CN114256796A - 一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置及其使用方法 - Google Patents

一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置及其使用方法 Download PDF

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CN114256796A CN202011011383.4A CN202011011383A CN114256796A CN 114256796 A CN114256796 A CN 114256796A CN 202011011383 A CN202011011383 A CN 202011011383A CN 114256796 A CN114256796 A CN 114256796A
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张耀东
周学明
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Abstract

本发明提供一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置及其使用方法，该阻尼装置包括与跳线绝缘子串配合连接的两个水平附加绝缘子串、以及连接于跳线绝缘子串与水平附加绝缘子串之间的液压阻尼器，水平附加绝缘子串与液压阻尼器形成所述阻尼装置，在正常情况不受外力作用时，跳线绝缘子串与两水平附加绝缘子串呈垂直排列，两水平附加绝缘子串不受挤压，液压阻尼器几乎不存在阻尼力；当风力作用于转角塔跳线及跳线绝缘子串时，液压阻尼器产生对外阻尼减震消能，水平附加绝缘子串抑制风偏。本发明通过新增两水平附加绝缘子串与液压阻尼器组合，布置在同一水平面，与杆塔呈三角形，结构稳定，与跳线绝缘子串配合，可有效防振减灾。

Description

一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置及其使 用方法
技术领域
本发明涉及电气工程技术领域，具体是一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置。
背景技术
架空输电线路是一种特殊的高耸结构，对风力的作用敏感。转角塔在输电塔中是一种特殊的塔形，不仅承载着导线本身的重力，而且承受两侧导线的拉力，具有耐张力大、强度高、稳重的特点。转角塔跳线设计是高压架空送电线路设计的一项重要内容。角度的改变使得两侧导线需通过跳线引导，跳线对上、侧、下各面的构件需有足够间隙距离，而这三相跳线往往容易发生风偏放电。全国电网近几年输电线路风偏跳闸统计数据表明，转角塔跳线对塔身放电引起的输电线路风偏跳闸故障频发，预防转角塔跳线对塔身放电成为了风偏预防工作中的重中之重。
转角塔的边相跳线，两侧导线通过无跳线串、单跳线串或双跳线串方式以合适的弧垂在导线挂点下方引流，称为直跳。我国500kv交流单回路干字型转角塔边相跳线多采用直跳型式，边相带电部分最低点比转角塔导线横担低4～6m，弧垂长，容易导致风偏故障。现有技术有采用改进措施，在横担下方增加了跳线绝缘子串，对抑制风偏起到了一定作用。普通的直线塔悬垂绝缘子串也时常因风偏而对塔身放电，转角塔跳线绝缘子串虽有两侧耐张绝缘子串的配合，但抑制边相跳线风偏结果并不十分理想。此外，现有提出的跳线防风偏技术还有跳串线夹下端安装重锤、双串v型跳线绝缘子串、双挂点双联跳线串等，其是通过增加重力、三角形稳定结构等方式，防止风偏效果有限，而且重锤还增加了跳串的额外承受力，都不能杜绝跳线带电部分对塔身的风偏放电。新型的L型绝缘子串布置改造，水平新增一绝缘子串，可有效防止风偏，但安装不够简便且减震和耐磨损效果不佳。
风力具有随机、频繁的特点。跳线长期随着风荷载的摆动，磨损和风力冲击造成绝缘子串断裂等带来较大损失。阻尼器可提供运动的阻力，耗减运动能量，多用于核电厂、火电厂等管道及设备的抗振动。在架空输电线路中，也常用于防止导线的弛振与控制线路风振，如悬垂绝缘子串下端安装柔性弹簧阻尼装置，但在大多正常静止时弹簧承受下端导线及金具等重力作用多处于拉伸状态，长期将明显影响弹簧阻尼装置的减震性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其结构稳定，不仅可杜绝风偏放电，而且可减少边相跳线风振，增大结构耐用性，实用性强。
