CN111130040B - 一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环‑章动阻尼器，设置在高压输电分裂导线上，包括线夹间隔环阻尼装置和章动阻尼装置，所述的线夹间隔环阻尼装置与各分裂子导线连接，所述的章动阻尼装置与线夹间隔环阻尼装置连接，设置在线夹间隔环阻尼装置两侧。与现有技术相比，本发明具有耗能强、自适应耗能、灵敏度高、便于安装、便于按需设计等优点，对于解决高压输电分裂导线的舞动控制尤其是导线整体舞动控制技术难题具有重要价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种覆冰导线舞动控制装置，尤其是涉及一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器。
背景技术
在持续低温及雨雪冰冻极端天气条件下，高压输电导线上容易凝冰。在一定的风冰作用下，导线会发生一种低频(0.1～3Hz)高幅(5～300倍的导线直径)的振动。导线的大幅舞动容易造成导线间的闪烙、连接金具的损坏、脱落，严重的甚至造成断线，倒塔及输电系统的瘫痪。为保证输电线路的正常运行，对覆冰导线的舞动控制具有重要社会价值和实践意义。
随着高压输电技术的发展，为满足更大的输电需求，高压输电线路多采用多分裂导线进行电力运输，如常见的四分裂、六分裂等。目前用于多分裂导线的舞动控制装置有线夹间隔环、失谐摆、双摆防舞器等，这些装置主要从改变导线固有属性或气动特性来控制舞动的发生(如分离导线竖向和扭转向频率、提升舞动临界风速)，对于分裂导线舞动、特别是导线整体舞动的抑制能力不足。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耗能强、灵敏度高的用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，设置在高压输电分裂导线上，包括线夹间隔环阻尼装置和章动阻尼装置，所述的线夹间隔环阻尼装置与各分裂子导线连接，所述的章动阻尼装置与线夹间隔环阻尼装置连接，设置在线夹间隔环阻尼装置两侧。
所述的线夹间隔环阻尼装置包括线夹环、间隔环和连接环，所述的线夹环环绕连接在间隔环周围，所述的连接环与间隔环的中心连接，所述的章动阻尼装置通过穿过连接环中心的连接轴与线夹间隔环阻尼装置连接。
所述的连接轴与连接环固定连接，所述的连接轴表面与章动阻尼装置的连接部分设有一段螺纹，所述的螺纹两端设有限位结构。
所述的限位结构为卡环。
所述的章动阻尼装置包括顶板、连杆和耗能组件，所述的顶板设有贯穿整个板体的通孔，所述的连接轴与所述的通孔连接，所述的顶板底部通过连杆与耗能组件转动连接。
所述的耗能组件的主体上带有转轴，顶板底部通过两个连杆与转轴的两端转动连接。
所述的顶板底部与耗能组件之间还通过弹簧连接，所述的弹簧分布在转轴两侧。
所述的耗能组件的主体上带有配重块，所述的配重块分设于转轴两侧，且两侧重量不相等。
所述的耗能组件内部带有腔室，所述的腔室中装有粘滞阻尼液体。
所述的线夹间隔环阻尼装置平行安装于分裂导线横截面。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)耗能强：本发明既能发挥线夹间隔环对各子导线的约束优势，又能通过章动阻尼装置的偏心，将分裂导线的整体上下舞动能量转换为章动阻尼装置的转动对分裂导线的整体舞动，进而通过章动阻尼装置中的黏滞阻尼液体进行耗能。
(2)自适应耗能：本发明的章动阻尼装置具有一定的允许摆动幅度，在分裂导线发生不同幅度的舞动时，章动阻尼装置的摆动幅度会随之而联动调整，提供相应强度的阻尼力，实现随动耗能。
(3)灵敏度高：通过控制好章动阻尼装置转轴的转动灵敏度、配重偏心程度，可使分裂导线发生很小的舞动时，章动阻尼装置即可进行舞动能量的吸收和耗散。
(4)便于安装：现有的分裂导线多用间隔环进行连接，可在已有的基础上参照本发明加装章动阻尼装置进行适当改进即可使原有间隔环具有本发明的耗能功能。且本发明的完全可以工厂预制、现场拼装，只需做好导线与线夹间隔环的连接，线夹间隔环和章动阻尼装置的连接即可。
(5)便于按需设计：可结合当地分裂导线的舞动频率、舞动强弱情况、振幅最大点分布情况，对本发明的弹簧刚度、黏性液体、安装位置进行合理设计，实现导线整体舞动的最优化控制。
(6)线夹间隔环阻尼装置平行安装于分裂导线横截面，可以使得在该横截面内，各子导线在该平面内的运动相互牵制。
附图说明
图1(a)和图1(b)为本实施例线夹间隔环阻尼装置示意图，其中，图1(a)为平面示意图，图1(b)为三维立体示意图；
图2(a)和图2(b)为本实施例章动阻尼装置示意图，其中，图2(a)为平面示意图，图2 (b)为三维立体示意图；
图3(a)和图3(b)为本实施例复合间隔-章动阻尼器安装示意图，其中，图3(a)为立面图，图3(b)为侧视图；
图4为本实施例复合间隔-章动阻尼器安装三维立体示意图；
附图标记：
