CN114759511B - 一种弹性骨架式伸缩金具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输电工程技术领域，公开了一种弹性骨架式伸缩金具，包括分裂线夹机构、伸缩连接组件和支撑机构，所述分裂线夹机构用于与导线连接，所述伸缩连接组件设于两个所述分裂线夹机构之间，所述支撑机构设于所述伸缩连接组件上，所述支撑机构用于支撑导线；所述伸缩连接组件包括支撑关节和弹性件，所述支撑关节设有至少两个，任意相邻的两个所述支撑关节通过所述弹性件连接，首尾两端的两个所述支撑关节分别与两个所述分裂线夹机构连接，所述支撑机构设于所述支撑关节上。本发明能够保证金具整体的各方向活动不受限制，满足地震的多方向位移要求，同时能够减少导线损伤。

Description

一种弹性骨架式伸缩金具

技术领域

本发明涉及输电工程领域，尤其涉及一种弹性骨架式伸缩金具。

背景技术

目前，特高压柔性直流输电成为高原地区大规模水风光综合能源远距离送出的首选，输送工程中大量采用设备与设备之间、设备与导体之间的连接金具。其中，特高压柔直换流站的金具处于高海拔、高地震烈度和特高压运行的三高耦合复杂使用条件。因此，为了满足地震多方向空间位移(各方向800mm以上)的要求，必须进行特殊使用条件下的设计创新，以解决三高条件下的载流、位移、防晕耦合设计技术难题，实现电气连接可靠性、机械支撑稳定性、端子位移可控性、导体温升和场强设计合理性的相互平衡。

在现有技术中，连接金具一般采用管母伸缩连接金具或直接采用软导线连接。参照图1、图2，管母伸缩连接金具一侧采用固定连接金具，一侧采用滑动连接金具，金具位移靠滑动侧实现，只能实现顺管母方向的顺线位移，不能满足地震产生的无规则多方向位移要求。而且，管母伸缩连接金具位移量有限，一般为±100mm，在非地震区使用时，只能满足管母的热胀冷缩位移，一旦发生地震将对设备端子产生很大外力，造成严重破坏。在软导线连接方式中，两侧采用多分裂设备线夹，引流部分采用多分裂导线与线夹连接。由于自重原因，导线会产生较大的弧垂，跨距越长，弧垂越大。为了保证对地安全距离，导线不能预留过长，因此位移量有限，一般为±200mm，不能满足地震位移要求。此外，导线安装后会自然下垂，从而对线夹产生一个较大的扭力，尤其是线夹出口位置，在地震位移时应力集中，容易造成导线损伤。

综上，现有技术中的连接金具位移量有限，不能满足地震位移要求，并且容易造成设备端子或导线损伤。

发明内容

本发明提供了一种弹性骨架式伸缩金具，以解决连接金具位移量有限，不能满足地震位移要求，并且容易造成设备端子或导线损伤的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种弹性骨架式伸缩金具，包括分裂线夹机构、伸缩连接组件和支撑机构，所述分裂线夹机构用于与导线连接，所述伸缩连接组件设于两个所述分裂线夹机构之间，所述支撑机构设于所述伸缩连接组件上，所述支撑机构用于支撑导线；

所述伸缩连接组件包括支撑关节和弹性件，所述支撑关节设有至少两个，任意相邻的两个所述支撑关节通过所述弹性件连接，首尾两端的两个所述支撑关节分别与两个所述分裂线夹机构连接，所述支撑机构设于所述支撑关节上。

优选地，所述分裂线夹机构包括线夹接线板和n个线夹组件，n为大于1的偶数，n个所述线夹组件均匀设于所述线夹接线板上。

优选地，所述线夹组件包括线夹本体、线夹内压盖和线夹外压盖，所述线夹本体与所述线夹接线板固定连接，所述线夹内压盖、所述线夹外压盖与所述线夹本体固定连接，所述线夹本体上设有导线安装槽，所述线夹内压盖、所述线夹外压盖用于与导线相抵接。

优选地，所述金具还包括固定组件，首尾两端的两个所述支撑关节分别通过所述固定组件与两个所述分裂线夹机构连接；

所述固定组件包括固定板、转接件和拉杆，所述固定板的一端与所述分裂线夹机构连接，所述固定板的另一端与所述转接件的一端连接，所述转接件的另一端与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端与所述支撑关节连接。

优选地，所述转接件上设有第一安装槽和第二安装槽，所述固定板通过所述第一安装槽与所述转接件固定连接，所述拉杆通过所述第二安装槽与所述转接件固定连接，所述一安装槽与所述第二安装槽的安装面相互垂直。

