CN111244864A - 一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，包括铁塔塔身以及设于铁塔塔身中的横担，横担两侧均悬挂有绝缘子串，两个绝缘子串之间通过钢绞线连接，钢绞线中部设有支撑，钢绞线始终处于张紧状态，钢绞线两端缠绕固定于绝缘子串中上部，并且在两个绝缘子串承载钢绞线拉力方向一致，且与风向相反。本发明无需改变铁塔结构和绝缘子串挂串方式便可实施，可有效遏制因悬垂绝缘子串风偏幅度过大引起的风偏闪络事故，方便实用。

Description

一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置

技术领域

本发明涉及输电线路装置技术领域，尤其涉及一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置。

技术背景

随着电网建设的快速发展，线路走廊日益紧张，通过复杂地形及恶劣气候条件地区的输电线路日益增多，风偏闪络现象也愈发严重。架空输电线路的绝缘子串与导线在大风载荷作用下偏离其垂直位置，发生面外摇摆，在此过程中如果绝缘子串风偏幅度较大，绝缘子串下端带电导体与铁塔之间的间隙过小时就会发生放电现象，造成输电线路跳闸，即发生风偏闪络事故。输电线路风偏跳闸后重合闸成功率较低，严重影响和威胁电网系统的正常运行，造成巨大的经济损失与社会影响。

为了有效保证输电线路在大风环境下的安全稳定运行，防治架空线路发生风偏闪络尤为重要。根据以往现场防治风偏经验可知，限制绝缘子串位移自由度的防风偏方式比较有效，但新增的限制设施往往是针对单一的绝缘串进行改进，对该绝缘子串增加阻尼载荷，比如专利CN204516503U、CN208986557U以及CN203660474U中，均是将绝缘子串风偏载荷传递到铁塔横担上，影响了铁塔的受力强度结构，进而需要对铁塔进行强度校核，甚至改变铁塔结构，对于正在运行的架空线路极为不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，该装置无需改变铁塔结构和绝缘子串挂串方式便可实施，可有效遏制因悬垂绝缘子串风偏幅度过大引起的风偏闪络事故，方便实用。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，包括铁塔塔身以及设于铁塔塔身中的横担，所述横担两侧均悬挂有绝缘子串，其特征在于：两个所述绝缘子串之间通过钢绞线连接，钢绞线中部设有支撑，钢绞线始终处于张紧状态，钢绞线两端缠绕固定于绝缘子串中上部，并且在两个所述绝缘子串承载钢绞线拉力方向一致，且与风向相反。

对上述方案作进一步优选，位于铁塔塔身两侧的横担分别为迎风侧横担和背风侧横担，其中迎风侧横担下悬挂的是迎风侧绝缘子串，背风侧横担下悬挂的是背风侧绝缘子串。

对上述方案作进一步优选，所述钢绞线由4段钢绞线组成，支撑包括3组摇板机构，第一组摇板机构水平固定于所述迎风侧横担外沿，第二组摇板机构竖直固定于所述铁塔塔身，第三组摇板机构固定于所述背风侧横担下端，其中第一组摇板机构和第三组摇板机构分别处于两个绝缘子串的迎风侧；第一段钢绞线把第一组摇板机构和迎风侧绝缘子串连接，第二段钢绞线把第一组摇板机构和第二组摇板机构，第三段钢绞线把第二组摇板机构和第三组摇板机构连接，第四段钢绞线把第三组摇板机构和背风侧绝缘子串。

对上述方案作进一步优选，所述摇板机构包括摇板、支座，支座为U型板，其中部焊接固定，支座两端通过铰接螺栓与摇板铰接。

对上述方案作进一步优选，所述摇板为T型钢板，其对称两端设有与钢绞线连接的孔洞，另一端与所述铰接螺栓连接。

对上述方案作进一步优选，所述钢绞线与绝缘子串之间通过卡环连接，卡环两端通过螺栓紧固并卡接于绝缘子串中上部，钢绞线与卡环之间销连接。

本发明防风偏的原理：由于钢绞线对两个绝缘子串在同侧拉紧，两个绝缘子串均受到钢绞线在逆风向的拉力，当背风侧悬垂绝缘子串在大风的作用下产生顺风向偏移，通过卡环、钢绞线与摇板机构，给予迎风侧悬垂绝缘子串逆风向的作用力，减小了迎风侧悬垂绝缘子串的风偏摆动幅度，可有效遏制因悬垂绝缘子串风偏幅度过大引起的风偏闪络事故。

