CN219041352U - 一种架空导线宽频域防振装置 - Google Patents

Abstract

一种架空导线宽频域防振装置，所述装置包括：一端与所述架空导线连接的固定臂、与所述固定臂另一端连接且与架空导线垂直的传动轴、通过轴孔与所述传动轴连接的多个不同重量的振动摆臂、以及设置于所述振动摆臂和传动轴之间的阻尼器。本实用新型通过所述固定臂将架空导线的振动能量传递到所述传动轴，实现了振动能量的收集导入；通过所述传动轴将振动能量传递到不同重量的振动摆臂，实现了对振动能量的分流；通过多个不同重量的振动摆臂以适应不同的振动频率以通过共振提高振动能量的吸收效率；通过所述阻尼器实现对振动能量的吸收，从而达到消振防振的目的，最终有效解决了重覆冰环境下的非常规振动和日常微风振动的输电线路防振问题。

Description

一种架空导线宽频域防振装置

技术领域

本实用新型电力传输设备领域，具体涉及一种架空导线宽频域防振装置。

背景技术

架空输电线路风致振动严重威胁到电网的安全稳定运行，长时间的微风振动会导致输电线路及其固定设施的磨损，严重时甚至导致输电线路疲劳断裂，从而威胁输电线路的安全运行。因此，必须采取有效措施对导线的微风振动加以防治。

架空导线的微风振动是一种由阵风引起的架空导线振动，这种振动主要发生在线路的垂直方向上，其振动频率为3～120Hz，幅值为架空线直径尺寸的数倍。引起这种振动的风速通常在0.5～10m/s的范围内，故称为微风振动。超过允许幅值(例如架空线直径尺寸五倍以上)的微风振动容易导致架空线疲劳断股、金具及杆塔构件磨损或疲劳破坏等现象的发生，甚至造成架空线的断线事故，严重威胁输电线路的安全运行。

现有防振装置是专门为防止微风振动引起导线疲劳断股，而在导线上安装的一种防振部件。大多数防振装置的防振原理是将振动能量转化为热能(例如采用防振锤、阻尼线、防振鞭等)或声能而发散掉，从而降低导线的振幅。还有一些防振装置是通过增加导线刚度(例如采用护线条)或提高导线阻尼作用来达到防振的目的。目前，现有的防振措施无法直接应用于极端环境条件，例如，近年来也有在重覆冰地区线路上设置防振锤钢绞线来降低线路受微风时的振动，然而，由于覆冰后线路振动频率的改变及脱冰跳跃的振动频率与正常风致振动的频率相差甚远，防振锤钢绞线在脱冰跳跃过程中也出现了变形的情况。为重覆冰环境下输电线路工程防振措施的设计与运维提出了难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决重覆冰环境下的非常规振动和日常微风振动的输电线路防振问题。

本实用新型的目的是采取下述技术方案来实现的：

一种架空导线宽频域防振装置，所述架空导线宽频域防振装置包括：固定臂、传动轴、多个不同重量的振动摆臂、阻尼器；其中，固定臂的一端用于夹持架空导线，所述固定臂的另一端与传动轴连接；多个不同重量的振动摆臂中每个振动摆臂上设有轴孔，多个不同重量的振动摆臂中每个振动摆臂通过轴孔活动套设在所述传动轴上；所述阻尼器设置在所述振动摆臂和传动轴之间的阻尼器。

优选的，所述传动轴的轴侧表面上设有多个间隔设置的定位凸起；所述定位凸起用于固定所述阻尼器的定位凸起。

优选的，所述轴孔内侧周向分布有多个用于固定所述阻尼器的定位槽，所述定位槽与传动轴上相邻的两个定位凸起共同形成容纳和固定所述阻尼器的空间。

优选的，所述阻尼器为与所述振动摆臂和传动轴分别限位接触的弹性柱体。

优选的，所述振动摆臂在其远离所述轴孔的一端固定有锤头，各个振动摆臂中每个振动摆臂的锤头不同。

优选的，所述固定臂的一端具有用于固定架空导线的线夹结构，所述线夹结构包括固定臂端部的半圆槽、具有相同半圆槽的线夹盖板以及用于将所述固定臂端部与所述线夹盖板锁紧的线夹螺栓；所述固定臂端部的半圆槽与具有相同半圆槽的线夹盖板相互配合形成用于固定架空导线的导线夹孔。

