CN109723269B - 一种柱式电杆防倾倒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柱式电杆防倾倒装置。该装置包括上、下固定环以及连接上、下固定环的支撑装置，还包括检测柱式电杆倾角的以及触发支撑装置的控制装置。本发明可以在检测到柱式电杆的倾斜角到达设定时触发支撑装置，通过利用支撑装置的支撑杆对柱式电杆进行多点支撑以达到防止柱式电杆进一步倾倒的作用。同时，本发明还公开了本装置的使用方法以及检测倾角触发支撑装置的方法。利用本发明可以防止柱式电杆的倾倒，降低因柱式电杆倾倒导致的停电的概率，减少电杆倾倒造成的人身及财产损失。

Description

一种柱式电杆防倾倒装置

技术领域

本发明涉及电力设备领域，具体为一种柱式电杆防倾倒装置。

背景技术

在电力系统中，架空线仍然是输电的主要形式，架空线采用水泥柱式、铁管柱式以及铁塔的方式。其中钢筋水泥结构的柱式电杆在实际应用中由于大风、地面塌陷、撞击等原因会出现倾倒的现象，进而影响到居民的正常用电。而在柱式电杆倾倒之后还可能发生触电的危险，因此防止电杆倾倒是一种亟待解决问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了一种具有防止柱式电杆倾倒的一种柱式电杆防倾倒装置及其使用方法。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：

一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：包括上固定环、下固定环、支撑装置，所述上、下固定环分别套设在柱式电杆上，并且上固定环位于下固定环的上部，所述支撑装置设于上、下固定环之间，所述支撑装置设有三个，三个支撑装置围绕柱式电杆均匀分布，所述支撑装置包括自上而下的连接头、支撑杆、卡接头，所述支撑杆为弧形扁平状长条，并且与柱式电杆的表面贴合，所述连接头与支撑杆上部的中间固定连接，连接头的上部与上固定环的侧面铰接连接，所述卡接头的竖直方向截面为倒置的梯形，所述卡接头的上部与支撑杆下端的中间固定连接，所述卡接头的底面远离下固定环的一侧设有锁定片，所述锁定片上嵌设有吸附永磁铁，所述上固定环的下部设有组合锁定杆，所述组合锁定杆的下部设有径向方向的卡锁孔，卡锁孔为通孔，所述组合锁定杆的底部端面设有轴向方向的解锁螺孔，所述解锁螺孔和卡锁孔垂直交叉，所述解锁螺孔的两侧各设有一个限位环，限位环的外周与卡锁孔的内壁固定连接，所述组合锁定杆的下端设有导向块，所述导向块为圆锥形，导向块的上部中心设有解锁螺杆，所述解锁螺杆包括一体成型的螺杆部、解锁部，解锁部设于两个螺杆部的中间，所述解锁部的截面形状为矩形，解锁部的四个侧面分别嵌设有操控永磁铁，相邻侧面的两个操控永磁铁朝向外侧的一端的极性相异，所述解锁螺杆与解锁螺孔螺接连接，并且解锁螺杆的解锁部与卡锁孔重合，所述下固定环的圆周上设有与组合锁定杆一一对应的组合锁定孔，所述组合锁定孔为上下通孔并且组合锁定孔的轴心线方向与组合锁定杆的轴心线方向重合，组合锁定孔的内部设有对称设置的锁销放置孔，所述锁销放置孔的内部设有锁定销，所述锁定销朝向组合锁定孔中心的一面嵌设有锁销永磁铁，所述两个锁销永磁铁朝向组合锁定孔中心的一端极性相同，所述下固定环外侧面设有均匀分布的螺栓放置孔，所述螺栓放置孔的轴线方向与下固定环的径向方向重合，所述螺栓放置孔的孔底设有螺孔，所述螺孔内部设有螺栓，所述下固定环还设有与支撑装置一一对应的支撑杆导槽，所述支撑杆导槽包括设于下固定环上部环面上的水平导槽和设于下固定环外侧面的竖直导槽，所述水平导槽和竖直导槽相通，所述竖直导槽的下部设有弹开装置，所述弹开装置与下固定环固定连接，所述弹开装置远离下固定环轴心的一侧设有弹开孔，弹开孔的内部设有弹开电磁铁，所述卡接头插接在支撑杆导槽的内部，卡接头的底面与弹开装置的上部边缘抵接，锁定片与弹开电磁铁侧面贴合，并且吸附永磁铁与弹开电磁铁的铁芯贴合，所述下固定环的下部设有控制装置，所述控制装置包括盒体以及设置在盒体内部的倾角传感器、控制电路板、蓄电池，所述盒体的表面设有与蓄电池电气连接的光伏发电板，所述控制装置上部与下固定环的上部平面平行，所述倾角传感器与控制装置的盒体的顶部固定连接，所述蓄电池与控制装置的盒体的底部固定连接，所述控制电路板设于蓄电池的上部并且与控制装置的盒体固定连接，所述控制电路板上设有控制电路，所述控制电路和蓄电池、倾角传感器、弹开电磁铁电气连接用以实现对弹开电磁铁的控制。

