CN114336481A - 一种低能耗悬垂线夹 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低能耗悬垂线夹，包括：船体、压板、紧固装置及连接组件，紧固装置与船体连接以将压板压紧于船体的凹槽内的输电导线上，连接组件与船体连接；船体包括靠近船体的凹槽内的输电导线的镁合金层及设置于镁合金层外侧的不锈钢层，压板朝向船体的底部为第一预设厚度的镁合金板体，镁合金板体的上部为第二预设厚度的不锈钢板体。本申请所提供的低能耗悬垂线夹无磁滞损耗、涡流损耗极小、机械强度高、耐腐蚀性能好、线夹发热少从而对于维持船体内输电导线的正常运行提供了保障，降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业技术领域，更具体地说，涉及一种低能耗悬垂线夹。
背景技术
架空高压输电线路跨距大，定间距设置杆塔悬挂输电导线对于减少导线长距离疲劳损伤十分重要。通过悬垂线夹可灵活地将导线固定在杆塔的绝缘子串上。在输电导线周围的工频交变电磁场中，因为涡流效应，悬垂线夹具有很大的能耗。因为线夹的体积和质量较小，工频交变磁场下的磁滞损耗近似为零，涡流损耗是悬垂线夹能耗的主要部分。悬垂线夹的能耗以热量形式散发，船体和压板内部导线温度远高于空气中导线的温度，对接触船体部分的输电导线长时间正常运行带来很大的挑战。仿真表明悬垂线夹大部分的能耗由船体和压板能耗组成，其余部分能耗占比极小，减小船体和压板的能耗对于电网节能具有重要意义。
综上所述，如何解决船体和压板的能耗大的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种低能耗悬垂线夹，该低能耗悬垂线夹无磁滞损耗、涡流损耗极小。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低能耗悬垂线夹，包括：船体、压板、紧固装置及连接组件，所述紧固装置与所述船体连接以将所述压板压紧于所述船体的凹槽内的输电导线上，所述连接组件与所述船体连接；
所述船体包括靠近所述船体的凹槽内的输电导线的镁合金层及设置于所述镁合金层外侧的不锈钢层，所述压板朝向所述船体的底部为第一预设厚度的镁合金板体，所述镁合金板体的上部为第二预设厚度的不锈钢板体。
优选地，所述紧固装置包括U形螺栓及紧固螺母，所述U形螺栓的两端分别与所述船体的两侧连接且通过所述紧固螺母紧固，所述U形螺栓的弯曲部压紧在所述压板上。
优选地，所述压板的上部两端分别设置凹槽或圆环，所述U形螺栓的弯曲部压紧在所述凹槽内，或所述U形螺栓的弯曲部穿过所述圆环。
优选地，所述船体的两侧分别设置第一凸台，所述第一凸台上设置通孔，所述U形螺栓的两端分别穿过所述船体两侧的所述第一凸台的通孔。
优选地，所述船体的两侧分别设置相对的紧固板，所述U形螺栓的端部设置于两个所述紧固板之间且所述U形螺栓的螺纹部处于两个所述紧固板的下方，所述紧固螺母的外径大于两个所述紧固板的间距。
优选地，所述第一预设厚度为所述第二预设厚度的两倍。
优选地，所述连接组件包括两个挂板及挂板紧固件，两个所述挂板的下部分别铰接于所述船体的两侧，两个所述挂板的上部通过挂板紧固件连接。
优选地，所述船体的两侧分别设置第二凸台，两个所述挂板的下部分别设置连接孔，两个所述第二凸台分别穿过两个所述连接孔，所述第二凸台上设置限位件，所述限位件处于所述挂板的外侧。
优选地，所述镁合金层为U形镁合金板体，所述不锈钢层为设置于所述U形镁合金板体的外侧的U形不锈钢板体。
本申请所提供的低能耗悬垂线夹区别于传统铝合金或铸铁悬垂线夹，靠近输电导线的镁合金层和压板下部的镁合金板体均通过镁合金制作，处于镁合金层外侧的不锈钢层距离输电导线较远，不锈钢板体与不锈钢层均通过不锈钢制作，两种材料相对磁导率μr为1，电阻率大，易于加工且耐腐蚀性能好。
根据安培环路定律可知
当形成闭合磁路的船体和压板部分金属相对磁导率仅为1时，线夹上产生的磁感应强度很小，由感应电动势计算公式ε＝αfBmS，采用低磁导率金属能够有效降低感应电动势；且镁合金和不锈钢电阻率大于铝合金，而能耗
在相同感应电动势情况下，采用电阻率大的金属能够减小能耗。采用上述低能耗悬垂线夹，有效减小了近导线侧的船体和压板上的磁感应强度从而降低了感应电压，由P∝ε2∝B2达到控制涡流损耗的目的，将船体和压板间的输电导线温度维持在正常情况下，避免导线温度过热造成机械损伤断裂。
本申请所提供的低能耗悬垂线夹无磁滞损耗、涡流损耗极小、机械强度高、耐腐蚀性能好、线夹发热少从而对于维持船体内输电导线的正常运行提供了保障，降低了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的低能耗悬垂线夹的轴测图；
图2为本发明所提供的压板的截面图。
图1-2中：
1-输电导线、2-挂板螺栓、3-挂板、4-压板、5-船体、6-U形螺栓、7-插销、8-紧固板、9-紧固螺母、10-凹槽、11-不锈钢板体、12-镁合金板体。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
本发明的核心是提供一种低能耗悬垂线夹，该低能耗悬垂线夹无磁滞损耗、涡流损耗极小。
请参考图1～2，一种低能耗悬垂线夹，包括：船体5、压板4、紧固装置及连接组件，紧固装置与船体5连接以将压板4压紧于船体5的凹槽10内的输电导线1上，连接组件与船体5连接；