为实现本申请的目的，采用如下技术方案：
一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，包括与跳线绝缘子串配合连接的两个水平附加绝缘子串、以及连接于跳线绝缘子串与水平附加绝缘子串之间的液压阻尼器，水平附加绝缘子串与液压阻尼器形成所述阻尼装置，在正常情况不受外力作用时，跳线绝缘子串与两水平附加绝缘子串呈垂直排列，两水平附加绝缘子串不受挤压，液压阻尼器几乎不存在阻尼力；当风力作用于转角塔跳线及跳线绝缘子串时，液压阻尼器产生对外阻尼减震消能，水平附加绝缘子串抑制风偏。
进一步的，两水平附加绝缘子串靠近转角塔一侧端部的环形金具通过连接金具与固定在水平相交点位置的法兰板连接。
进一步的，跳线绝缘子串最上端伞盘通过球头挂环与横担垂直固定连接。
进一步的，所述液压阻尼器与两水平附加绝缘子串使用三角挂板连接，液压阻尼器与两水平附加绝缘子串的一端均使用UB挂环固定连接于三角挂板。
进一步的，跳线绝缘子串的底端安装有跳线绝缘子串，所述液压阻尼器一侧端部环形铰座以UB挂环与跳线侧圆形线夹固定连接。
进一步的，液压阻尼器在靠近跳线一侧端部安装有均压环。
进一步的，所述液压阻尼器为双管式液压阻尼器，包括贮油缸、活塞、液压缸、阻尼控制阀，贮油缸是液压油在环绕它的外表面到一定的高度，在空间的内管上部和外管间提供一个外泄油的空间，活塞与活塞杆相连，活塞杆的外端与水平附加绝缘子串相连，内管里的液压缸是活塞移动的工作缸，外管的基座与外部元件连接，在受外力压缩作用时，活塞杆和活塞向液压阻尼器的外部运动。
一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：对于新建转角塔边相，依据风偏放电最小空气间隙圆，确定跳线绝缘子串上端在横担上的悬挂点，跳线绝缘子串最上端通过球头挂环与确定的悬挂点垂直固定连接；
步骤二：对防风偏减震改造的转角塔边相进行现场勘察，分别确定跳线绝缘子串下端与转角塔的水平交点之间的距离，即确定水平附加绝缘子串与液压阻尼器组成装置在水平方向上的结构长度；
步骤三：以水平交点为水平附加绝缘子串在转角塔上的固定点，在两个转角塔塔身固定点安装法兰板；
步骤四：将水平附加绝缘子串一侧端部通过连接金具与塔身上的法兰板固定连接；
步骤五：依据水平方向的结构长度与水平附加绝缘子串的长度，选择液压阻尼器型号；
步骤六：在跳线绝缘子串的底端加工跳线侧圆形线夹，使得通过 UB挂环能将液压阻尼器的一端安装于跳线绝缘子串的下端；
步骤七：将水平附加绝缘子串与液压阻尼器连接：将两只水平附加绝缘子串的另一端与液压阻尼器的一侧端部环形铰座以UB挂环固定连接于三角形挂板上，组成水平防风偏减震阻尼装置，其与跳线绝缘子串呈垂直排列；
步骤八：液压阻尼器固定到跳线绝缘子串下端：液压阻尼器另一侧端部环形铰座与跳线侧圆形线夹以合适大小的UB挂环固定相连。
进一步的，还包括步骤九：在液压阻尼器靠近跳线一侧的端部处按照规程规定安装均压环。
进一步的，在正常情况不受外力作用时，跳线绝缘子串与两水平附加绝缘子串呈垂直排列，两水平附加绝缘子串不受挤压，液压阻尼器几乎不存在阻尼力；当风力作用于转角塔跳线及跳线绝缘子串时，液压阻尼器产生对外阻尼减震消能，水平附加绝缘子串有效抑制风偏。
与现有技术相比，本发明通过新增两水平附加绝缘子串与液压阻尼器组合，布置在同一水平面，与杆塔呈三角形，结构稳定，与跳线绝缘子串配合，可有效防振减灾。使用的液压阻尼器是速度型液压式阻尼控制装置，不因静止机械力的长期作用而使性能下降，其在缓冲外力的同时，实用性更强。相比弹簧阻尼器在架空输电线路防风偏闪络中的使用，具有更持久的使用性能。本发明在防振减灾上效果明显，后期规划也很大的调整空间，具有现实意义。
附图说明
图1为本发明转角塔边相跳线的侧面结构示意图；
图2为本发明防止边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置在转角塔上安装后的结构示意图；
图3为本发明液压阻尼器的简化结构示意图；
