CN218670392U - 一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，包括绝缘子串、形状记忆金属阻尼器本体、绝缘连接杆件、导线夹持组件，形状记忆金属阻尼器本体包括形状记忆金属阻尼器框体、T型活塞、竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧，T型活塞包括活塞头和连接头，所述活塞头设置于形状记忆金属阻尼器框体内，所述连接头向上延伸出形状记忆金属阻尼器框体与绝缘子串相连，所述绝缘连接杆件的顶端位于形状记忆金属阻尼器框体内，底端连接着导线夹持组件。本实用新型能够充分消耗导线的机械能，在不增加导线重量的同时，可以有效的减小导线在不同频率风的振动下所引起的冲击和振幅，减小金具的磨损，降低由此导致的导线风偏放电和金具破坏事故。

Description

一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器

技术领域

本实用新型涉及输电线路防灾减灾领域，具体涉及一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器。

背景技术

我国为有效缓解东西部地区在发展过程中出现的能源供需不平衡问题，积极推进了“西电东送”国家电力项目工程，这对输电线路的安全运行具有较高的要求。但由于输电线质量较轻且柔性较大，因此在风荷载的作用下其会产生较大的舞动现象，从而产生一定的风偏。输电线在风荷载作用下所产生的风偏使得输电线间隙减小，当其空气间隙减小到一定程度时会引起相间闪络，同时输电线的风偏也可能导致输电线与当地高空建筑的间距小于安全距离，从而引发放电现象，造成供电系统的崩溃，对当地人民的生活产生重大的威胁。此外，风荷载会引起输电线摇摆晃动，进而使连接金具之间发生剧烈摩擦，使金具表面发生磨损，在长时间风荷载往复的作用下，可能发生金具断裂等事故，致使供电中断，对当地人民的生产和生活产生巨大影响。

现有的抗风偏阻尼耗能装置几乎都是针对输电塔的，但相较于输电塔而言，导线的柔性更大，在风荷载的作用下更易产生较大的位移。此外，现有的针对输电线的抗风偏装置都是通过在输电线上悬挂防震锤，来增加输电线的重量，从而达到抗风偏的目的。但在输电线上增加重物，改变了输电线的重量，可能使得原有的输电线路结构发生改变，甚至由于重物的不稳定，可能会造成重物与输电线之间产生摩擦，产生断线的现象，造成整个输电系统的崩溃。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，其可以减小导线风偏位移振幅和冲击且不会改变导线原有重量。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，包括绝缘子串、形状记忆金属阻尼器本体、绝缘连接杆件、导线夹持组件，所述形状记忆金属阻尼器本体包括形状记忆金属阻尼器框体、T型活塞、竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧，所述T型活塞包括活塞头和连接头，所述活塞头设置于形状记忆金属阻尼器框体内，所述连接头向上延伸出形状记忆金属阻尼器框体与绝缘子串相连，所述绝缘连接杆件的顶端位于形状记忆金属阻尼器框体内，底端位于形状记忆金属阻尼器框体外，所述竖向耗能弹簧设置于活塞头和绝缘连接杆件的顶端之间，所述横向耗能弹簧设置于绝缘连接杆件的顶端与形状记忆金属阻尼器框体的内侧壁之间，所述绝缘连接杆件的底端连接着导线夹持组件。