更好的，所述支撑杆导槽的设有限定杆，所述限定杆与水平导槽的外侧边缘的上部固定连接。

更好的，所述水平导槽的两侧分别设有与水平导槽相通的保险销放置槽、保险销卡槽，所述保险销放置槽、保险销卡槽均为弧形槽并且位于同一圆周上，

所述保险销放置槽内部设有保险销，所述保险销为弧形，保险销的一端和保险销放置槽靠近水平导槽的一端铰接连接，保险销的弧长大于水平导槽的圆周方向的弧长。

更好的，所述控制电路包括第一、二、三、四、五电阻、第一电压比较器、第一开关管，所述第一、二电阻串联后与倾角传感器的输出端并接，所述第三、四电阻串联后并接在蓄电池的正负极之间，所述第一电压比较器的电源引脚与蓄电池电气连接，所述第一电压比较器的第一输入端和第一、二电阻的连接点电气连接，所述第一电压比较器的第二输入端和第三、四电阻的连接点电气连接，所述第一电压比较器的输出端与第一开关管的基极、第五电阻的一端电气连接，第五电阻的另一端和蓄电池的正极电气连接，所述开关管的集电极和蓄电池的正极电气连接，所述第一开关管的发射极和弹开电磁铁的一端电气连接，弹开电磁铁的另一端和蓄电池的负极电气连接。

更好的，所述第四电阻为可调电阻。

更好的，所述螺栓放置孔内设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴和蝶形螺栓的中心传动连接，所述控制电路包括第一、二、三、四、五、六、七、八电阻、第一、二电压比较器、发光二极管、第一、二开关管、继电器、按钮开关，所述第一、二电阻串联后与倾角传感器的输出端并接，所述第三、四电阻串联后并接在蓄电池的正负极之间，所述第六、七电阻串联后并接在蓄电池的正负极之间，第一、二电压比较器分别与蓄电池电气连接，第一、二电压比较器的第一输入端与第一、二电阻的连接点电气连接，第一电压比较器的第二输入端和第三、四电阻的连接点电气连接，第二电压比较器的第二输入端和第六、七电阻的连接点电气连接，第一电压比较器的输出端与第一开关管的基极、第五电阻的一端电气连接，第五电阻的另一端、第一开关管的集电极和蓄电池的正极电气连接，所述第一开关管的发射极和发光二极管正极电气连接，发光二极管的负极和蓄电池的负极电气连接，所述第二电压比较器的输出端和第八电阻的一端、第二开关管的基极电气连接，所述第八电阻的另一端、第二开关管的集电极和蓄电池的正极电气连接，所述第二开关管的发射极和继电器的线圈绕组的一端电气连接，所述弹开电磁铁和继电器的线圈绕组并接，继电器线圈绕组的另一端和蓄电池的负极电气连接，所述继电器的两个常开触点分别串接在蓄电池与驱动电机的正负极之间，所述按钮开关的一个常开触点串接在蓄电池的正极与驱动电机的负极之间，按钮开关的另一个常开触点串接在蓄电池的负极与驱动电机的正极之间。

更好的，所述驱动电机为双出轴电机，驱动电机转轴远离柱式电杆轴心的一端为六边形，并且端部设有矩形槽。

更好的，所述继电器为延时继电器。

更好的，一种柱式电杆防倾倒装置的使用方法，其特征在于：

步骤1、分别将上、下固定环套设在柱式电杆上，并且上固定环位于下固定环的上部，

步骤2、调整下固定环的位置，并旋转下固定环中的螺栓，使螺栓与柱式电杆的表面挤紧，用以达到固定下固定环的目的，

步骤3、通过支撑装置将上固定环推向柱式电杆的上部，之后将支撑装置的卡接头卡接在支撑杆导槽内部，并使吸附永磁铁与弹开电磁铁的铁芯贴合，由于弹开电磁铁在不带电的情况下铁芯没有磁性，铁芯相当于导磁材料对吸附永磁铁进行吸附，