图4(a)为图3中A处阀门结构放大简图，图4(b)为图3中 B处阀门结构放大简图；
图5(a)为本发明中UB挂环侧视图；图5(b)为本发明中UB 挂环的主视图；
图6为三角形挂板结构示意图。
图中：1—转角塔，2—横担，3—跳线绝缘子串，4—跳线侧圆形线夹，5—双管式液压阻尼器，6—边相跳线，7—耐张绝缘子串，8 —贮油缸，9—活塞，10—液压缸，11—阻尼控制阀，12—UB挂环， 13—水平附加绝缘子串，14—螺母，15—螺栓，16—圆头钢板，17 —法兰板，18—三角挂板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1及图2，需要防风偏改造的转角塔边相跳线侧面结构为：在转角塔1塔身上固定有横担2，在横担2上悬挂着跳线绝缘子串3，横担2外沿两侧各安装有一耐张绝缘子串7，边相跳线6与两侧导线相连，且悬挂于耐张绝缘子串7下端，边相跳线6中间安装有跳线绝缘子串3，跳线绝缘子串3与两侧的耐张绝缘子串7近乎呈垂直状态。
请继续参阅图2，本发明实施例提供一种用于防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，包括与跳线绝缘子串3配合连接的两个水平附加绝缘子串13、以及连接于跳线绝缘子串3与水平附加绝缘子串13之间的液压阻尼器5。所述水平附加绝缘子串13用于阻碍边相跳线向塔身偏移，保证带电结构之间的空气间隙，所述液压阻尼器5用于吸收风力的冲击能量。水平附加绝缘子串13与液压阻尼器 5形成一固定的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，改造完成后其大致位于水平面，与跳线绝缘子串3呈垂直分布。
安装完成后，整个结构在正常情况不受外力作用时，跳线绝缘子串3与两水平附加绝缘子串13呈垂直排列，两水平附加绝缘子串13 不受挤压，液压阻尼器5几乎不存在阻尼力；当风力作用于转角塔跳线6及跳线绝缘子串3时，液压阻尼器5产生对外阻尼减震消能，水平附加绝缘子串13有效抑制风偏。
其中，两水平附加绝缘子串13靠近转角塔1一侧端部的环形金具通过连接金具与固定在水平相交点位置的法兰板17连接；跳线绝缘子串3最上端伞盘通过球头挂环与横担2垂直固定连接。
在水平放置的附加绝缘子串13与跳线绝缘子串3之间安装液压阻尼器5，可有效缓解风力频繁、随机作用下对结构的振动与冲击，保护绝缘子串与连接金具。液压阻尼器5是一种由低速到高速自由调节气缸进给速度的液压式阻尼控制装置，静止机械力的长期作用不会导致性能下降，相反其阻尼性能稳定，且结构紧凑、对风振反映速度灵敏、受温度影响小，因而在转角塔边相跳线的风偏改造中加入液压阻尼器5，缓冲外力的同时，实用性强。
所述液压阻尼器5与两水平附加绝缘子串13的连接可使用一个三角挂板18，液压阻尼器5与两水平附加绝缘子串13的一端均使用 UB挂环12固定连接于三角挂板18。
跳线绝缘子串3的底端安装有跳线绝缘子串3，所述液压阻尼器 5一侧端部环形铰座以UB挂环12与跳线侧圆形线夹4固定连接。
较佳的，液压阻尼器5在靠近跳线一侧端部安装有均压环。
参照图3、图4(a)、图4(b)，本发明实施例中选用的液压阻尼器5为双管式液压阻尼器，包括贮油缸8、活塞9、液压缸10、阻尼控制阀11等。贮油缸8是液压油在环绕它的外表面到一定的高度，在空间的内管上部和外管间提供一个外泄油的空间。活塞9与活塞杆相连，活塞杆的外端与水平附加绝缘子串13相连。内管里的液压缸 10是活塞9移动的工作缸，外管的基座与外部元件连接。在受外力压缩作用时，活塞杆和活塞9向液压阻尼器5的外部运动。液压阻尼器5在这两个方向的运动中都有阻力就可以起到缓冲的作用，这阻力的作用是由液压油和其中的活塞9和阻尼控制阀11来作用的。
液压阻尼器5的基本工作原理为：液压阻尼器5通过其压力油在其阀门中流过产生阻力作用，这些阀门限制液压油的流动。具体如下：在贮油缸8中，当活塞9及活塞杆向下运动时，活塞9下方腔室相对变为高压区，上方腔室为低压区，活塞9下方的液压油通过活塞9中的进油阀流到上方腔室，同时活塞9在外力的压缩下运动到了下方，并排出和活塞9体积相等的液压油，但这些液压油并不能流到上方腔室，被迫通过阻尼控制阀11排到贮油缸8中；在活塞9的回弹过程中，活塞9及活塞杆向上运动，上方腔室体积减小并压力增高，下方腔室体积增加并压力减小，液压油经过活塞9上的伸张阀流入到下方腔室，活塞9进入上方腔室大大增加了下方腔室的容积，上方向下流的液压油不足以弥补这一空间，这时阻尼控制阀11的进油阀打开，贮油缸8中的液压油进入到了下方腔室，充满内管。液压油从阀中间流过时，阀门控制了任意速度下所需力的大小，阀门在液压油被压缩时打开，因此活塞运动慢时阻力小，而活塞运动快时阻力大。