优选的，所述多个不同重量的振动摆臂包括第一摆臂及与所述第一摆臂相邻设置的第二摆臂；所述第一摆臂的轴孔端面上设有第一限位，所述第二摆臂32上靠近所述第一摆臂的轴孔端面上设有第二限位，所述第一限位和所述第一限位312相互配合，以限制所述第一摆臂31及第二摆臂32的转动角度。

优选的，所述架空导线宽频域防振装置还包括固定于所述传动轴端部的阻尼器盖板，各个振动摆臂设置在所述阻尼器盖板与所述固定臂之间，所述阻尼器盖板、所述固定臂、各个振动摆臂及所述传动轴相互配合共同形成用于容纳所述阻尼器的密闭空间。

优选的，所述弹性柱体的材料包括橡胶。

优选的，所述固定臂与所述传动轴的固定方式包括螺栓连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型公开了一种架空导线宽频域防振装置，所述装置包括：一端与所述架空导线连接的固定臂、与所述固定臂另一端连接且与架空导线垂直的传动轴、通过轴孔与所述传动轴连接的多个不同重量的振动摆臂、以及设置于所述振动摆臂和传动轴之间的阻尼器。本实用新型通过所述固定臂将架空导线的振动能量传递到所述传动轴，实现了振动能量的收集导入；通过所述传动轴将振动能量传递到多个不同重量的振动摆臂，实现了对振动能量的分流；通过所述多个不同重量的振动摆臂以适应不同的振动频率以通过共振提高振动能量的吸收效率；通过所述阻尼器实现对振动能量的吸收，从而达到消振防振的目的，最终本实用新型有效解决了重覆冰环境下的非常规振动和日常微风振动的输电线路防振问题。

附图说明

图1为本实用新型一种架空导线宽频域防振装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种架空导线宽频域防振装置的侧视图；

图3为本实用新型一种架空导线宽频域防振装置的俯视图；

图4为本实用新型一种架空导线宽频域防振装置的导线方向侧视图；

其中：1-固定臂、2-传动轴、3-振动摆臂、4-阻尼器、5-阻尼器盖板、11-线夹盖板、12-线夹螺栓、21-定位凸起、22-阻尼隔板、23-穿轴螺栓、31-第一摆臂、32-第二摆臂、101-导线夹孔、301-轴孔、302-定位槽、311-第一锤头、312-第一限位、321-第二锤头、322-第二限位。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对技术方案做进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

重覆冰地区使用的架空导线防振装置特征在于既能像普通防振锤，将振动导线的动能转变为橡胶内能，以消耗风输入导线的能量，同时形成了非线性能量槽型式，拓宽吸振频率范围，改善减振效果；又能通过锤头间的刚性连接，避免重覆冰地区防振锤钢绞线容易受压变形以及脱冰跳跃过程中钢绞线容易冲击变形的问题。

如图1-4所示，本实用新型公开一种架空导线宽频域防振装置，所述架空导线宽频域防振装置包括：固定臂1、传动轴2、多个不同重量的振动摆臂3、阻尼器4。固定臂1的一端用于夹持架空导线，所述固定臂1的另一端与传动轴2固定连接，多个不同重量的振动摆臂3中每个振动摆臂上设有轴孔301，每个振动摆臂3通过轴孔301与所述传动轴2可转动连接，阻尼器4设置于所述振动摆臂3和传动轴2之间。