步骤4、防止倾倒的方法为：

倾角传感器检测柱式电杆的倾斜角度，并将倾斜角度转换为电压值，控制电路检测电压值是否达到设定值，如果达到设定值则启动弹开电磁铁，

弹开电磁铁带电之后铁芯产生与吸附永磁铁相同的极性将锁定片弹出，在重力的作用下上固定环以及支撑装置下落，

上固定环下落到下固定环上部之后通过组合锁定杆和组合锁定孔紧锁成一体，支撑杆散开与柱式电杆形成夹角用以实现对柱式电杆的支撑，

步骤5、维护倾倒的柱式电杆，

旋转导向块使操控永磁铁与锁销永磁铁相对的一面的极性相同进而将锁定销弹入锁销放置孔内部，解除上、下固定环的锁定，

之后通过步骤3恢复上固定环的位置，并对柱式电杆进行扶正。

本发明的有益效果为：

1、具有检测柱式电杆的倾斜角度的功能，

2、具有支撑柱式电杆防止其倾倒的功能，

3、具有安装方便，便于操作，不影响电力工人爬杆的有益效果。

附图说明

图1是本发明一种实施例的上、下固定环安装在柱式电杆上的局部示意图，

图2是图1中A方向局部剖视图，

图3是本发明一种实施例的示意图组和锁定杆和导向块的连接示意图，

图4是本发明一种实施例的下固定环的中部的水平截面剖视图，

图5是图4中B区域放大图，

图6是本发明一种实施例的控制装置的结构示意图，

图7是本发明一种实施例的保险销在下固定环上的安装示意图，

图8是本发明一种实施例的控制电路的电路图，

图9是本发明另一种实施例的控制电路的电路图，

图10是本发明一种实施例的导向块与解锁螺杆的示意图，

图11是本发明另一种实施例中固定下固定环的螺栓及其驱动装置的示意图，

图12是本发明一种实施例的上下固定环组合后并对电杆进行支撑的示意图。

图中：

1、上固定环；211、驱动电机；29、保险销；28、保险销卡槽；27、保险销放置槽；26、限定杆；251、弹开孔；252、弹开电磁铁；25、弹开装置；24、竖直导槽；23、水平导槽；22、螺栓；21、螺栓放置孔；2、下固定环；332、吸附永磁铁；331、锁定片；33、卡接头；32、支撑杆；31、连接头；3、支撑装置；46、操控永磁铁；452、解锁部；451、螺杆部；45、解锁螺杆；44、导向块；43、限位环；42、解锁螺孔；41、卡锁孔；4、组合锁定杆；53、锁销永磁铁；52、锁定销；51、锁销放置孔；5、组合锁定孔；84、光伏发电板；83、蓄电池；82、控制电路板；81、倾角传感器；8、控制装置；9、柱式电杆；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；U1、第一电压比较器；U2、第二电压比较器；D、发光二极管；Q1、第一开关管；Q2、第二开关管；K、继电器；SB、按钮开关。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。

如图1所示，该发明为一种柱式电杆防倾倒装置，包括上固定环1、下固定环2以及支撑装置3。上、下固定环1、2分别套设在柱式电杆9上，上固定环1位于下固定环2的上部，并且下固定环2和柱式电杆9固定连接。支撑装置3设置在上、下固定环1、2之间，未发现柱式电杆9倾斜的状态下用以支撑上固定环1，在发生倾斜或检测到倾斜角度大于设定角度的状态下，用以支撑柱式电杆9。

为了实现在支撑状态下均匀受力以防止进一步的偏移或者倾斜，支撑装置3至少设有三个并且均匀的分布在柱式电杆9的外围，本发明中为了精简结构减低成本采用三个支撑装置3。

为了实现与上、下固定环1、2的连接，支撑装置3包括自上而下设置的连接头31、支撑杆32、卡接头33。连接头31用以和上固定环1铰接连接，支撑杆32为支撑状态下的主要受力结构，卡接头33用以与下固定环2卡接。

连接头31为矩形块状或条状。连接头31的下部与支撑杆32上部的中间固定连接。连接头31的上部与上固定环1的侧面铰接连接。其铰接的方式为：在上固定环1的外侧面上开设上下贯通的凹槽，在凹槽的内部设有铰接轴，连接头31设有铰接孔，铰接轴与铰接孔用以实现连接头31与上固定环1的铰接连接。

支撑杆32为偏平长条状，并且垂直于长度方向的截面形状为弧形，该设计的有益效果在于截面为弧形比截面为一字型具有更高的支撑强度。同时支撑杆32的截面弧形与柱式电杆9的表面匹配，并且支撑杆32与柱式电杆9的表面贴合。采用弧形设计的另一个有益效果在于：弧形与柱式电杆9的表面贴合，不影响电力工人在施工时的爬杆操作。

如图2所示，卡接头33的竖直方向的截面为倒置的梯形，用以实现在支撑装置与地面接触时插入地中。卡接头33的上部与支撑杆32的下端的中间固定连接。在卡接头33的底面设有锁定片331。锁定片331用以实现对支撑装置3的锁定。卡接头33的底面用以放置在下固定环2的弹开装置25的上部平面的边缘上，该结构类似空气开关的脱扣结构，能够卡接也便于脱扣。因此卡接头33的底部平面的一半抵接在弹开装置25的上部平面的边缘上，底部平面的另一半与锁定片331固定连接。锁定片331为片状，并且锁定片的平面与卡接头33底部平面垂直于弹开装置25的竖直平面平行。为了实现与弹开装置25配合，在锁定片331的靠近弹开装置25的一侧的侧面上嵌设有吸附永磁铁332。吸附永磁铁332为片状，并且吸附永磁铁332朝向弹开装置的一侧与锁定片331的侧面平齐。

为了实现上固定环1下落后与下固定环2能够紧固在一起，在上固定环1的下部设置了组合锁定杆4，在下固定环2的上开设了与与组合锁定杆4配合的组合锁定孔5。组合锁定杆4和组合锁定孔5的位置上下一一对应，并且两者的轴心线重合。同样为了保持受力的均匀，组合锁定杆4至少设有三个并且均匀分布在上固定环1的下部环面上。