参照图5(a)和图5(b)，UB挂环12包括两个螺母14、两个螺栓15和两小块圆头钢板16。从UB挂环12的侧面视角，整体呈上下对称结构。用螺栓15将结构一的一端环形连接结构套入两圆头钢板16间，在圆头钢板16外侧螺栓15的另一端以螺母14固定，即可将结构一与UB挂环12固定连接；UB挂环12的另一端同样操作连接上结构二的一端，则两结构即以各自端部环形结构通过UB挂环12 固定连接在一起，将二者合二为一形成一组合体结构。
参照图6，连接三结构间的三角挂板18的结构为：三角形挂板 18由两块圆角三角形钢板181和三个圆槽182组成，使用螺栓嵌入圆槽，以螺母固定螺栓，即可固定连接结构。
参照图2，一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置的使用方法，具体实施步骤如下：
步骤一：对于新建转角塔边相，依据风偏放电最小空气间隙圆，确定跳线绝缘子串3上端在横担2上的悬挂点，跳线绝缘子串3最上端通过球头挂环等与确定的悬挂点垂直固定连接。对于现有的转角塔边相结构进行改造，可跳过此步骤。
步骤二：对防风偏减震改造的转角塔边相进行现场勘察，分别确定跳线绝缘子串3下端与转角塔1的水平交点之间的距离，即确定水平附加绝缘子串13与液压阻尼器5组成装置在水平方向上的结构长度。
步骤三：以水平交点为水平附加绝缘子串13在转角塔1上的固定点，在两个转角塔1塔身固定点安装法兰板17。
步骤四：将水平附加绝缘子串13一侧端部通过连接金具与塔身上的法兰板17固定连接。
步骤五：依据水平方向的结构长度与水平附加绝缘子串13的长度，选择液压阻尼器5型号。当活塞9受外力产生位移时，液压缸 10上下腔室内压力变化，液压油在活塞9上下流动，阻尼控制阀11 控制液压油的进出，从而产生与外力相反的阻尼力。贮油缸8分别对液压缸10上下方腔室的液压油进行补充，形成阻尼器内部液压油的循环。液压阻尼器具有结构紧凑、受力合理、反应灵敏、阻尼性能稳定、绝缘性能好、摩控阻力小、使用寿命长等众多优点。
步骤六：跳线绝缘子串3的底端加工跳线侧圆形线夹4，使得通过UB挂环12能将液压阻尼器5的一端安装于跳线绝缘子串3的下端。
步骤七：将水平附加绝缘子串13与液压阻尼器5连接：将两只水平附加绝缘子串13的另一端与液压阻尼器5的一侧端部环形铰座以UB挂环12固定连接于三角形挂板18上，组成水平防风偏减震阻尼装置，其与跳线绝缘子串3呈垂直排列。
步骤八：液压阻尼器5固定到跳线绝缘子串3下端：液压阻尼器 5另一侧端部环形铰座与跳线侧圆形线夹4也以合适大小的UB挂环 12固定相连。加入液压阻尼器5后可达到有效缓解风力频繁、随机作用下对结构的振动与冲击，保护绝缘子串与连接金具的作用。液压阻尼器是5一种由低速到高速自由调节气缸进给速度的液压式阻尼控制装置，不因静止机械力的长期作用而使性能下降，阻尼性能稳定。
步骤九：在液压阻尼器5靠近跳线一侧的端部处按照规程规定安装均压环。
将所需结构全部改造连接完成后，在正常情况不受外力作用时，跳线绝缘子串3与两水平附加绝缘子串13呈垂直排列，两水平附加绝缘子串13不受挤压，液压阻尼器5几乎不存在阻尼力；当风力作用于转角塔跳线及跳线绝缘子串时，液压阻尼器5产生对外阻尼减震消能，水平附加绝缘子串13有效抑制风偏。
与现有技术相比，本发明只需新增两水平附加绝缘子串13与液压阻尼器5，可对现有转角塔边相跳线处直接进行改造组合成防风偏液压型减震阻尼装置。使用的液压阻尼器是速度型液压式阻尼控制装置，不因静止机械力的长期作用而使性能下降，阻尼性能稳定。本发明在防振减灾上效果明显，后期规划也很大的调整空间，具有现实意义。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其特征在于：包括与跳线绝缘子串配合连接的两个水平附加绝缘子串、以及连接于跳线绝缘子串与水平附加绝缘子串之间的液压阻尼器，水平附加绝缘子串与液压阻尼器形成所述阻尼装置，在正常情况不受外力作用时，跳线绝缘子串与两水平附加绝缘子串呈垂直排列，两水平附加绝缘子串不受挤压，液压阻尼器几乎不存在阻尼力；当风力作用于转角塔跳线及跳线绝缘子串时，液压阻尼器产生对外阻尼减震消能，水平附加绝缘子串抑制风偏。