优选地，所述支撑机构设有至少两个，所述支撑机构与所述支撑关节一一对应。

优选地，所述支撑机构包括两个对称设置的间隔棒框架，每一所述间隔棒框架上设有n/2个夹头组件，所述夹头组件用于支撑导线，所述间隔棒框架上设有安装孔，所述支撑关节设于所述安装孔内。

优选地，所述间隔棒框架上开设有减重孔，所述减重孔用于降低所述间隔棒框架的重量。

优选地，所述间隔棒框架呈扇形，多个所述夹头组件均匀分布于所述间隔棒框架上，所述夹头组件与所述线夹组件一一对应。

优选地，所述夹头组件包括夹头本体、夹头压盖、铰接轴和带环螺栓，所述间隔棒框架上设有定位孔，所述夹头本体的一端设于所述定位孔内，所述夹头压盖通过所述铰接轴、所述带环螺栓与所述夹头本体远离所述定位孔的一端连接，所述夹头压盖、所述夹头本体用于与导线相抵接。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种弹性骨架式伸缩金具，包括分裂线夹机构、伸缩连接组件和支撑机构，所述分裂线夹机构用于与导线连接，所述伸缩连接组件设于两个所述分裂线夹机构之间，所述支撑机构设于所述伸缩连接组件上，所述支撑机构用于支撑导线；所述伸缩连接组件包括支撑关节和弹性件，所述支撑关节设有至少两个，任意相邻的两个所述支撑关节通过所述弹性件连接，首尾两端的两个所述支撑关节分别与两个所述分裂线夹机构连接，所述支撑机构设于所述支撑关节上。通过支撑关节和弹性件组成的伸缩连接组件支撑导线，能够保证金具整体的各方向活动不受限制，满足地震的多方向位移要求；同时，采用支撑机构支撑导线，能够降低对地弧垂和导线对线夹的扭弯力，减缓导线出口位置的应力集中现象，从而减少导线损伤。此外，弹性件具有一定弹力性能，能有效减缓地震带来的位移冲击。

附图说明

图1是现有技术中连接金具的结构示意图；

图2是现有技术中连接金具的另一结构示意图；

图3是本发明一个优选实施例提供的弹性骨架式伸缩金具的正视图；

图4是本发明一个优选实施例提供的弹性骨架式伸缩金具的结构示意图；

图5是本发明一个优选实施例提供的分裂线夹机构的结构示意图；

图6是本发明一个优选实施例提供的固定组件的俯视图；

图7是本发明一个优选实施例提供的固定组件的正视图；

图8是本发明一个优选实施例提供的支撑机构结构示意图；

图9是本发明一个优选实施例提供的支撑机构的另一结构示意图。

其中，附图标记如下：1、分裂线夹机构；11、线夹接线板；12、线夹组件；121、线夹本体；122、线夹内压盖；123、线夹外压盖；124、导线安装槽；2、伸缩连接组件；21、支撑关节；22、弹性件；3、固定组件；31、固定板；32、转接件；33、拉杆；34、安装柱；35、第一安装槽；36、第二安装槽；4、支撑机构；41、间隔棒框架；411、安装孔；412、定位孔；413、减重孔；42、夹头组件；421、夹头本体；422、夹头压盖；423、铰接轴；424、带环螺栓；5、导线。

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作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。

参照图3、图4，本发明实施例提供的一种弹性骨架式伸缩金具，包括分裂线夹机构1、伸缩连接组件2和支撑机构4，分裂线夹机构1用于与导线5连接，伸缩连接组件2设于两个分裂线夹机构1之间，支撑机构4设于伸缩连接组件2上，支撑机构4用于支撑导线5；伸缩连接组件2包括支撑关节21和弹性件22，支撑关节21设有至少两个，任意相邻的两个支撑关节21通过弹性件22连接，首尾两端的两个支撑关节21分别与两个分裂线夹机构1连接，支撑机构4设于支撑关节21上。

在本实施例中，通过支撑关节21和弹性件22组成的伸缩连接组件2支撑导线5，能够保证金具整体的各方向活动不受限制，满足地震的多方向位移要求。同时，采用支撑机构4支撑导线5，能够降低对地弧垂和导线5对线夹的扭弯力，减缓导线5出口位置的应力集中现象，从而减少导线5损伤。此外，弹性件22具有一定弹力性能，能有效减缓地震带来的位移冲击。