进一步地，所述导线夹持组件包括导线绝缘线夹和插销套件，所述导线绝缘线夹通过插销方式连接在插销套件上，所述插销套件连接在绝缘连接杆件的底端。

进一步地，所述导线绝缘线夹为三角形结构，所述导线绝缘线夹上设置有三个导线孔和一个安装孔。

进一步地，所述导线绝缘线夹为六边形结构，所述导线绝缘线夹上设置有六个导线孔和一个安装孔。

进一步地，所述形状记忆金属阻尼器框体的底部处开设有摆动开口，所述绝缘连接杆件穿过摆动开口，所述摆动开口用于提供绝缘连接杆件的横向摆动空间。

进一步地，所述T型活塞的连接头向外径向扩张，一方面提升连接强度，另一方面连接头可以起到限位作用，防止形状记忆金属阻尼器框体触碰到绝缘子串。

进一步地，所述竖向耗能弹簧与T型活塞采用固接的方式进行连接，横向耗能弹簧与形状记忆金属阻尼器框体也采用固接的方式进行连接。

本实用新型中导线穿过导线绝缘线夹，导线在风荷载的作用下会产生各个方向的位移，导线的运动会带动绝缘连接杆件与其发生同方向的运动，由于绝缘连接杆件与竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧相连接，因此竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧会在绝缘连接杆件的作用下产生变形。由于风荷载是反复且无规律的，因此导线在风荷载的作用下会产生反复运动，绝缘连接杆件在导线的带动下会与导线产生同方向的位移，竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧也会在绝缘连接杆件的带动下反复被拉伸和压缩。竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧在往复拉伸和压缩的过程中，可将导线的机械势能转化为弹簧的弹性势能来消耗系统的能量，充分消耗导线的机械能，从而减小导线上下和左右运动的冲击和振幅，减小金具的磨损，保护导线和附属金具，同时也可以防止导线在风荷载作用下产生风偏，使得其间隙小于安全距离，产生相间闪络从而引发放电现象。

本实用新型中竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧所采用的材料为形状记忆金属，在微风环境下，弹簧应力处于弹性阶段，其本构关系符合胡克定律，同普通弹簧一样，可将塔线体系的机械势能转换为弹簧的弹性势能，实现有效减振；在强风环境下，弹簧应力发生屈服进入弹塑性阶段，其本构关系为超弹性滞回特性，具有更好的耗能效果，可有效避免材料疲劳损伤；当风力从强风转换到微风时，弹簧由非弹性阶段恢复到弹性阶段，其本构关系再次执行胡克定律。耗能弹簧组本构关系的转换，使得其在不同的风力作用下均可实现导线抗风偏的作用。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，通过形状记忆金属阻尼器本体、绝缘连接杆件、导线夹持组件的配合结构关系，可通过竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧将导线的机械势能转化为弹簧的弹性势能来消耗系统的能量，充分消耗导线的机械能，在不增加导线重量的同时，可以有效的减小导线在不同频率风的振动下所引起的冲击和振幅，减小金具的磨损，降低由此导致的导线风偏放电和金具破坏事故。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的形状记忆金属阻尼器正立面示意图；

图3为本实用新型的形状记忆金属阻尼器俯视图；

图4为本实用新型的绝缘子串与形状记忆金属阻尼器连接示意图；

图5为本实用新型的导线夹持组件示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1～图5所示，本实用新型提供一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，包括绝缘子串1、形状记忆金属阻尼器本体2、绝缘连接杆件3、导线夹持组件4，形状记忆金属阻尼器本体2包括形状记忆金属阻尼器框体2-1、T型活塞2-2、竖向耗能弹簧2-5和横向耗能弹簧2-6，T型活塞2-2包括活塞头2-3和连接头2-4，活塞头2-3设置于形状记忆金属阻尼器框体2-1内，连接头2-4向上延伸出形状记忆金属阻尼器框体2-1与绝缘子串1相连，连接头2-4也纵向自由移动，连接头2-4的顶部向外径向扩张形成加宽部，连接头2-4的加宽部固定连接在绝缘子串1底端，绝缘连接杆件3的顶端位于形状记忆金属阻尼器框体2-1内，底端位于形状记忆金属阻尼器框体2-1外，形状记忆金属阻尼器框体2-1的底部处开设有摆动开口2-7，绝缘连接杆件3穿过摆动开口2-7，竖向耗能弹簧2-5设置于活塞头2-3和绝缘连接杆件3的顶端之间，且竖向耗能弹簧2-5固定连接在活塞头2-3上，横向耗能弹簧2-6设置于绝缘连接杆件3的顶端与形状记忆金属阻尼器框体2-1的内侧壁之间，且横向耗能弹簧2-6固定连接在形状记忆金属阻尼器框体2-1的内侧壁上，导线夹持组件4包括导线绝缘线夹4-2和插销套件4-1，如图5所示，导线绝缘线夹4-2可以是三角形结构，导线绝缘线夹4-2上设置有三个导线孔4-3和一个安装孔4-4，也可以是六边形结构，导线绝缘线夹4-2上设置有六个导线孔4-3和一个安装孔4-4，导线绝缘线夹4-2通过安装孔4-4以插销方式连接在插销套件4-1上，插销套件4-1连接在绝缘连接杆件3的底端。