如图3所示，组合锁定杆4为柱形，更好的为圆柱形。组合锁定杆4的下部设有径向方向的卡锁孔41，卡锁孔41为通孔。卡锁孔41用以放置组合锁定孔5内部弹出的锁定销52。在组合锁定杆4的底部端面上开设有轴向方向的解锁螺孔42，解锁螺孔42与卡锁孔41垂直交叉且相通。解锁螺孔42内部设有内螺纹，用以安装导向块44。为了限定锁定销52的位置，在解锁螺孔42的两侧的卡锁孔41的内部设置了限位环43。限位环43的外周与卡锁孔41的内壁固定连接。

导向块44用以实现导向，以便组合锁定杆4插入组合锁定孔5内部，因此导向块44的圆锥形。导向块44的尖端朝下，导向块44上部的中心设有解锁螺杆45。解锁螺杆45与导向块44上部平面垂直并接固定连接。解锁螺杆45包括一体成型的螺杆部451、解锁部452，其中螺杆部设有两个并且分别位于解锁部452的上下两侧。解锁螺杆45的螺杆部451上设有与解锁螺孔匹配的螺纹。解锁部452的水平截面的形状为矩形。解锁部的四个侧面分别嵌设有操控永磁铁46，并且相邻两个侧面的操控永磁铁46朝向外侧的一端极性相异。解锁螺杆45与解锁螺孔42螺接连接，并且解锁螺杆45的解锁部452与卡锁孔41的位置重合。

如图4和图5所示，组合锁定孔5设于下固定环2的环面上，并且为上下通孔。为了实现对组合锁定杆4的锁定，在组合锁定孔5的内部设置了锁销放置孔51，锁销放置孔51设有两个并且两者关于组合锁定孔5的轴心线对称设置。在竖直孔组合锁定孔5的孔壁上设置垂直于组合锁定孔5轴心线方向的锁销放置孔51，在实际加工中可以采用铸造的方式实现。锁销放置孔51的内部设有锁定销52。锁定销52朝向组合锁定孔5的轴心线方向的一端的端面上嵌设有锁销永磁铁。两个锁定销52上的锁销永磁铁53朝向组合锁定孔5的轴心线的一端的极性相同。

由于两个锁销永磁铁53相对的一端的极性相同，因此在组合锁定杆4未落下时，两个锁定销52在两个锁销永磁铁53的斥力作用下隐藏在锁销放置孔51的内部；在组合锁定杆4下落并插接在组合锁定孔5内部之后，卡锁孔41与锁销放置孔51重合，在安装时，解锁螺杆45的解锁部452的操控永磁铁46与锁销永磁铁53的极性相异，落下时将锁销永磁铁53吸入卡锁孔41内部，进而实现上、下固定环1、2紧锁在一起。当需要解除锁定时，转动导向块44带动解锁螺杆转动，解锁螺杆的解锁部452转动90度时，相邻面的操控永磁铁46的极性与锁销永磁铁53的极性相同进而将锁定销52弹入锁销放置孔51内部。

如图4所示，为了实现下固定环2与柱式电杆9之间的固定，下固定环2的外侧面设有均匀分布的螺栓放置孔21。螺栓放置孔21的轴心线方向和下固定环2的径向方向重合。螺栓放置孔21的孔底设有螺孔，螺孔贯穿下固定环2的内侧面与螺栓放置孔21，并且螺孔的轴心线和螺栓放置孔21的轴心线重合。螺孔内部设有螺接连接的螺栓。下固定环2套设在柱式电杆9上之后，通过旋转螺孔内部的螺丝与柱式电杆的挤压进而实现下固定环2与柱式电杆9的固定。

为了实现支撑装置3的卡接，在下固定环2上设于与支撑装置3一一对应的支撑杆导槽。支撑杆导槽和支撑装置3在上下方向上重合。

如图2所示，支撑杆导槽包括设于下固定环2上部环面上的水平导槽23和设于下固定环2外侧面的竖直导槽24，并且水平导槽23与竖直导槽24在下固定环2的上部的外侧相通。在竖直导槽24的下部设有弹开装置25。弹开装置25与下固定环2固定连接，或者弹开装置25与下固定环2一体成型。在弹开装置25原理下固定环2轴心的一侧开设有弹开孔251，弹开孔内部设有弹开电磁铁252。本发明中的弹开电磁铁252为简易电磁铁，包括一个铁芯和绕设在铁芯上的线圈绕组。为了保证弹开装置25侧面的平整，弹开电磁铁252的铁芯与弹开装置25的侧面平齐。

卡接头33插接在支撑杆导槽的内部。卡接头33的底面和弹开装置25上部平面远离下固定环轴心的一侧的边缘抵接。同时，锁定片331与弹开电磁铁252的侧面贴合并且吸附永磁铁332与弹开电磁铁252的铁芯贴合。

