CN108512177B - 一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，所述装置包括：摇杆和水平设置于横担上的滑轨，所述滑轨表面设有凹槽，所述凹槽内部滑动卡接第一滑块，所述第一滑块与所述摇杆的一端连接，所述摇杆的另一端连接一连接件，所述连接件为互相扣合的U型金属卡子，所述U型金属卡子均连接于悬垂绝缘子串的芯棒上。本申请确保当第一滑块滑动至滑轨靠近杆塔的一端时，悬垂绝缘子串与杆塔仍然保持着安全的绝缘距离，结构简单、安装方便、便于操作，并且悬垂绝缘子串的最大偏移角可通过滑轨在横担上的固定位置以及芯棒上连接件的位置控制，有效的提高了输电线路安全及质量，降低了输电线路故障的发生，保证了输电线路的安全运行。

Description

一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置

技术领域

本申请涉及电力金具技术领域，尤其涉及一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置。

背景技术

输电线路风偏是指输电导线在风力的作用下发生偏离。若输电导线在风力带动下靠近杆塔，严重时则导致输电导线与杆塔之间的绝缘距离不够，进而发生闪络放电现象。输电线路的风偏闪络一直是影响线路安全运行的因素之一，与雷击等其他原因引起的跳闸相比，风偏跳闸的重合成功率低，一旦发生风偏跳闸，往往造成电线电弧烧伤、断股、断线等严重后果。尤其是500kV及以上电压等级线路，若发生风偏闪络事故，将对整个系统造成很大影响，严重影响供电可靠性。

架空输电线路长期运行在野外，受自然条件气候变化的影响很大，风偏发生时一般伴随大风、雷雨等恶劣气象活动。目前对于输电线路风偏现象，常见的防范改造措施是在发生风偏故障的输电线路导线上加装跳线串或重锤片，使得带电的导线与杆塔导电部分保持足够的电气距离。

在输电线路中加装跳线串后，若风力较大，则线路中的导线仍然易发生风偏现象，导致跳闸。若是加装重锤片，由于重锤片表面积大，容易兜风，当大风吹向重锤片时，仍然会造成风偏闪络；另外，导线的设计按照设计要求，有一定的重力上限值，但是重锤片每片重达几百公斤，因此会给杆塔增加了额外的负重，需要重新校核杆塔载荷，同时对杆塔会牺牲裕度，使得大风时杆塔易发生受损，严重时发生倒塔断线，造成比线路风偏跳闸更严重的后果；最后，相比较而言，重锤片的造价高，运输不便，改装成本高。

发明内容

本申请提供了一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，以解决现有悬垂绝缘子串在外界气候影响下易发生闪络放电现象的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，所述装置包括：摇杆和水平设置于横担上的滑轨，所述滑轨表面设有凹槽，所述凹槽内部滑动卡接第一滑块，所述第一滑块与所述摇杆的一端连接，所述摇杆的另一端连接一连接件，所述连接件为互相扣合的U型金属卡子，所述U型金属卡子均连接于悬垂绝缘子串的芯棒上。

优选的，在上述应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置中，所述滑轨靠近杆塔的一端设有减震件。

优选的，在上述应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置中，所述减震件包括：第二滑块和减震弹簧，所述减震弹簧一端连接于所述第二滑块，另一端连接于所述滑轨。

优选的，在上述应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置中，互相扣合的所述U型金属卡子的相对面均设有橡胶垫，且所述U型金属卡子活动连接于所述芯棒。

优选的，在上述应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置中，所述第一滑块远离所述杆塔的一端设有橡胶块。

优选的，在上述应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置中，所述滑轨的两端设有螺栓孔，所述滑轨与所述横担通过所述螺栓孔固定连接。