船体5包括靠近船体5的凹槽10内的输电导线1的镁合金层及设置于镁合金层外侧的不锈钢层，压板4朝向船体5的底部为第一预设厚度的镁合金板体12，镁合金板体12的上部为第二预设厚度的不锈钢板体11。
需要说明的是，船体5支撑在输电导线1的下方，压板4压在输电导线1的上方，在紧固装置的紧固作用下，压板4可以将输电导线1压紧在船体5，船体5与输电导线1接触的位置为镁合金层，镁合金层外侧的不锈钢层强度高，可以为镁合金层提供支撑。压板4通过镁合金板体12压紧于输电导线1。连接组件用于将船体5固定至杆塔的绝缘子串上。
本申请所提供的低能耗悬垂线夹区别于传统铝合金或铸铁悬垂线夹，靠近输电导线1的镁合金层和压板4下部的镁合金板体12均通过镁合金制作，处于镁合金层外侧的不锈钢层距离输电导线1较远，不锈钢板体11与不锈钢层均通过不锈钢制作，两种材料相对磁导率μr为1，电阻率大，易于加工且耐腐蚀性能好。
根据安培环路定律可知
当形成闭合磁路的船体5和压板4部分金属相对磁导率仅为1时，线夹上产生的磁感应强度很小，由感应电动势计算公式ε＝αfBmS，采用低磁导率金属能够有效降低感应电动势；且镁合金和不锈钢电阻率大于铝合金，而能耗
在相同感应电动势情况下，采用电阻率大的金属能够减小能耗。采用上述低能耗悬垂线夹，有效减小了近导线侧的船体5和压板4上的磁感应强度从而降低了感应电压，由P∝ε2∝B2达到控制涡流损耗的目的，将船体5和压板4间的输电导线1温度维持在正常情况下，避免导线温度过热造成机械损伤断裂。
综上，本申请所提供的低能耗悬垂线夹无磁滞损耗、涡流损耗极小、机械强度高、耐腐蚀性能好、线夹发热少从而对于维持船体5内输电导线1的正常运行提供了保障，降低了能耗。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，紧固装置包括U形螺栓6及紧固螺母9，U形螺栓6的两端分别与船体5的两侧连接且通过紧固螺母9紧固，U形螺栓6的弯曲部压紧在压板4上，通过锁紧螺母紧固，可以将压板4压紧在输电导线1上，以紧固输电导线1。本实施例采用的紧固装置结构简单，便于拆装。根据压板4和船体5的长度设置U形螺栓6及紧固螺母9的数量，在本实施例中，压板4的前端和后端分别设置一个U形螺栓6，且两个U形螺栓6分别通过紧固螺母9紧固在船体5。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，压板4的上部两端分别设置凹槽10或圆环，U形螺栓6的弯曲部压紧在凹槽10内，或U形螺栓6的弯曲部穿过圆环。凹槽10或圆环的数量与U形螺栓6的数量一致，且凹槽10或圆环与U形螺栓6一一对应设置，凹槽10或圆环对U型螺栓有限位作用，避免U形螺栓6晃动，提升紧固效果。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，船体5的两侧分别设置第一凸台，第一凸台上设置通孔，U形螺栓6的两端分别穿过船体5两侧的第一凸台的通孔。第一凸台的通孔内径小于锁紧螺母的外径，U形螺栓6的两端螺纹部分别穿过两个第一凸台的通孔并处于通孔下方，通过两个锁紧螺母分别紧固U形螺栓6的两端。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，船体5的两侧分别设置相对的紧固板8，U形螺栓6的端部设置于两个紧固板8之间且U形螺栓6的螺纹部处于两个紧固板8的下方，紧固螺母9的外径大于两个紧固板8的间距，以便于锁紧螺母将U形螺栓6的端部锁紧在两个紧固板8之间。两个紧固板8平行设置，以便于U形螺栓6的端部两个紧固板8之间穿过，且可以平衡锁紧螺母的锁紧力。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，第一预设厚度为第二预设厚度的两倍。镁合金密度为1.8g/cm3，不锈钢密度为8.05g/cm3，为了控制线夹的整体质量，镁合金和不锈钢的厚度关系为2：1，从而保证机械强度也便于工程安装。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，连接组件包括两个挂板3及挂板紧固件，两个挂板3的下部分别铰接于船体5的两侧，两个挂板3的上部通过挂板紧固件连接。两个挂板3的下部间距大于两个挂板3的上部间距，紧固件将两个挂板3的上端连接后可以稳固与绝缘子串的连接，两个挂板3的下端分别与船体5的两侧铰接具有一定的灵活性，便于悬垂线夹的安装。
优选地，挂板紧固件包括挂板螺栓2及挂板3螺母，挂板螺栓2同时穿过两个挂板3的上部，并采用挂板3螺母锁紧。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，船体5的两侧分别设置第二凸台，两个挂板3的下部分别设置连接孔，两个第二凸台分别穿过两个连接孔，第二凸台上设置限位件，限位件处于挂板3的外侧。两个第二凸台均为圆柱形凸台，两个连接孔均为圆形孔，两个第二凸台分别穿过两个连接孔，通过限位件可以限制挂板3的位置避免挂板3脱离第二凸台。优选地，限位件为插销7，插销7的长度大于安装孔的直径。