为了实现自动检测柱式电杆9的倾角并自动触发支撑装置3，在下固定环的下部设有控制装置8。如图6所示，控制装置8包括盒体以及设置在盒体内部的倾角传感器81、控制电路板82、蓄电池83，为了实现电能的获取，在盒体的表面还设有光伏发电板84。控制装置8的上部平面与下固定环2的上部平面平行，同时也和下固定环2的下部平面平行。控制装置8与下固定环2固定连接后两者依然平行。倾角传感器81与控制装置的盒体的顶部固定连接，蓄电池83与控制装置8的盒体的底部固定连接。控制电路板82设于蓄电池83与倾角传感器81之间并且与盒体固定连接。蓄电池83、弹开电磁铁252以及倾角传感器81同时和控制电路板82电气连接，控制电路板82上设有控制电路用以实现倾角的检测并在倾角达到设定值时触发支撑装置3对柱式电杆进行支撑。

倾角传感器81是现有技术中比较成熟的技术，本发明中的倾角传感器采用某厂家生产的型号为FEC-30-2A-I1倾角传感器的型号，测量范围±30度，精度0.005度，同时该传感器具有x轴、y轴同时检测的功能，即电杆向任意方向倾斜的角度都可以检测到。

更好的，如图8所示，控制电路板82的一种实施例为：

控制电路包括第一、二、三、四、五电阻R1、R2、R3、R4、R5、第一电压比较器U1、第一开关管Q1。

第一、二电阻R1、R2串联后与倾角传感器81的输出端并接，第三、四电阻(R3、R4)串联后并接在蓄电池83的正负极之间，第一电压比较器U1的电源引脚与蓄电池83电气连接，第一电压比较器U1的第一输入端和第一、二电阻R1、R2的连接点电气连接，第一电压比较器U1的第二输入端和第三、四电阻R3、R4的连接点电气连接，第一电压比较器U1的输出端与第一开关管Q1的基极、第五电阻R5的一端电气连接，第五电阻R5的另一端和蓄电池83的正极电气连接，开关管Q1的集电极和蓄电池83的正极电气连接，第一开关管Q1的发射极和弹开电磁铁252的一端电气连接，弹开电磁铁252的另一端和蓄电池83的负极电气连接。

其中，第四电阻R4为可调电阻。第四电阻R4用以改变与检测到电压信号的比对值，通过改变这个比对值可以设置触发支撑装置滑落的倾角的度数。

更好的，如图7所示，为了防止在支撑杆32下落的过程中从支撑杆导槽内部滑脱，在支撑杆导槽的外侧边缘设置了限定杆26。限定杆26横跨支撑杆导槽并且其两端和下固定环2固定连接。

如图7所示，为了防止在电力施工人员爬杆的过程中，意外触发支撑装置3滑落，在水平导槽23的两侧分别设有与水平导槽23相通的保险销放置槽27、保险销卡槽28。保险销放置槽27、保险销卡槽28均为弧形槽并且位于同一圆周上。保险销放置槽27、保险销卡槽28所在圆的半径略大于支撑杆所在圆的半径，并且两者所在圆的圆心重合。保险销放置槽27内部设有保险销29，保险销29为弧形，保险销29的一端和保险销放置槽27靠近水平导槽23的一端铰接连接，保险销29的弧长大于水平导槽23的圆周方向的弧长。在进行爬杆作业时，爬升到下固定环2的高度时，将保险销29从保险销放置槽27内翻出并将保险销29的另一端卡接在保险销卡槽内部，由于保险销29与支撑杆32紧贴因此具有防止支撑杆意外滑脱的功能。

更好的，为了实现更准确的控制，达到更好的预警功能，在螺栓放置孔21内设有驱动电机211，驱动电机211的输出轴和蝶形螺栓22的中心传动连接，传动连接的方式有多种，本发明中实现的方法为：

如图11所示，在螺栓22靠近驱动电机的一端的端面上设置一个轴心线与螺栓的轴心线重合的正多变形孔，驱动电机211的转轴上设有与正多边形孔截面形状相同的柱体，并且插接在正多边形控制，同时柱体的长度小于正多边形孔的深度。

基于此，如图9所示，控制电路包括第一、二、三、四、五、六、七、八电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、第一、二电压比较器U1、U2、发光二极管D、第一、二开关管Q1、Q2、继电器K、按钮开关SB。

第一、二电阻R1、R2串联后与倾角传感器81的输出端并接，第三、四电阻R3、R4串联后并接在蓄电池83的正负极之间，第六、七电阻R6、R7串联后并接在蓄电池83的正负极之间。第一、二电压比较器U1、U2分别与蓄电池83电气连接，第一、二电压比较器U1、U2的第一输入端与第一、二电阻R1、R2的连接点电气连接，第一电压比较器U1的第二输入端和第三、四电阻R3、R4的连接点电气连接，第二电压比较器U2的第二输入端和第六、七电阻R6、R7的连接点电气连接。

第一电压比较器U1的输出端与第一开关管Q1的基极、第五电阻R5的一端电气连接，第五电阻R5的另一端、第一开关管Q1的集电极和蓄电池83的正极电气连接，第一开关管Q1的发射极和发光二极管D正极电气连接，发光二极管D的负极和蓄电池83的负极电气连接。