本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明通过钢绞线把迎风侧和背风侧的悬垂绝缘子串连接，卡环与悬垂绝缘子串芯棒中上端相连，将两侧悬垂绝缘子串的风偏位移量通过拉紧的钢绞线以及摇板机构进行中和，遏制风偏幅度，该机构不需要拆卸绝缘子串便可实施，方便实用；

2、本发明通过钢绞线与摇板机构的组合传递作用力限制绝缘子串风偏位移，不仅防风偏效果好，而且将绝缘子串风偏载荷主要集中在了钢绞线上，大大减少了风偏载荷对铁塔强度的影响，无需改变铁塔结构便可实施，使得装置便于安装；

3、本发明通过三组摇板机构将钢绞线分为四段，每段钢绞线两端与摇板或卡环相连，即使钢绞线因长时间承受过大的风偏载荷而产生疲劳断线，也会因为线长较短且两端连接，避免了对地面人员产生危害，使得装置安全可靠；

4、通过本发明装置将迎风侧与背风侧绝缘子串风偏运动相互联系，随着风速的大小自动调节与适应当前情况，无风或风速低的情况下，装置不发挥作用，当风速过大时，装置限制迎风侧绝缘子串风偏位移幅度，使得装置更加持久耐用。

本发明具有方便耐用、安全可靠、实施方便等优点，具有非常重要的工程实用价值，为架空输电线路的安全运行提供重要保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本防风偏装置的基本结构示意图；

图2为本防风偏装置的三维结构侧视示意图；

图3为本防风偏装置摇板机构部分的结构示意图；

图4为本防风偏装置的卡环、钢绞线、摇板机构连接示意图；

如图所示的标号分别表示为：1-1迎风侧横担；1-2背风侧横担；2铁塔塔身；3-1第一组摇板机构；3-2第二组摇板机构；3-3第三组摇板机构；3-1-1摇板；3-1-2支座；3-1-3铰接螺栓；4-1第一段钢绞线；4-2第二段钢绞线；4-3第三段钢绞线；4-4第四段钢绞线；5-1第一卡环；5-2第二卡环；6-1迎风侧绝缘子串；6-2背风侧绝缘子串。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

如图1和2所示，本实施例公开了一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，该装置安装于铁塔塔身2和横担上，在横担两端均悬挂有悬垂绝缘子串，两个绝缘子串之间通过钢绞线连接，钢绞线两端缠绕固定于绝缘子串中上部或者固定于绝缘子串的芯棒上端，钢绞线中部设有支撑且钢绞线始终处于张紧状态，通过支撑改变钢绞线的方向，实现两个绝缘子串承载钢绞线拉力方向一致，且与风向相反。这样，把两个绝缘子串之间形成联动，限制两个绝缘子串位移自由度当其中一个受到风载发生偏移，另外一个绝缘子串在钢绞线的作用下，将向受到与风载相反的作用力，从而抵消风载对绝缘子串造成的偏移量，避免对电网安全运行产生影响。

为了方便拆装，如附图4所示，本装置中的钢绞线与绝缘子串之间通过卡环连接，卡环两端通过螺栓紧固并卡接于绝缘子串中上部，钢绞线与卡环之间销连接。

为了使装置便于安装以及运行安全可靠，支撑采用摇板机构，设置3组摇板机构，钢绞线分为4段，第一组摇板机构3-1水平固定于所述迎风侧横担1-1外沿，第二组摇板机构3-2竖直固定于所述铁塔塔身2，第三组摇板机构3-3固定于所述背风侧横担1-2下端，其中第一组摇板机构3-1和第三组摇板机构3-3分别处于两个绝缘子串的迎风侧；第一段钢绞线4-1把第一组摇板机构3-1和迎风侧绝缘子串6-1连接，第二段钢绞线4-2把第一组摇板机构3-1和第二组摇板机构3-2，第三段钢绞线4-3把第二组摇板机构3-2和第三组摇板机构3-3连接，第四段钢绞线4-4把第三组摇板机构3-3和背风侧绝缘子串6-2。

第一卡环5-1固定在迎风侧绝缘子串6-1上端，通过第一段钢绞线4-1与固定在迎风侧横担1-1外沿的第一组摇板机构3-1相连，并将迎风侧绝缘子串6-1的风偏摆动幅度传递给第一组摇板机构3-1，第一组摇板机构3-1通过第二段钢绞线4-2与固定在铁塔塔身2上的第二组摇板机构3-2相连，第二组摇板机构3-2通过第三段钢绞线4-3与固定在背风侧横担1-2下端的第三组摇板机构3-3相连，第三组摇板机构3-3通过第四段钢绞线与固定在背风侧绝缘子串6-2芯棒上端的第二卡环5-2相连，由此将背风侧绝缘子串6-2的风偏摆动幅度传递给第三组摇板机构3-3。

