CN114884000B - 一种输电导线自适应防断线滑移防振锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其包括底座、压板以及设置在底座和压板之间的连杆球，在底座的顶面上设有若干个下球窝，在压板的底面上对应设有上球窝，连杆球可与对应的上球窝和下球窝配合，在连杆球上连接有连杆，所述连杆与输电导线连接，所述底座和压板通过弹性约束组件连接；本发明可利用相邻耐张段导线不平衡张力差启动，连杆产生滑移发生冲击，产生锤击效果，同时释放导线减小导线张力防止断线。

Description

一种输电导线自适应防断线滑移防振锤

技术领域

本发明属于输电导线防断线技术领域，具体是一种输电导线自适应防断线滑移防振锤。

背景技术

输电导线断线通常是由于导线在特定的环境下张力过大超过材料的许可承载力发生断线。导线发生舞动和导线覆冰都会导致过大的导线张力导致断线。

输电导线舞动是普遍存在的一种自然现象，给输电线路安全运行带来极大的破坏，虽然当前有很多防舞措施，起到了一定的作用，但导线的舞动时有发生。本发明从能量的角度出发，利用两个耐张段一般不同舞动的规律，利用舞动本身产生的两个相邻耐张段导线张力差，启动滑移防振锤，通过滑移调整两个耐张段的应力和导线长度，导变导线的固有频率，干扰导线振动，可有效解决导线舞动难题。

输电导线覆冰同样是输电线路经常遇到了难题，覆冰过厚，导线张力过大，超过导线的承载力会发生断线故障，目前有很多溶冰措施，可以起到一定的作用，但溶冰加热的不均匀性会在局部引起导线过热，超过导线的许用温度而发生永久的失效。本发明通过相邻耐张段覆冰形成的导线张力差，驱动滑移防振锤产生顿挫式滑移，在导线中形成冲击波，冲击波可以部分清除导线的覆冰，起到防断线作用。

当前市场上防止导线振动及舞动的措施主要有加装防振锤、线间间隔棒、相间间隔棒，防振锤主要是利用锤头与挂接点间的钢绞丝股间摩擦吸收振动能量，干扰振动，但对于低频振动起不到作用。线间间隔棒是将较长多分裂导线中间通过线间间隔棒分成小档距，同时线间间隔棒有阻尼作用可以吸收振动能量，对高频振动有一定的作用，对舞动没有作用。相间间隔棒不等距加装在不同相线之间，可有效减少导线的舞动，但线夹出口经常发生疲劳破坏。

防振锤通常是挂接在导线端部保护耐张线夹、悬垂线夹出口处导线断线问题，是预防导线微风振动的保护金具之一。经试验发现防振锤无法满足低频振动(30Hz以下)的消振，当导线的固有振动频率与振动频率相近时，低频振动能量累积会形成大幅度的舞动，导致输电部件发生破坏。为了预防导线舞动，最有效的措施是加装相间间隔棒，加装相间间隔棒又会引起导线疲劳断股问题，预防和消除导线舞动还没有一种可靠的方法。

公开号为CN101820151A的专利申请，公开了一种防止导线舞动及其对铁塔产生破坏的装置，包括与吊耳I固定连接的套筒、设置在套筒一端的压板、设置在套筒四周的增爬裙、设置在套筒内壁的永磁体、套装在套筒内的和吊耳II固定连接的连杆以及设置在连杆上的线圈，线圈在永磁体中切割磁力线，在线圈中产生涡流，因而产生热量，涡流的产生阻碍了与本发明相连的导线的相对运动，起到消耗导线的动能的作用。

再如公开号为CN201639246U的专利申请，公开了一种输电导线防舞动吸能装置，包括吊耳、套筒、设置在套筒内壁的永磁体、弹簧支座、连杆和与连杆固定连接的隔板，由套筒和弹簧支座构成的封闭空间被隔板分为能量缓释腔和压缩腔，压缩腔内设置有弹簧，隔板设置有逆止阀、封闭线圈和用于连通能量缓释腔和压缩腔的缓释孔，逆止阀由逆止阀瓣、逆止阀弹簧和逆止阀压片组件组成，逆止阀压片组件由压板和中心杆组成，中心杆与逆止阀瓣固定连接，逆止阀弹簧设置在压板和逆止阀瓣之间，本发明可以防止导线的舞动和防止舞动对铁塔产生的破坏，提高输电安全。

以上两个专利都采用了电磁原理，没有涉及锤击释放的技术，另外永磁体价格昂贵，生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，产生锤击效果，同时释放导线减小导线张力防止断线。