2.如权利要求1所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其特征在于：两水平附加绝缘子串靠近转角塔一侧端部的环形金具通过连接金具与固定在水平相交点位置的法兰板连接。
3.如权利要求1所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其特征在于：跳线绝缘子串最上端伞盘通过球头挂环与横担垂直固定连接。
4.如权利要求1所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其特征在于：所述液压阻尼器与两水平附加绝缘子串使用三角挂板连接，液压阻尼器与两水平附加绝缘子串的一端均使用UB挂环固定连接于三角挂板。
5.如权利要求1所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其特征在于：跳线绝缘子串的底端安装有跳线绝缘子串，所述液压阻尼器一侧端部环形铰座以UB挂环与跳线侧圆形线夹固定连接。
6.如权利要求1所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其特征在于：液压阻尼器在靠近跳线一侧端部安装有均压环。
7.如权利要求1所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置，其特征在于：所述液压阻尼器为双管式液压阻尼器，包括贮油缸、活塞、液压缸、阻尼控制阀，贮油缸是液压油在环绕它的外表面到一定的高度，在空间的内管上部和外管间提供一个外泄油的空间，活塞与活塞杆相连，活塞杆的外端与水平附加绝缘子串相连，内管里的液压缸是活塞移动的工作缸，外管的基座与外部元件连接，在受外力压缩作用时，活塞杆和活塞向液压阻尼器的外部运动。
8.一种防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：对于新建转角塔边相，依据风偏放电最小空气间隙圆，确定跳线绝缘子串上端在横担上的悬挂点，跳线绝缘子串最上端通过球头挂环与确定的悬挂点垂直固定连接；
步骤二：对防风偏减震改造的转角塔边相进行现场勘察，分别确定跳线绝缘子串下端与转角塔的水平交点之间的距离，即确定水平附加绝缘子串与液压阻尼器组成装置在水平方向上的结构长度；
步骤三：以水平交点为水平附加绝缘子串在转角塔上的固定点，在两个转角塔塔身固定点安装法兰板；
步骤四：将水平附加绝缘子串一侧端部通过连接金具与塔身上的法兰板固定连接；
步骤五：依据水平方向的结构长度与水平附加绝缘子串的长度，选择液压阻尼器型号；
步骤六：在跳线绝缘子串的底端加工跳线侧圆形线夹，使得通过UB挂环能将液压阻尼器的一端安装于跳线绝缘子串的下端；
步骤七：将水平附加绝缘子串与液压阻尼器连接：将两只水平附加绝缘子串的另一端与液压阻尼器的一侧端部环形铰座以UB挂环固定连接于三角形挂板上，组成水平防风偏减震阻尼装置，其与跳线绝缘子串呈垂直排列；
步骤八：液压阻尼器固定到跳线绝缘子串下端：液压阻尼器另一侧端部环形铰座与跳线侧圆形线夹以合适大小的UB挂环固定相连。
9.如权利要求8所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置的使用方法，其特征在于：还包括步骤九：在液压阻尼器靠近跳线一侧的端部处按照规程规定安装均压环。
10.如权利要求8或9所述的防止转角塔边相跳线风偏的液压减震型阻尼装置的使用方法，其特征在于：在正常情况不受外力作用时，跳线绝缘子串与两水平附加绝缘子串呈垂直排列，两水平附加绝缘子串不受挤压，液压阻尼器几乎不存在阻尼力；当风力作用于转角塔跳线及跳线绝缘子串时，液压阻尼器产生对外阻尼减震消能，水平附加绝缘子串有效抑制风偏。
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