优选的，在上述应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置中，所述摇杆的两端通过螺栓与所述第一滑块和所述连接件活动连接。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本发明提供了一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，该装置包括：滑轨、第一滑块、摇杆以及连接件。其中，所述滑轨水平设置于横担上，所述连接件连接于悬垂绝缘子串的芯棒上，所述连接件通过所述摇杆连接于所述第一滑块，所述第一滑块滑动卡接于所述滑轨表面的凹槽内。本装置应用于对悬垂绝缘子串风偏角的控制，防止悬垂绝缘子串在风力的带动下，使得输电导线与杆塔之间的绝缘距离不够。当外界环境中风力较大时，风力带动悬垂绝缘子串靠近杆塔，进而悬垂绝缘子串中芯棒上的连接件推动摇杆，摇杆带动第一滑块从滑轨内部向杆塔靠近。本发明确保当第一滑块滑动至滑轨靠近杆塔的一端时，悬垂绝缘子串与杆塔仍然保持着安全的绝缘距离。本申请结构简单、安装方便、便于操作，并且悬垂绝缘子串的最大偏移角可通过滑轨在横担上的固定位置以及芯棒上连接件的位置控制，有效的提高了输电线路安全及质量，降低了输电线路故障的发生，保证了输电线路的安全运行。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置的基本结构示意图；

图2为图1中连接件的基本结构示意图；

附图标记说明：1、滑轨；11、螺栓孔；2、凹槽；21、第一滑块；211、橡胶块；22、减震件；221、第二滑块；222、减震弹簧；3、摇杆；4、连接件；41、橡胶垫；5、横担；6、芯棒；7、杆塔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供的应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置的基本结构示意图，结合图1可知，本装置包括：滑轨1、第一滑块21、摇杆3以及连接件4。其中，滑轨1水平设置于横担5上，滑轨1表面设有凹槽2，凹槽2内部滑动卡接第一滑块21，第一滑块21与摇杆3的一端连接，摇杆3的另一端连接一连接件4，连接件4为互相扣合的U型金属卡子，U型金属卡子均连接于悬垂绝缘子串的芯棒6上，悬垂绝缘子串的一端垂直固定于横担5，另一端连接输电导线。

本装置应用于对悬垂绝缘子串风偏角的控制，防止悬垂绝缘子串在风力的带动下，使得输电导线与杆塔7之间的绝缘距离不够。当外界环境中风力较大时，风力带动悬垂绝缘子串靠近杆塔7，进而悬垂绝缘子串中芯棒6上的连接件4推动摇杆3，摇杆3带动第一滑块21从滑轨1内部向杆塔7靠近。本发明确保当第一滑块21滑动至滑轨1靠近杆塔7的一端时，悬垂绝缘子串与杆塔7仍然保持着安全的绝缘距离。本申请结构简单、安装方便、便于操作，并且悬垂绝缘子串的最大偏移角可通过滑轨1在横担5上的固定位置以及芯棒6上连接件4的位置控制，有效的提高了输电线路安全及质量，降低了输电线路故障的发生，保证了输电线路的安全运行。

上述提到通过滑轨1在横担5上的固定位置以及芯棒6上连接件4的位置可确定悬垂绝缘子串的最大偏移角，此处最大偏移角指的是悬垂绝缘子串在靠近杆塔7时，与垂直方向的夹角。确定过程如下：设悬垂绝缘子串垂直于横担5时的垂足为点P，固定在悬垂绝缘子串上的连接件4到点P的距离为a，摇杆3的长度为b。当悬垂绝缘子串垂直于横担5时，与摇杆3相连的第一滑块21到点P的距离为c；当悬垂绝缘子串向右发生偏移，与摇杆3相连的第一滑块21开始向右移动，悬垂绝缘子串的偏移角度为α时，第一滑块21移动的距离为x。当选定合适的a时，a、b、c均为固定值，运用三角形的余弦定理，公式如下：

cosA＝(b²+c²-a²)÷2bc

将上述参数带入余弦定理公式，能够推导出偏移角度α与第一滑块21的移动的距离x的关系，公式如下：

在上述偏移角度α与第一滑块21移动距离x的关系式中，悬垂绝缘子串的最大偏移角也就是偏移角度α能取到得最大值，通过上述关系式，能够计算出当偏移角度α取得最大值时，第一滑块21移动距离x的值，通过计算出的x的值可以选择滑轨1在横担5上的固定位置，并且能够根据该x值设计出滑轨1内凹槽2的合适长度。

本发明实施例提供的应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置中，滑轨1靠近杆塔7的一端设有减震件22。当摇杆3带动第一滑块21从滑轨1内部向杆塔7靠近时，若风力较大，则第一滑块21会以较快的速度从滑轨1内部滑向杆塔7，当第一滑块21滑到滑轨1的端部时，会有较大的冲击力，为了避免上述情况发生，本申请中在滑轨1靠近杆塔7的一端设置上减震件22，来减小第一滑块21的冲击力。