第二电压比较器U2的输出端和第八电阻R8的一端、第二开关管Q2的基极电气连接，第八电阻R2的另一端、第二开关管Q2的集电极和蓄电池83的正极电气连接，第二开关管Q2的发射极和继电器K的线圈绕组的一端电气连接，弹开电磁铁252和继电器K的线圈绕组并接，继电器K线圈绕组的另一端和蓄电池83的负极电气连接。继电器K的两个常开触点分别串接在蓄电池83与驱动电机211的正负极之间，按钮开关SB的一个常开触点串接在蓄电池83的正极与驱动电机211的负极之间，按钮开关SB的另一个常开触点串接在蓄电池83的负极与驱动电机211的正极之间。

在柱式电杆9的倾斜角度达到一个较小设定值时，将发光二极管点亮，以便巡线的工作人员发现及时发现故障。在柱式电杆9的倾斜角达到一个较大的设定值时，触发支撑装置，上固定环1下落，支撑装置散开进而实现对柱式电杆9的支撑。

如果支撑装置的支撑杆32较短，需要将下固定环2进行下落，因此采用继电器控制驱动电机211，驱动电机旋出螺栓22，下固定环2与柱式电杆9脱离，在重力的作用下下落，知道支撑杆32的底部插入地面为止，支撑杆32插入地面后即实现了对柱式电杆9的支撑以达到防止倾倒的作用。

更好的，驱动电机211为双出轴电机，驱动电机211转轴远离柱式电杆9轴心的一端为六边形，并且端部设有矩形槽，以便使用螺丝刀等工具对于驱动电机211的转动轴联动的螺栓22进行转动。

更好的，为了更好的保证运转顺序，继电器K为延时继电器。

基于上述机构，本发明的使用方法为：

步骤1、如图1所示，分别将上、下固定环1、2套设在柱式电杆9上，并且上固定环1位于下固定环2的上部。本发明可应用在常年大风的平原或草原上，在进行柱式电杆的架设的过程中将上、下固定环1、2套设在柱式电杆9上，以防止常年大风将柱式电杆吹倾斜。

步骤2、调整下固定环2的位置，并旋转下固定环2中的螺栓22，使螺栓22与柱式电杆9的表面挤紧，用以达到固定下固定环2的目的。下固定环2距离地面的距离应小于支撑杆32的长度，同时要满足普通人员无法触及的高度。

步骤3、通过支撑装置3将上固定环1推向柱式电杆9的上部，之后将支撑装置3的卡接头33卡接在支撑杆导槽内部，并使吸附永磁铁332与弹开电磁铁252的铁芯贴合，由于弹开电磁铁252在不带电的情况下铁芯没有磁性，铁芯相当于导磁材料对吸附永磁铁332进行吸附。

步骤4、防止倾倒的方法为：

倾角传感器81检测柱式电杆9的倾斜角度，并将倾斜角度转换为电压值，控制电路检测电压值是否达到设定值，如果达到设定值则启动弹开电磁铁252，

弹开电磁铁252带电之后铁芯产生与吸附永磁铁332相同的极性将锁定片331弹出，在重力的作用下上固定环1以及支撑装置3下落，

上固定环1下落到下固定环2上部之后通过组合锁定杆4和组合锁定孔5紧锁成一体，支撑杆32散开与柱式电杆形成夹角用以实现对柱式电杆的支撑，由于支撑杆的长度大于下固定环2距离地面的长度，因此可以实现支撑杆与柱式电杆之间的夹角，同时也可以根据竖直导槽24的深度确定支撑杆与柱式电杆9之间的夹角，用以达到更好的支撑效果。

步骤5、维护倾倒的柱式电杆9，

旋转导向块44使操控永磁铁46与锁销永磁铁53相对的一面的极性相同进而将锁定销52弹入锁销放置孔内部，解除上、下固定环1、2的锁定，

之后通过步骤3恢复上固定环1的位置，并对柱式电杆9进行扶正。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

包括上固定环(1)、下固定环(2)、支撑装置(3)，

所述上、下固定环(1、2)分别套设在柱式电杆(9)上，并且上固定环(1)位于下固定环(2)的上部，所述支撑装置(3)设于上、下固定环(1、2)之间，所述支撑装置(3)设有三个，三个支撑装置(3)围绕柱式电杆(9)均匀分布，

所述支撑装置(3)包括自上而下的连接头(31)、支撑杆(32)、卡接头(33)，

所述支撑杆(32)为弧形扁平状长条，并且与柱式电杆(9)的表面贴合，

所述连接头(31)与支撑杆(32)上部的中间固定连接，连接头(31)的上部与上固定环(1)的侧面铰接连接，

所述卡接头(33)的竖直方向截面为倒置的梯形，所述卡接头(33)的上部与支撑杆(32)下端的中间固定连接，所述卡接头(33)的底面远离下固定环(2)的一侧设有锁定片(331)，所述锁定片(331)上嵌设有吸附永磁铁(332)，

