CN109802349B - 架空线多级减振耗能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了架空线多级减振耗能装置，至少包括一组减振单元，减振单元包括籍由传动杆连接的架空线夹持部分和减振耗能部分；减振耗能部分包括外箱体、内箱体和板簧组；传动杆的一端与内箱体连接；内箱体和板簧组之间，以及内箱体和外箱体的内部之间通过若干弹簧进行固定；内箱体的内部籍由隔板隔成上腔体和下腔体，且分别设有一块磁石，在内箱体内形成向下或者向上的磁场；上腔体内填充磁流变液，且在磁流变液内设有若干带有绝缘保护层的空心金属球；下腔体内设置弹簧摆。本发明籍由能够能够实现多级的减振，有效地解决架空线的振动问题，且设计合理、质量较轻，原理简单、成本较低、安装简单等优点，具有良好的经济效益与应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及电力架空线减振技术领域，特别涉及架空线多级减振耗能装置。
背景技术
输电塔-线体系是十分重要的生命线工程，长期在野外复杂地区服役，架空线常年受风、冰、低温等气象条件的作用。风的作用除使架空线和杆塔产生垂直线路方向的水平荷载外，还将引起架空线的振动。架空线的振动现象是一种复杂的流固耦合振动，会对电力系统的安全运行带来安全隐患。不仅会造成架空线跳闸现象，还会给电网设备带来一些不可逆的破坏，严重威胁电网的安全运行。
电力系统作为维系现代城市功能与区域经济功能的基础性工程设施，其安全性问题直接影响国家的生产建设和人民的生活秩序。随着我国特高压输电技术不断提高，架空线呈现导线截面越大、分裂数越多等趋势，架空线减振的形势更为严峻。因此解决架空线的振动问题，保证电网的安全运行具有重要的意义。
目前架空线的减振主要手段如下：
(1)在架空线上加装减振装置以吸收或减弱振动能量；
(2)加强设备的耐振强度两个方面着手，防止由振动而引起架空线的损坏。
前者广泛采取减振锤、阻尼线、间隔棒，后者主要加强线夹的耐振性能。
现有的减振措施对架空线的振动有一定的抑制作用，但效果不明显，耗能形式单一，不能有效快速地吸收振动能量，只能将振动限制到无危险的程度。
在风的作用下，每一层的架空线所受到的水平荷载都是不同的，从而振动响应不一致，该措施不能考虑层与层之间架空线的影响。
因此针对架空线风作用下的风振动和舞动而提出一种多级减振耗能装置，是十分有意义的。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供架空线多级减振耗能装置，实现的目的之一是具有广泛的适用性、可靠性、安全性等特征，能够有效地解决架空线的振动问题。
为实现上述目的，本发明公开了架空线多级减振耗能装置，至少包括一组减振单元，所述减振单元包括架空线夹持部分和减振耗能部分，所述架空线夹持部分和减振耗能部分籍由一传动杆连接。
所述减振耗能部分包括外箱体，所述外箱体内设有内箱体和板簧组；
所述传动杆的一端伸入所述外箱体内与所述内箱体固定连接；
所述内箱体和所述板簧组之间，以及所述内箱体和所述外箱体的内部之间通过若干弹簧进行固定；
所述内箱体的内部籍由隔板隔成上腔体和下腔体；
所述上腔体的顶部和所述下腔体的底部分别设有一块磁石，在所述内箱体内形成向下或者向上的磁场；
所述上腔体内填充磁流变液，且在所述磁流变液内设有若干带有绝缘保护层的空心金属球；
所述下腔体内设置摆动方向与所述磁场的方向交叉的弹簧摆；
所述弹簧摆包括一个所述弹簧以及一个所述带有绝缘保护层的空心金属球，所述弹簧的一端与所述隔板固定，另一端连接所述带有绝缘保护层的空心金属球。
优选的，包括两组所述减振单元；
所述外箱体上、下两端分别设置一所述传动杆，分别连接两个所述架空线夹持部分；
两个所述内箱体分别设置于所述外箱体内的上部和下部，并分别籍由若干所述弹簧与设置于所述外箱体中部的所述板簧组连接。
优选的，所述架空线夹持部分包括多边形棱盘，所述多边形棱盘与所述传动杆的另一端固定；
所述多边形棱盘的每一边上均设有一个可调节电缆夹，所述可调节电缆夹包括调节杆和电缆夹。
更优选的，所述多边形棱盘为六边形棱盘。
优选的，每一所述弹簧均采用记忆合金材料制成。
本发明的有益效果：
本发明籍由上述结构设计能够实现多级的减振，有效地解决了架空线的振动问题，且设计合理、质量较轻，具有原理简单、成本较低、安装简单等优点，具有良好的经济效益与应用前景。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例中单组减振单元的结构示意图。