进一步，上述减震件22包括：第二滑块221和减震弹簧222，减震弹簧222一端连接于第二滑块221，另一端连接于滑轨1。当第一滑块21以较快的速度从滑轨1内部滑向杆塔7使，与第二滑块221接触，第二滑块221在减震弹簧222的作用下，将第一滑块21带来的冲击力减小，使得第一滑块21和第二滑块221缓慢的滑向滑轨1的端部。减震弹簧222具有稳定性好、噪音低、隔振效果好以及使用寿命长等优点。

考虑到第一滑块21和第二滑块221在减震弹簧222的减震作用下，缓慢移动至滑轨1靠近杆塔7的端部后，减震弹簧222还通过第二滑块221给第一滑块21一个反向作用力，第一滑块21在反向作用力的作用下，还原至滑轨1的另一端时，或者第一滑块21在风向的改变下，还原至滑轨1的另一端时，第一滑块21会给滑轨1的端部一个冲击力，为了减少这个冲击力，本申请中第一滑块21远离所述杆塔7的一端设有橡胶块211。橡胶块211会给第一滑块21提供一个缓冲作用。

参见图2，连接件的基本结构示意图。由图2所示，互相扣合的U型金属卡子的相对面均设有橡胶垫41，且U型金属卡子活动连接于所述芯棒6，互相扣合的U型金属卡子通过螺丝连接在悬垂绝缘子串上。由于风向不定，在风向的作用下，悬垂绝缘子串会发生晃动，若U型金属卡子是固定连接在悬垂绝缘子串上，则U型金属卡子在悬垂绝缘子串的带动下，给摇杆3带来各个方向的力，严重时可能会毁坏本装置，所以本装置中U型金属卡子活动连接于芯棒6上，也就是互相扣合的U型金属卡子能够以芯棒6为中心转动。转动必然会带来摩擦，为了减小摩擦，互相扣合的U型金属卡子的相对面均设有橡胶垫41。

为了进一步优化上述技术方案，滑轨1的两端设有螺栓孔11，滑轨1与横担5通过螺栓孔11固定连接。滑轨1与横担5之间，互相扣合的两个U型金属卡子之间，以及摇杆3两端分别与第一滑块21和U型金属卡子之间，均通过螺栓连接，装置中通过螺栓连接的各个部件装拆方便，利于检修，可以增加预紧力防止松动，不会引起连接处材料成分相变。

另外，本装置中，摇杆3的两端通过螺栓与所述第一滑块21和连接件4活动连接。悬垂绝缘子串中芯棒6上的连接件4推动摇杆3，摇杆3带动第一滑块21，在上述过程中，连接件4、摇杆3以及第一滑块21之间不断地发生位置上的改变，也就是摇杆3和芯棒6之间以及摇杆3和横担5之间的角度不断发生变化，所以它们之间彼此活动连接。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (4)

1.一种应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，其特征在于，所述装置包括：摇杆(3)和水平设置于横担(5)上的滑轨(1)，所述滑轨(1)表面设有凹槽(2)，所述凹槽(2)内部滑动卡接第一滑块(21)，所述第一滑块(21)与所述摇杆(3)的一端连接，所述摇杆(3)的另一端连接一连接件(4)，所述连接件(4)为互相扣合的U型金属卡子，所述U型金属卡子均连接于悬垂绝缘子串的芯棒(6)上，互相扣合的所述U型金属卡子的相对面均设有橡胶垫(41)，且所述U型金属卡子活动连接于所述芯棒(6)；

所述滑轨(1)靠近杆塔(7)的一端设有减震件(22)，所述第一滑块(21)远离所述杆塔(7)的一端设有橡胶块(211)。

2.根据权利要求1所述的应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，其特征在于，所述减震件(22)包括：第二滑块(221)和减震弹簧(222)，所述减震弹簧(222)一端连接于所述第二滑块(221)，另一端连接于所述滑轨(1)。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，其特征在于，所述滑轨(1)的两端设有螺栓孔(11)，所述滑轨(1)与所述横担(5)通过所述螺栓孔(11)固定连接。

4.根据权利要求3所述的应用于悬垂绝缘子串的风偏角控制装置，其特征在于，所述摇杆(3)的两端通过螺栓与所述第一滑块(21)和所述连接件(4)活动连接。