参照图5，具体地，分裂线夹机构1包括线夹接线板11和n个线夹组件12，n为大于1的偶数，n个线夹组件12均匀设于线夹接线板11上。其中，线夹接线板11采用圆形结构，n个线夹组件12等角度均匀分布于圆周上。为了便于理解，本实施例以n等于8为例进行说明，在其他实施例中，n可以为2、4、6等，本发明对此不做限定。在具体应用中，两个分裂线夹机构1分别与两端电气设备采用螺栓固定连接，两端电气设备采用多分裂导线5连接。

在一种实施方式中，线夹组件12包括线夹本体121、线夹内压盖122和线夹外压盖123，线夹本体121与线夹接线板11固定连接，线夹内压盖122、线夹外压盖123与线夹本体121固定连接，线夹本体121上设有导线安装槽124，线夹内压盖122、线夹外压盖123用于与导线5相抵接。其中，线夹本体121的大致呈L型，其一端通过螺栓固定连接于线夹接线板11上，另一端上开设有导线安装槽124。在每一线夹组件12上，线夹内压盖122设有3个，通过螺栓并排固定连接于线夹本体121上靠近线夹接线板11的一侧。线夹外压盖123设有1个，通过螺栓固定连接于线夹本体121上远离线夹接线板11的一侧。导线安装槽124的内壁大致呈半圆弧状，相应地，线夹内压盖122和线夹外压盖123上也开设有半圆弧状的容纳槽，便于容纳导线5。线夹内压盖122、线夹外压盖123与线夹本体121连接后能够压紧导线5，从而实现导线5的固定安装。

参照图5-图7，金具还包括固定组件3，首尾两端的两个支撑关节21分别通过固定组件3与两个分裂线夹机构1连接。固定组件3包括固定板31、转接件32和拉杆33，固定板31的一端与分裂线夹机构1连接，固定板31的另一端与转接件32的一端连接，转接件32的另一端与拉杆33的一端连接，拉杆33的另一端与支撑关节21连接。优选地，转接件32上设有第一安装槽35和第二安装槽36，固定板31通过第一安装槽35与转接件32固定连接，拉杆33通过第二安装槽36与转接件32固定连接，第一安装槽35与第二安装槽36的安装面相互垂直。其中，转接件32大致呈U型，U型的转接件32开口处形成第一安装槽35，第一安装槽35竖直设置，第二安装槽36设于转接件32与开口相对的一侧，第二安装槽36水平设置。

具体地，固定板31大致呈矩形，其上方设有安装柱34。固定板31的矩形安装面与线夹接线板11抵接，并通过螺栓固定连接，矩形的安装面能够增加接触面积，增加连接后的稳定性。安装柱34设于固定板31的中部，其上开设有通孔，对应的第一安装槽35上也开设通孔，螺栓穿过通孔从而连接安装柱34与转接件32。拉杆33的一端设有圆形通孔，相应的第二安装槽36上也开设通孔，螺栓穿过通孔从而连接拉杆33与转接件32。同时，第二安装槽36水平设置，能够起到支撑拉杆33的作用。

在本实施例中，支撑关节21采用柱状结构的支撑棒，其两端对称设有安装槽。弹性件22为拉伸弹簧，当然，在其他实施例中，弹性件22也可以采用橡胶等弹性件22，只要强度达到要求即可。拉伸弹簧的两端设置为环形，并通过螺栓固定连接于相邻的两个支撑关节21的安装槽上。处于首尾两端的两个支撑棒，可以通过螺栓与拉杆33固定连接。为了便于理解，本发明以4个支撑关节21为例进行说明。相应地，拉伸弹簧设有3个。

参照图8、图9，支撑机构4包括两个对称设置的间隔棒框架41，每一间隔棒框架41上设有n/2个夹头组件42，夹头组件42用于支撑导线5，间隔棒框架41上设有安装孔411，支撑关节21设于安装孔411内。其中，安装孔411为半圆形的弧形孔，两个安装孔411组成一个抱箍结构，然后再通过螺栓将间隔棒框架41固定连接于支撑关节21上。在本实施例中，支撑机构4设有至少两个，支撑机构4与支撑关节21一一对应，即每一支撑关节21上均设有一个支撑机构4。

进一步地，间隔棒框架41呈扇形，多个夹头组件42均匀分布于间隔棒框架41上，夹头组件42与线夹组件12一一对应。在保证强度性能的前提下，间隔棒框架41采用扇形，能够减轻结构重量。示例性地，8个线夹组件12等角度均匀分布于线夹接线板11的圆周上，一个间隔棒框架41设有4个夹头组件42，夹头组件42等角度均匀分布于间隔棒框架41上。