本发明所采用的技术方案是：一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其包括底座、压板以及设置在底座和压板之间的连杆球，在底座的顶面上设有若干个下球窝，在压板的底面上对应设有上球窝，连杆球可与对应的上球窝和下球窝配合，在连杆球上连接有连杆，所述连杆与输电导线连接，所述底座和压板通过弹性约束组件连接。

进一步的，所述弹性约束组件包括约束螺栓、设置在约束螺栓上的压缩弹簧以及安装在约束螺栓上的锁紧螺母，在底座和压板上对应开有与约束螺栓相配合的孔。

进一步的，压板上的孔为通孔，底座上的孔为螺纹孔，锁紧螺母安装在底座的下方位置。

进一步的，所述弹性约束组件有若干个，通孔和螺纹孔的数量与弹性约束组件数量相对应。

进一步的，所述连杆球有两个，分别与对应的连杆固定连接，且两个连杆方向相反，均用于与输电导线连接。

进一步的，在所述连杆的端部设有拉环，连杆通过拉环与输电导线连接。

进一步的，若干个下球窝沿底座的长度方向设置。

进一步的，底座采用焊接或者螺栓连接的方式固定在铁塔的橫担上。

进一步的，在连杆上固定安装有固定块，在横担上且位于底座的两端均设有用于与固定块配合的挡块，用于对连杆限位。

进一步的，在横杆上设有导向套，连杆穿置在导向套内。

本发明的积极效果为：本发明可利用相邻耐张段导线不平衡张力差启动，连杆产生滑移发生冲击，产生锤击效果，同时释放导线减小导线张力防止断线。通常相邻耐张段结构尺寸不同，本身固有频率不同，一般不会同时发生舞动，当一侧发生舞动导致峰值应力增加时，相邻耐张段间导线出现平衡张力差，当张力差大于滑移防振锤的滑移临界值时则连杆发生滑移并产生冲击力。滑移引起档间导线张度发生变化，进而由于档距间导线长度变化改变自身固有频率，提高导线系统阻尼，使舞动停止，在连杆两端则出现恢复力，这个恢复力和滑移触发力相近，因此连杆重新回到原始状态。由于覆冰引起的不平衡力引发冲击时，冲击力会引起覆冰脱落，覆冰脱落后相邻档导线出现张力差，推动自适应防断线滑移防振锤连杆重新回到原始的平衡状态。

本发明利用相邻耐张段导线张力差，启动滑移防振锤发生锤击，释放振动能量，改变导线的固有振动频率，脱离舞动频率，同时通过阻尼吸收振动能量，起到阻止导线舞动的作用。

附图说明

图1为本发明安装状态示意图；

图2为本发明连杆结构示意图；

图3为本发明连杆立体图；

图4为本发明压板结构示意图；

图5为本发明图4中A-A截面图；

图6为本发明弹性约束组件结构示意图；

图7为本发明底座结构示意图；

图8为本发明图7中B-B截面图；

图9为本发明整体结构示意图。

具体实施方式

如附图1-9所示，本发明提供一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，具体包括底座21、压板14、弹性约束组件、连杆球12以及连杆11。利用弹性约束组件将底座21和压板14压在一起，在底座21的顶面上开设有若干个下球窝20，在压板14的底面上对应开有上球窝15，连杆球12设置在对应的上球窝15和下球窝20形成的空间内，连杆11固定安装在连杆球12上。栏杆球12有两个，连杆11也对应设有两个，在连杆11的端部设有拉环6，用于与输电导线连接。

优选的，下球窝20和上球窝15均沿压板14的长度方向也就是输电导线的方向设置。

弹性约束组件包括约束螺栓16、压缩弹簧17以及锁紧螺母18，压缩弹簧17套置在约束螺栓16上，锁紧螺母18安装在约束螺栓16的螺纹上，在压板14上开有用通孔13作为螺栓孔，在底座21上对应设有螺纹孔19，约束螺栓16自上而下穿过压板14和底座21后，利用锁紧螺母18固定拧紧，压缩弹簧17位于压板14的上方，对压板14持续施加向下的压力。

优选的，弹性约束组件有若干个，均匀设置在压板14上。

本发明在安装时，底座21利用焊接或螺栓连接的方式固定在铁塔1的横担10上。由于连杆11的移动范围需要进行限制，利用螺栓或焊接的方式在栏杆11上固定有随其移动的固定块4，在横担10上通过螺栓或焊接的方式安装有挡块8，当连杆移动达到设定的最大范围时，固定块和挡块碰撞，限制连杆过度移动，避免导线因垂弧过大发生放电。

