工作过程包括：由于现实的导线运动不可能完全同步运动，这时阻尼释放器就会起作用，导线的运动就会通过滑杆在外壳筒内推动气缸筒运动，当气缸筒另一端的滑球碰到顶珠时，由于顶珠的压力，滑球不会立刻滑动过去，如果导线的动能继续转化为空气内能，滑球推力增大，滑球就会滑过顶珠，滑过顶珠的瞬间气缸两端的活塞就会推开，由导线动能转化为空气内能的能量会释放掉很大一部分；当导线反方向运动时，就会拉动滑球，这时滑球会被顶珠挡住，如果导线继续运动的话，滑球同样会滑过顶珠，由导线动能转化为空气内能的能量再次释放掉一大部分；由于释放器都是安装在宽阔的空间，加上阻尼器筒壁良好的散热性能，没有在瞬间释放掉的那部分内能，会通过气缸筒散出去，所以由导线动能转化为空气内能的能量都会释放掉。

7.权利要求1所述的一种基于空气的平动快速阻尼释放器，其特征在于：为了阻尼不同幅度的运动，需要多装几个套筒，调整调节螺栓位置进行控制顶珠的压力，也即是压簧或拉簧形变多少才能滑过顶珠。