所述上固定环(1)的下部设有组合锁定杆(4)，所述组合锁定杆(4)的下部设有径向方向的卡锁孔(41)，卡锁孔(41)为通孔，所述组合锁定杆(4)的底部端面设有轴向方向的解锁螺孔(42)，所述解锁螺孔(42)和卡锁孔(41)垂直交叉，所述解锁螺孔(42)的两侧各设有一个限位环(43)，限位环(43)的外周与卡锁孔(41)的内壁固定连接，

所述组合锁定杆(4)的下端设有导向块(44)，所述导向块(44)为圆锥形，导向块(44)的上部中心设有解锁螺杆(45)，所述解锁螺杆(45)包括一体成型的螺杆部(451)、解锁部(452)，解锁部(452)设于两个螺杆部(451)的中间，所述解锁部(452)的截面形状为矩形，解锁部(452)的四个侧面分别嵌设有操控永磁铁(46)，相邻侧面的两个操控永磁铁(46)朝向外侧的一端的极性相异，所述解锁螺杆(45)与解锁螺孔(42)螺接连接，并且解锁螺杆(45)的解锁部(452)与卡锁孔(41)重合，

所述下固定环(2)的圆周上设有与组合锁定杆(4)一一对应的组合锁定孔(5)，所述组合锁定孔(5)为上下通孔并且组合锁定孔(5)的轴心线方向与组合锁定杆(4)的轴心线方向重合，组合锁定孔(5)的内部设有对称设置的锁销放置孔(51)，所述锁销放置孔(51)的内部设有锁定销(52)，所述锁定销(52)朝向组合锁定孔(5)中心的一面嵌设有锁销永磁铁(53)，两个所述锁销永磁铁(53)朝向组合锁定孔(5)中心的一端极性相同，

所述下固定环(2)外侧面设有均匀分布的螺栓放置孔(21)，所述螺栓放置孔(21)的轴线方向与下固定环(2)的径向方向重合，所述螺栓放置孔(21)的孔底设有螺孔，所述螺孔内部设有螺栓(22)，

所述下固定环(2)还设有与支撑装置(3)一一对应的支撑杆导槽，

所述支撑杆导槽包括设于下固定环(2)上部环面上的水平导槽(23)和设于下固定环(2)外侧面的竖直导槽(24)，所述水平导槽(23)和竖直导槽(24)相通，所述竖直导槽(24)的下部设有弹开装置(25)，所述弹开装置(25)与下固定环(2)固定连接，所述弹开装置(25)远离下固定环(2)轴心的一侧设有弹开孔(251)，弹开孔(251)的内部设有弹开电磁铁(252)，

所述卡接头(33)插接在支撑杆导槽的内部，卡接头(33)的底面与弹开装置(25)的上部边缘抵接，锁定片(331)与弹开电磁铁(252)侧面贴合，并且吸附永磁铁(332)与弹开电磁铁(252)的铁芯贴合，

所述下固定环(2)的下部设有控制装置(8)，所述控制装置(8)包括盒体以及设置在盒体内部的倾角传感器(81)、控制电路板(82)、蓄电池(83)，所述盒体的表面设有与蓄电池(83)电气连接的光伏发电板(84)，

所述控制装置(8)上部与下固定环(2)的上部平面平行，所述倾角传感器(81)与控制装置(8)的盒体的顶部固定连接，所述蓄电池(83)与控制装置(8)的盒体的底部固定连接，所述控制电路板(82)设于蓄电池(83)的上部并且与控制装置(8)的盒体固定连接，

所述控制电路板(82)上设有控制电路，所述控制电路和蓄电池(83)、倾角传感器(81)、弹开电磁铁(252)电气连接用以实现对弹开电磁铁(252)的控制。

2.根据权利要求1所述的一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

所述支撑杆导槽设有限定杆(26)，所述限定杆(26)与水平导槽(23)的外侧边缘的上部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

所述水平导槽(23)的两侧分别设有与水平导槽(23)相通的保险销放置槽(27)、保险销卡槽(28)，所述保险销放置槽(27)、保险销卡槽(28)均为弧形槽并且位于同一圆周上，

所述保险销放置槽(27)内部设有保险销(29)，所述保险销(29)为弧形，保险销(29)的一端和保险销放置槽(27)靠近水平导槽(23)的一端铰接连接，保险销(29)的弧长大于水平导槽(23)的圆周方向的弧长。

4.根据权利要求1所述的一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

所述控制电路包括第一、二、三、四、五电阻(R1、R2、R3、R4、R5)、第一电压比较器(U1)、第一开关管(Q1)，

所述第一、二电阻(R1、R2)串联后与倾角传感器(81)的输出端并接，

所述第三、四电阻(R3、R4)串联后并接在蓄电池(83)的正负极之间，

所述第一电压比较器(U1)的电源引脚与蓄电池(83)电气连接，所述第一电压比较器(U1)的第一输入端和第一、二电阻(R1、R2)的连接点电气连接，所述第一电压比较器(U1)的第二输入端和第三、四电阻(R3、R4)的连接点电气连接，所述第一电压比较器(U1)的输出端与第一开关管(Q1)的基极、第五电阻(R5)的一端电气连接，第五电阻(R5)的另一端和蓄电池(83)的正极电气连接，