1为线夹环；2为间隔环；3为连接环；4为连接轴；5为顶板；6为弹簧；7 为连杆；8为耗能组件；9为配重块；10为腔室；11为转轴；12为子导线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1(a)～4所示，一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，设置在高压输电分裂导线上，包括线夹间隔环阻尼装置和章动阻尼装置，线夹间隔环阻尼装置与各分裂子导线连接，线夹间隔环阻尼装置平行安装于分裂导线横截面。章动阻尼装置与线夹间隔环阻尼装置连接，设置在线夹间隔环阻尼装置两侧。
线夹间隔环阻尼装置包括线夹环1、间隔环2和连接环3，线夹环1环绕连接在间隔环2周围，连接环3与间隔环2的中心连接。
各子导线12在线夹环1内具有一定的转动自由度，子导线12在线夹环1内不能沿轴向漂移。在一定的风冰作用下，各子导线12的振动幅度和频率不一致，通过间隔环2将各子导线12约束在一起，可使各子导线12的振动相互牵制。
章动阻尼装置通过穿过连接环3中心的连接轴4与线夹间隔环阻尼装置连接，两者在导线舞动的过程中协同合作、共展所长。其中，连接轴4与连接环3固定连接，连接轴4表面与章动阻尼装置的连接部分设有一段螺纹，螺纹两端设有限位结构，限位结构为卡环。通过设置螺纹的长度并设置一定的卡环，可使章动阻尼装置可以沿螺纹绕连接轴具有一定的转动空间但又不至于脱离螺纹轨道。
章动阻尼装置包括顶板5、连杆7和耗能组件8，顶板5设有贯穿整个板体的通孔，连接轴4与通孔连接，顶板5底部通过连杆7与耗能组件8转动连接。
耗能组件8的主体上带有转轴11，顶板5底部通过两个连杆7与转轴11的两端转动连接，顶板5底部与耗能组件8之间还通过弹簧6连接，弹簧6分布在转轴 11两侧。耗能组件8可绕转轴11转动，但其转动受弹簧6约束。
耗能组件8的主体上带有配重块9，配重块9分设于转轴11两侧，且两侧重量不相等。两端配重块9质量不等，使得耗能组件8的重心与转轴11的圆心不在同一竖直线上，此设置便于将导线上下舞动的能量转换为耗能组件8绕转轴11转动的能量。腔室10内部装有黏滞阻尼液体，当耗能组件8绕转轴来回转动时，腔室中的液体来回振荡进行耗能。
当分裂导线整体发生上下舞动时，章动阻尼装置由于两端配重块9差异导致的偏心，在两端弹簧6和转轴11的协同作用下会绕转轴11来回转动，导致腔室10 内的黏性液体来回振荡，对导线整体舞动的能量进行耗散。
线夹环1、间隔环2所用材料可以参照目前线夹间隔环所用的合金材料，章动阻尼装置中的黏性液体可以选用目前常用黏滞阻尼器中的液体。
Claims (7)
1.一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，设置在高压输电分裂导线上，其特征在于，包括线夹间隔环阻尼装置和章动阻尼装置，所述的线夹间隔环阻尼装置与各分裂子导线连接，所述的章动阻尼装置与线夹间隔环阻尼装置连接，设置在线夹间隔环阻尼装置两侧，所述的章动阻尼装置包括顶板(5)、连杆(7)和耗能组件(8)，所述的耗能组件(8)的主体上带有转轴(11)，顶板(5)底部通过两个连杆(7)与转轴(11)的两端转动连接，所述的耗能组件(8)的主体上带有配重块(9)，所述的配重块(9)分设于转轴(11)两侧，且两侧重量不相等，所述的耗能组件(8)内部带有腔室(10)，所述的腔室(10)中装有粘滞阻尼液体。
2.根据权利要求1所述的一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，其特征在于，所述的线夹间隔环阻尼装置包括线夹环(1)、间隔环(2)和连接环(3)，所述的线夹环(1)环绕连接在间隔环(2)周围，所述的连接环(3)与间隔环(2)的中心连接，所述的章动阻尼装置通过穿过连接环(3)中心的连接轴(4)与线夹间隔环阻尼装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，其特征在于，所述的连接轴(4)与连接环(3)固定连接，所述的连接轴(4)表面与章动阻尼装置的连接部分设有一段螺纹，所述的螺纹两端设有限位结构。
4.根据权利要求3所述的一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，其特征在于，所述的限位结构为卡环。
5.根据权利要求2所述的一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，其特征在于，所述的顶板(5)设有贯穿整个板体的通孔，所述的连接轴(4)与所述的通孔连接，所述的顶板(5)底部通过连杆(7)与耗能组件(8)转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，其特征在于，所述的顶板(5)底部与耗能组件(8)之间还通过弹簧(6)连接，所述的弹簧(6)分布在转轴(11)两侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于控制导线整体舞动的复合间隔环-章动阻尼器，其特征在于，所述的线夹间隔环阻尼装置平行安装于分裂导线横截面。
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