本装置在实际使用时，不需要拆卸悬垂绝缘子串，钢绞线通过第一卡环5-1、第二卡环5-2分别连接到迎风侧绝缘子串6-1与背风侧绝缘子串6-2芯棒上端；通过钢绞线与摇板机构的组合不仅将迎风侧绝缘子串6-1与背风侧绝缘子串6-2的风偏运动联系起来，使其能随着风速的大小自动调节与适应当前情况，使得此发明装置更加持久耐用；还可将绝缘子串风偏载荷主要集中在了钢绞线上，大大减少了风偏载荷对铁塔强度的影响，无需改变铁塔结构便可实施，使得此发明装置便于实施安装。

在上述实施例的基础上，对摇板机构作进一步限定，见附图3所示，摇板机构包括摇板3-1-1、支座3-1-2，支座3-1-2为U型板，其中部焊接固定，支座3-1-2两端通过铰接螺栓3-1-3与摇板3-1-1铰接，摇板3-1-1为T型钢板，其对称两端设有与钢绞线连接的孔洞，另一端通过铰接螺栓3-1-3与支座3-1-2连接，支座3-1-2固定在塔身或横担上。摇板机构的设计不仅可以合理传递绝缘子串风偏运动的作用力，还可避免钢绞线因长时间承受过大的风偏载荷而产生疲劳断线后对地面人员造成伤害，进而使得此发明装置安全可靠。

本防风偏装置既能有效遏制因悬垂绝缘子串风偏幅度过大引起的风偏闪络事故，也能将绝缘子串风偏载荷主要集中在了钢绞线上，大大减少了风偏载荷对铁塔强度的影响，并且可以随着风速的大小自动调节与适应当前情况，具有方便实用、耐用安全等优点，保证了架空输电线路的安全运行。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和原则内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (6)

1.一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，包括铁塔塔身（2）以及设于铁塔塔身（2）中的横担，所述横担两侧均悬挂有绝缘子串，其特征在于：两个所述绝缘子串之间通过钢绞线连接，钢绞线中部设有支撑，钢绞线始终处于张紧状态，钢绞线两端缠绕固定于绝缘子串中上部，并且在两个所述绝缘子串承载钢绞线拉力方向一致，且与风向相反。

2.根据权利要求1所述的一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，其特征在于：位于铁塔塔身（2）两侧的横担分别为迎风侧横担（1-1）和背风侧横担（1-2），其中迎风侧横担（1-1）下悬挂的是迎风侧绝缘子串（6-1），背风侧横担（1-2）下悬挂的是背风侧绝缘子串（6-2）。

3.根据权利要求2所述的一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，其特征在于：所述钢绞线由4段钢绞线组成，支撑包括3组摇板机构，第一组摇板机构（3-1）水平固定于所述迎风侧横担（1-1）外沿，第二组摇板机构（3-2）竖直固定于所述铁塔塔身（2），第三组摇板机构（3-3）固定于所述背风侧横担（1-2）下端，其中第一组摇板机构（3-1）和第三组摇板机构（3-3）分别处于两个绝缘子串的迎风侧；第一段钢绞线（4-1）把第一组摇板机构（3-1）和迎风侧绝缘子串（6-1）连接，第二段钢绞线（4-2）把第一组摇板机构（3-1）和第二组摇板机构（3-2），第三段钢绞线（4-3）把第二组摇板机构（3-2）和第三组摇板机构（3-3）连接，第四段钢绞线（4-4）把第三组摇板机构（3-3）和背风侧绝缘子串（6-2）。

4.根据权利要求3所述的一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，其特征在于：所述摇板机构包括摇板（3-1-1）、支座（3-1-2），支座（3-1-2）为U型板，其中部焊接固定，支座（3-1-2）两端通过铰接螺栓（3-1-3）与摇板（3-1-1）铰接。

5.根据权利要求4所述的一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，其特征在于：所述摇板（3-1-1）为T型钢板，其对称两端设有与钢绞线连接的孔洞，另一端与所述铰接螺栓（3-1-3）连接。

6.根据权利要求1所述的一种悬垂绝缘子串自适应防风偏装置，其特征在于：所述钢绞线与绝缘子串之间通过卡环连接，卡环两端通过螺栓紧固并卡接于绝缘子串中上部，钢绞线与卡环之间销连接。

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