连杆球可以和球窝配合做成球形的，也可以做成其它的三棱形、梯形等，从而改变触发滑移条件。

在横担10上还安装有导向套3，作用是限制连杆的运动方向，仅限于沿导线方向的移动，当现出垂直于导线方向的受力时，导向套3会起到约束作用。它的结构可以是固定在铁塔橫担上的一根套管，也可以是固定在橫担上的滑块，还可以是一个固定的限位框。

在导线正常工作的情况下，压板14的上球窝15、连杆11上的连杆球12、下球窝20在弹簧力的作用下相吻合，连杆11不发生滑移。当导线由于导线舞动、覆冰、风载等情况下，相邻耐张段间出现不平衡张力时，连杆11就出现滑移趋势，如果两侧不平衡张力大于设定的某临界值F0时，连杆11带动其上的连杆球12一起克服压板的约束开始滑移，同时将压板抬起，当滑移过两个球窝间的高点时，在弹簧力的作用下迅速落到下一个球窝，连杆11的快速移动，此时连杆对导线产生一个冲击波，附着的冰会有一种程度的脱落，同时张力较大的一侧导线会由于导线长度发生变化和张力的变化改变自身的固有频率，提高系统的阻尼，破坏既有的共振舞动，使舞动停止，导线张力恢复到静态水平。

当连杆11滑移后，导线的不平衡张力还在增加，则会出现第二次的冲击和导线释放，当舞动消失、覆冰脱落等因素消失后，相邻耐张段导线会有恢复原始稳定状态的恢复力，这个恢复力拉动连杆反向滑回原始状态。

导线舞动时，导线张力甚至达到导线静张力的两倍以上，触发连杆滑移的力要使得导线不能达到拉断力并有一定的安全余量。另外触发连杆滑移的力也不能太小，太小则会导致连杆频繁滑移，易造成组件早期失效，推荐以0.5-1倍的导线静张力为限定条件。

连杆产生滑移力可以通过调整约束弹簧的压紧程度来调节，当需要提高滑移力时，只要压紧约束弹簧就可以实现。

约束弹簧的压紧是通过调整约束螺栓与压板间的距离实现的。约束螺栓与底座上的螺纹相配合，调整好后，将锁紧螺母锁紧，这样弹簧压缩长度就固定不动了。

约束螺栓、压缩弹簧、锁紧螺母构成弹性约束组件。弹性约束组件为多组，和压板螺栓孔相配合，压板螺栓孔中没有螺纹，约束螺栓可以在孔中自由运动。

约束弹簧的选择原则为连杆球通过球窝间的高点时需要的压力进行反算得到，其压缩量就是上球窝和下球窝深度之和，其最大压力可以通过连杆球出球窝时的受力计算得到，也可以通过拉力试验得到。弹簧的形式可以是螺旋的也可以是叠形的，还可以采用其它的能起到弹性压紧压板和底座的其它方式。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其特征在于，其包括底座(21)、压板(14)以及设置在底座(21)和压板(14)之间的连杆球(12)，在底座(21)的顶面上设有若干个下球窝(20)，在压板(14)的底面上对应设有上球窝(15)，连杆球(12)可与对应的上球窝(15)和下球窝(20)配合，在连杆球(12)上连接有连杆(11)，所述连杆(11)与输电导线连接，所述底座(21)和压板(14)通过弹性约束组件连接；

所述弹性约束组件包括约束螺栓(16)、设置在约束螺栓(16)上的压缩弹簧(17)以及安装在约束螺栓(16)上的锁紧螺母(18)，在底座(21)和压板(14)上对应开有与约束螺栓(16)相配合的孔；

所述连杆球(12)有两个，分别与对应的连杆(11)固定连接，且两个连杆(11)方向相反，均用于与输电导线连接；

在连杆 (11)上固定安装有固定块(4)，在横担(10)上且位于底座(21)的两端均设有用于与固定块 (4)配合的挡块(8)，用于对连杆(11)限位；

在横杆(10)上设有导向套(3)，连杆(11)穿置在导向套(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其特征在于，压板(14)上的孔为通孔(13)，底座(21)上的孔为螺纹孔(19)，锁紧螺母(18)安装在底座(21)的下方位置。

3.根据权利要求2所述的一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其特征在于，所述弹性约束组件有若干个，通孔(13)和螺纹孔(19)的数量与弹性约束组件数量相对应。

4.根据权利要求1所述的一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其特征在于，在所述连杆(11)的端部设有拉环(6)，连杆(11)通过拉环(6)与输电导线连接。

5.根据权利要求1所述的一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其特征在于，若干个下球窝(20)沿底座(21)的长度方向设置。

6.根据权利要求1所述的一种输电导线自适应防断线滑移防振锤，其特征在于，底座(21)采用焊接或者螺栓连接的方式固定在铁塔的橫担(10)上。