本实施例中形状记忆金属阻尼器框体2-1所采用的材料为绝缘材料(如玻璃钢、FRP复合材料等)，能够将其内部的耗能弹簧组严密包裹，防止其进行导电；形状记忆金属阻尼器框体2-1的长度和宽度根据耗能弹簧组(竖向耗能弹簧2-5和横向耗能弹簧2-6)的规格尺寸来进行设定；T型活塞所采用的材料为绝缘材料，能够防止其内部的耗能弹簧组进行导电；竖向耗能弹簧2-5的极限拉伸长度要大于形状记忆金属阻尼器框体2-1的长度；横向耗能弹簧2-6的极限拉伸长度要大于形状记忆金属阻尼器框体2-1的宽度；耗能弹簧组内外径大小、总圈数、长度及其材料特性参数可根据具体的导线抗风偏要求来进行设定；耗能弹簧组所采用的材料为形状记忆金属，其在微风和强风下具有不同的本构关系，可通过本构关系的转换来抵抗不同强度风所导致的导线风偏。

本实施例中形状记忆金属阻尼器的工作原理为：

具体使用时，导线穿过导线绝缘线夹4-2的导线孔4-3，在风荷载反复无规律的作用下，导线与导线绝缘线夹4-2产生各个方向的往复运动，并带动着绝缘连接杆件3与其产生同方向的位移，竖向耗能弹簧2-5和横向耗能弹簧2-6在绝缘连接杆件3的带动下被反复拉伸压缩，竖向耗能弹簧2-5和横向耗能弹簧2-6在往复拉伸和压缩的过程中处于弹性或超弹性状态，可有效转化机械能或消耗机械，实现不同风速下减小导线运动的冲击和振幅，降低金具的磨损，保护导线和附属金具，继而有效防止由此导致的导线风偏放电事故。

Claims (6)

1.一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，其特征在于，包括绝缘子串、形状记忆金属阻尼器本体、绝缘连接杆件、导线夹持组件，所述形状记忆金属阻尼器本体包括形状记忆金属阻尼器框体、T型活塞、竖向耗能弹簧和横向耗能弹簧，所述T型活塞包括活塞头和连接头，所述活塞头设置于形状记忆金属阻尼器框体内，所述连接头向上延伸出形状记忆金属阻尼器框体与绝缘子串相连，所述绝缘连接杆件的顶端位于形状记忆金属阻尼器框体内，底端位于形状记忆金属阻尼器框体外，所述竖向耗能弹簧设置于活塞头和绝缘连接杆件的顶端之间，所述横向耗能弹簧设置于绝缘连接杆件的顶端与形状记忆金属阻尼器框体的内侧壁之间，所述绝缘连接杆件的底端连接着导线夹持组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，其特征在于，所述导线夹持组件包括导线绝缘线夹和插销套件，所述导线绝缘线夹通过插销方式连接在插销套件上，所述插销套件连接在绝缘连接杆件的底端。

3.根据权利要求2所述的一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，其特征在于，所述导线绝缘线夹为三角形结构，所述导线绝缘线夹上设置有三个导线孔和一个安装孔。

4.根据权利要求2所述的一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，其特征在于，所述导线绝缘线夹为六边形结构，所述导线绝缘线夹上设置有六个导线孔和一个安装孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，其特征在于，所述形状记忆金属阻尼器框体的底部处开设有摆动开口，所述绝缘连接杆件穿过摆动开口，所述摆动开口用于提供绝缘连接杆件的横向摆动空间。

6.根据权利要求1所述的一种用于输电线路风振控制的形状记忆金属阻尼器，其特征在于，所述T型活塞的连接头向外径向扩张。

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