所述开关管(Q1)的集电极和蓄电池(83)的正极电气连接，所述第一开关管(Q1)的发射极和弹开电磁铁(252)的一端电气连接，弹开电磁铁(252)的另一端和蓄电池(83)的负极电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

所述第四电阻(R4)为可调电阻。

6.根据权利要求3所述的一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

所述螺栓放置孔(21)内设有驱动电机(211)，所述驱动电机(211)的输出轴和蝶形螺栓(22)的中心传动连接，

所述控制电路包括第一、二、三、四、五、六、七、八电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8)、第一、二电压比较器(U1、U2)、发光二极管(D)、第一、二开关管(Q1、Q2)、继电器(K)、按钮开关(SB)，

所述第一、二电阻(R1、R2)串联后与倾角传感器(81)的输出端并接，所述第三、四电阻(R3、R4)串联后并接在蓄电池(83)的正负极之间，所述第六、七电阻(R6、R7)串联后并接在蓄电池(83)的正负极之间，

第一、二电压比较器(U1、U2)分别与蓄电池(83)电气连接，第一、二电压比较器(U1、U2)的第一输入端与第一、二电阻(R1、R2)的连接点电气连接，第一电压比较器(U1)的第二输入端和第三、四电阻(R3、R4)的连接点电气连接，第二电压比较器(U2)的第二输入端和第六、七电阻(R6、R7)的连接点电气连接，

第一电压比较器(U1)的输出端与第一开关管(Q1)的基极、第五电阻(R5)的一端电气连接，第五电阻(R5)的另一端、第一开关管(Q1)的集电极和蓄电池(83)的正极电气连接，所述第一开关管(Q1)的发射极和发光二极管(D)正极电气连接，发光二极管(D)的负极和蓄电池(83)的负极电气连接，

所述第二电压比较器(U2)的输出端和第八电阻(R8)的一端、第二开关管(Q2)的基极电气连接，所述第八电阻(R2)的另一端、第二开关管(Q2)的集电极和蓄电池(83)的正极电气连接，所述第二开关管(Q2)的发射极和继电器(K)的线圈绕组的一端电气连接，所述弹开电磁铁(252)和继电器(K)的线圈绕组并接，继电器(K)线圈绕组的另一端和蓄电池(83)的负极电气连接，所述继电器(K)的两个常开触点分别串接在蓄电池(83)与驱动电机(211)的正负极之间，所述按钮开关(SB)的一个常开触点串接在蓄电池(83)的正极与驱动电机(211)的负极之间，按钮开关(SB)的另一个常开触点串接在蓄电池(83)的负极与驱动电机(211)的正极之间。

7.根据权利要求6所述的一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

所述驱动电机(211)为双出轴电机，驱动电机(211)转轴远离柱式电杆(9)轴心的一端为六边形，并且端部设有矩形槽。

8.根据权利要求6所述的一种柱式电杆防倾倒装置，其特征在于：

所述继电器(K)为延时继电器。

9.根据权利要求5所述的一种柱式电杆防倾倒装置的使用方法，其特征在于：

步骤1、分别将上、下固定环(1、2)套设在柱式电杆(9)上，并且上固定环(1)位于下固定环(2)的上部，

步骤2、调整下固定环(2)的位置，并旋转下固定环(2)中的螺栓(22)，使螺栓(22)与柱式电杆(9)的表面挤紧，用以达到固定下固定环(2)的目的，

步骤3、通过支撑装置将上固定环(1)推向柱式电杆(9)的上部，之后将支撑装置的卡接头(33)卡接在支撑杆导槽内部，并使吸附永磁铁(332)与弹开电磁铁(252)的铁芯贴合，由于弹开电磁铁(252)在不带电的情况下铁芯没有磁性，铁芯相当于导磁材料对吸附永磁铁(332)进行吸附，

步骤4、防止倾倒的方法为：

倾角传感器(81)检测柱式电杆的倾斜角度，并将倾斜角度转换为电压值，控制电路检测电压值是否达到设定值，如果达到设定值则启动弹开电磁铁(252)，

弹开电磁铁(252)带电之后铁芯产生与吸附永磁铁(332)相同的极性将锁定片弹出，在重力的作用下上固定环以及支撑装置下落，

上固定环(1)下落到下固定环(2)上部之后通过组合锁定杆(4)和组合锁定孔(5)紧锁成一体，支撑杆(32)散开与柱式电杆形成夹角用以实现对柱式电杆的支撑，

步骤5、维护倾倒的柱式电杆，

旋转导向块(44)使操控永磁铁(46)与锁销永磁铁(53)相对的一面的极性相同进而将锁定销(52)弹入锁销放置孔内部，解除上、下固定环(1、2)的锁定，

之后通过步骤3恢复上固定环(1)的位置，并对柱式电杆(9)进行扶正。

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