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，镁合金层为U形镁合金板体，不锈钢层为设置于所述U形镁合金板体的外侧的U形不锈钢板体。U形镁合金板体和U形不锈钢板体的两端设置向下弯曲的弧形槽，以适应传输电线下垂时的弯曲结构，减小传输电线与U形延伸部的下沿之间的压力，或避免U形延伸部的下沿与传输电线接触，减小U形延伸部与传输电线的压力。U形结构的船体与传输电线的结构更契合，可以更好的承载传输电线。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的低能耗悬垂线夹进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种低能耗悬垂线夹，其特征在于，包括：船体(5)、压板(4)、紧固装置及连接组件，所述紧固装置与所述船体(5)连接以将所述压板(4)压紧于所述船体(5)的凹槽(10)内的输电导线(1)上，所述连接组件与所述船体(5)连接；
所述船体(5)包括靠近所述船体(5)的凹槽(10)内的输电导线(1)的镁合金层及设置于所述镁合金层外侧的不锈钢层，所述压板(4)朝向所述船体(5)的底部为第一预设厚度的镁合金板体(12)，所述镁合金板体(12)的上部为第二预设厚度的不锈钢板体(11)。
2.根据权利要求1所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述紧固装置包括U形螺栓(6)及紧固螺母(9)，所述U形螺栓(6)的两端分别与所述船体(5)的两侧连接且通过所述紧固螺母(9)紧固，所述U形螺栓(6)的弯曲部压紧在所述压板(4)上。
3.根据权利要求2所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述压板(4)的上部两端分别设置凹槽(10)或圆环，所述U形螺栓(6)的弯曲部压紧在所述凹槽(10)内，或所述U形螺栓(6)的弯曲部穿过所述圆环。
4.根据权利要求2所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述船体(5)的两侧分别设置第一凸台，所述第一凸台上设置通孔，所述U形螺栓(6)的两端分别穿过所述船体(5)两侧的所述第一凸台的通孔。
5.根据权利要求2所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述船体(5)的两侧分别设置相对的紧固板(8)，所述U形螺栓(6)的端部设置于两个所述紧固板(8)之间且所述U形螺栓(6)的螺纹部处于两个所述紧固板(8)的下方，所述紧固螺母(9)的外径大于两个所述紧固板(8)的间距。
6.根据权利要求1所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述第一预设厚度为所述第二预设厚度的两倍。
7.根据权利要求1所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述连接组件包括两个挂板(3)及挂板紧固件，两个所述挂板(3)的下部分别铰接于所述船体(5)的两侧，两个所述挂板(3)的上部通过挂板紧固件连接。
8.根据权利要求7所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述船体(5)的两侧分别设置第二凸台，两个所述挂板(3)的下部分别设置连接孔，两个所述第二凸台分别穿过两个所述连接孔，所述第二凸台上设置限位件，所述限位件处于所述挂板(3)的外侧。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的低能耗悬垂线夹，其特征在于，所述镁合金层为U形镁合金板体，所述不锈钢层为设置于所述U形镁合金板体的外侧的U形不锈钢板体。
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| CN202111591649.1A CN114336481A (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种低能耗悬垂线夹 |
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|---|---|
| CN (1) | CN114336481A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115021187A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-06 | 国网河南省电力公司许昌市建安供电公司 | 一种电力线路用悬垂线夹 |
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2021
- 2021-12-23 CN CN202111591649.1A patent/CN114336481A/zh active Pending
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| CN115021187A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-06 | 国网河南省电力公司许昌市建安供电公司 | 一种电力线路用悬垂线夹 |
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