图2示出本发明一实施例的两组减振单元的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1所示，本发明的架空线多级减振耗能装置一具体实施例，至少包括一组减振单元，减振单元包括架空线夹持部分和减振耗能部分，架空线夹持部分和减振耗能部分籍由一传动杆12连接。
减振耗能部分包括外箱体1，外箱体1内设有内箱体2和板簧组3；
传动杆12的一端伸入外箱体1内与内箱体2固定连接；
内箱体2和板簧组3之间，以及内箱体2和外箱体1的内部之间通过若干弹簧4进行固定；
内箱体2的内部籍由隔板13隔成上腔体和下腔体；
上腔体的顶部和下腔体的底部分别设有一块磁石，在内箱体2内形成向下或者向上的磁场；
上腔体内填充磁流变液5，且在磁流变液5内设有若干带有绝缘保护层的空心金属球6；
下腔体内设置摆动方向与磁场的方向交叉的弹簧摆；
弹簧摆包括一个弹簧4以及一个带有绝缘保护层的空心金属球6，弹簧4的一端与隔板13固定，另一端连接带有绝缘保护层的空心金属球6。
本发明的原理在于：
架空线路振动时，隔板13下面的弹簧摆会不停的切割磁感线，内部产生感应电动势，形成电涡流，将振动能量转化为电能消耗。
磁流变液5在磁场作用下会生产稳定阻尼力，且磁流变液5的晃动也会形成与架空线振动方向相反的惯性力，从而减小架空线的振动。
设置在在磁流变液5内在的若干带有绝缘保护层的空心金属球6，空间任意方向均能够发生摆动与碰撞，碰撞时能够吸收能量，实现多方向有效地减振耗能，不需要外加能量输入，构造简单。
架空线振动较小时磁流变液5的流动，弹簧摆的振动，若干带有绝缘保护层的空心金属球6产生电涡流达到快速减振耗能的目的，振动较大时板簧组3以及若干弹簧4的伸缩能够实现减振的目的，能够实现多级的减振。
如图2所示，在某些实施例中，本发明包括两组减振单元；
外箱体1上、下两端分别设置一传动杆12，分别连接两个架空线夹持部分；
两个内箱体2分别设置于外箱体1内的上部和下部，并分别籍由若干弹簧4与设置于外箱体1中部的板簧组3连接。
在某些实施例中，架空线夹持部分包括多边形棱盘9，多边形棱盘9与传动杆12的另一端固定；
多边形棱盘9的每一边上均设有一个可调节电缆夹8，可调节电缆夹8包括调节杆10和电缆夹。
在某些实施例中，多边形棱盘9为六边形棱盘。
在某些实施例中，每一弹簧4均采用记忆合金材料制成。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.架空线多级减振耗能装置，至少包括一组减振单元，其特征在于：所述减振单元包括架空线夹持部分和减振耗能部分，所述架空线夹持部分和所述减振耗能部分籍由一传动杆(12)连接；
所述减振耗能部分包括外箱体(1)，所述外箱体(1)内设有内箱体(2)和板簧组(3)；
所述传动杆(12)的一端伸入所述外箱体(1)内与所述内箱体(2)固定连接；
所述内箱体(2)和所述板簧组(3)之间，以及所述内箱体(2)和所述外箱体(1)的内部之间通过若干弹簧(4)进行固定；
所述内箱体(2)的内部籍由隔板(13)隔成上腔体和下腔体；
所述上腔体的顶部和所述下腔体的底部分别设有一块磁石，在所述内箱体(2)内形成向下或者向上的磁场；
所述上腔体内填充磁流变液(5)，且在所述磁流变液(5)内设有若干带有绝缘保护层的空心金属球(6)；
所述下腔体内设置摆动方向与所述磁场的方向交叉的弹簧摆；
所述弹簧摆包括一个所述弹簧(4)以及一个所述带有绝缘保护层的空心金属球(6)，所述弹簧(4)的一端与所述隔板(13)固定，另一端连接所述带有绝缘保护层的空心金属球(6)。
2.根据权利要求1所述的架空线多级减振耗能装置，其特征在于，包括两组所述减振单元；
所述外箱体(1)上、下两端分别设置一所述传动杆(12)，分别连接两个所述架空线夹持部分；
两个所述内箱体(2)分别设置于所述外箱体(1)内的上部和下部，并分别籍由若干所述弹簧(4)与设置于所述外箱体(1)中部的所述板簧组(3)连接。
3.根据权利要求1所述的架空线多级减振耗能装置，其特征在于，所述架空线夹持部分包括多边形棱盘(9)，所述多边形棱盘(9)与所述传动杆(12)的另一端固定；
所述多边形棱盘(9)的每一边上均设有一个可调节电缆夹(8)，所述可调节电缆夹(8)包括调节杆(10)和电缆夹。
4.根据权利要求3所述的架空线多级减振耗能装置，其特征在于，所述多边形棱盘(9)为六边形棱盘。
5.根据权利要求1所述的架空线多级减振耗能装置，其特征在于，每一所述弹簧(4)均采用记忆合金材料制成。
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