在一种实施方式中，夹头组件42包括夹头本体421、夹头压盖422、铰接轴423和带环螺栓424，间隔棒框架41上设有定位孔412，夹头本体421的一端设于定位孔412内。夹头本体421的圆柱端部插入定位孔412内，然后在通过焊接固定连接，能有效保证连接后的尺寸精度，并提高产品整体强度。夹头压盖422通过铰接轴423、带环螺栓424与夹头本体421远离定位孔412的一端连接，夹头压盖422、夹头本体421用于与导线5相抵接。在导线5安装时，拧紧带环螺栓424，将导线5压紧在夹头本体421和夹头压盖422内，从而实现对导线5的支撑作用。

进一步地，间隔棒框架41上开设有减重孔413，减重孔413用于降低间隔棒框架41的重量。在本实施例中，减重孔413设有3个，均匀分布于间隔棒框架41上，能够进一步降低产品的重量。

需要说明的是，多分裂导线5需要根据跨距预制成波浪形，保证具有足够的伸缩长度，导线5两端与分裂线夹机构1连接，导线5中间与支撑机构4固定连接，从而实现对导线5的固定和支撑。

综上，本实施例提供的弹性骨架式伸缩金具具有以下有益效果：

1、采用伸缩连接组件和支撑机构支撑导线，能够减小对地弧垂，从而降低设备高度；

2、金具采用弹簧骨架，导线自重由弹簧骨架支撑，能够降低对线夹的扭弯力，减缓导线出口位置的应力集中，保护导线不受损伤；

3、伸缩连接组件采用关节型零部件，保证金具整体的各方向活动不受限制，满足地震的多方向移动要求；

4、弹簧骨架结构具有一定弹力性能，能减缓地震带来的位移冲击；

5、导线可根据实际位移大小，预制成型，保证伸缩范围满足要求；

6、金具采用拼接结构，根据不同的安装要求采用不同的连接部件，适应性广，并且不需要整体吊装，施工难度低。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，包括分裂线夹机构、伸缩连接组件和支撑机构，所述分裂线夹机构用于与导线连接，所述伸缩连接组件设于两个所述分裂线夹机构之间，所述支撑机构设于所述伸缩连接组件上，所述支撑机构用于支撑导线；

所述伸缩连接组件包括支撑关节和弹性件，所述支撑关节设有至少两个，任意相邻的两个所述支撑关节通过所述弹性件连接，首尾两端的两个所述支撑关节分别与两个所述分裂线夹机构连接，所述支撑机构设于所述支撑关节上；

所述金具还包括固定组件，首尾两端的两个所述支撑关节分别通过所述固定组件与两个所述分裂线夹机构连接；

所述固定组件包括固定板、转接件和拉杆，所述固定板的一端与所述分裂线夹机构连接，所述固定板的另一端与所述转接件的一端连接，所述转接件的另一端与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端与所述支撑关节连接。

2.根据权利要求1所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述分裂线夹机构包括线夹接线板和n个线夹组件，n为大于1的偶数，n个所述线夹组件均匀设于所述线夹接线板上。

3.根据权利要求2所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述线夹组件包括线夹本体、线夹内压盖和线夹外压盖，所述线夹本体与所述线夹接线板固定连接，所述线夹内压盖、所述线夹外压盖与所述线夹本体固定连接，所述线夹本体上设有导线安装槽，所述线夹内压盖、所述线夹外压盖用于与导线相抵接。

4.根据权利要求1所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述转接件上设有第一安装槽和第二安装槽，所述固定板通过所述第一安装槽与所述转接件固定连接，所述拉杆通过所述第二安装槽与所述转接件固定连接，所述一安装槽与所述第二安装槽的安装面相互垂直。

5.根据权利要求2所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述支撑机构设有至少两个，所述支撑机构与所述支撑关节一一对应。

6.根据权利要求5所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述支撑机构包括两个对称设置的间隔棒框架，每一所述间隔棒框架上设有n/2个夹头组件，所述夹头组件用于支撑导线，所述间隔棒框架上设有安装孔，所述支撑关节设于所述安装孔内。

7.根据权利要求6所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述间隔棒框架上开设有减重孔，所述减重孔用于降低所述间隔棒框架的重量。

8.根据权利要求6所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述间隔棒框架呈扇形，多个所述夹头组件均匀分布于所述间隔棒框架上，所述夹头组件与所述线夹组件一一对应。

9.根据权利要求6所述的弹性骨架式伸缩金具，其特征在于，所述夹头组件包括夹头本体、夹头压盖、铰接轴和带环螺栓，所述间隔棒框架上设有定位孔，所述夹头本体的一端设于所述定位孔内，所述夹头压盖通过所述铰接轴、所述带环螺栓与所述夹头本体远离所述定位孔的一端连接，所述夹头压盖、所述夹头本体用于与导线相抵接。