所述传动轴2上设置有多个用于固定所述阻尼器的定位凸起21，在本实施例中，优选地，定位凸起21为4个。

四个定位凸起21设置在传动轴2周向上，以使传动轴2形成十字轴结构，四个定位凸起21用于定位四组阻尼器4。所述轴孔301内侧具有四个与所述定位凸起21相对应的用于固定所述阻尼器的定位槽302，相邻的两个定位凸起21与一个所述定位槽302形成一个容纳和固定所述阻尼器4的空间，在所述振动摆臂3与传动轴2发生相对转动时，所述阻尼器4受到振动摆臂3与传动轴2的挤压发生压缩变形，压缩变形的过程中将振动能量转化为热能，从而实现让振动衰减的目的。线路运行过程中，通过挤压橡胶柱，达到消耗振动能量降低线路振幅的作用。

所述阻尼器4为弹性柱体。所述阻尼器4的作用是吸收振动能量，将振动的机械能转化为热能并散发到环境中，以阻尼器4吸收和消耗振动能量而实现对架空导线的减振。

优选地，架空导线宽频域防振包括2个不同重量的振动摆臂3及八个阻尼器4。每个振动摆臂3的轴孔301设置有4个定位槽302，传动轴2设置两组定位组件，每组定位组件包括4个定位凸起；每个阻尼器设置一个定位槽302内。八个阻尼器4和十字轴被整体封装在由固定臂的端部侧面、振动摆臂的轴孔与阻尼器盖板所共同形成的密闭空间内，主要起到密封作用，保护橡胶柱，防止材料老化。

多个不同重量的所述振动摆臂3包括第一摆臂31和第二摆臂32，通过设置不同重量的振动摆臂3以适应不同频率范围的振动，以实现宽频域防振的目的。所述振动摆臂3采用端部活动固定于所述传动轴上的悬臂结构形式，在悬臂末端固定有锤头结构以增强振动摆臂的转动惯量；所述第一摆臂31和第二摆臂32上均设置有用于套设在传动轴2的轴孔301以实现可转动连接，所述第一摆臂31在远离所述轴孔301的一端固定有第一锤头311，所述第二摆臂32在远离所述轴孔301的一端固定有第二锤头321，所述第一锤头311与第二锤头321为重量不同的锤头，通过各个振动摆臂3上不同重量的锤头以与不同振动频率范围的线路振动形成共振，从而提高振动能量的导入效率，进而提高所述阻尼器4的吸能减振效果。为适应不同类型的导线，达到更好的防振效果，对于各型导线，可通过变化两边锤头的形状和重量，以更好覆盖多种振动频率范围。

本防振装置与普通防振锤型式类似，通过线夹与主结构(导线)连接；所述固定臂1上设有用于固定架空导线的线夹结构，线夹结构包括由固定臂1端部的半圆槽、具有相同半圆槽的线夹盖板11及用于将所述固定臂端部与所述线夹盖板锁紧的线夹螺栓12。固定臂1端部的半圆槽与线夹盖板11相互配合共同形成用于固定架空导线的导线夹孔101，实现与架空导线的可靠连接固定。为适应不同线路的设计要求，保障此重覆冰地区线路振动防护装置安装的稳固，可采用铰链式线夹或预绞式线夹等线夹型式。

所述传动轴2可以为十字轴(四组定位凸起)，也可以是Y形截面轴(三组定位凸起)，或星形轴(五或更多组定位凸起)。传动轴2中部沿轴向上环设有阻尼隔板22，用于分隔定位所述第一摆臂31与第二摆臂32端部轴孔301内的阻尼器4，防止阻尼器4发生周向位移。

优选地，所述架空导线宽频域防振装置还包括固定于所述传动轴端部的阻尼器盖板5，各个振动摆臂3设置在阻尼器盖板5与固定臂1之间，阻尼器盖板5、固定臂1、各个振动摆臂3及传动轴2相互配合共同形成用于容纳阻尼器4的密闭空间。

优选地，所述架空导线宽频域防振装置还包括穿轴螺栓23和螺母，穿轴螺栓23穿过传动轴轴心与螺母配合将所述固定臂1、第一摆臂31、第二摆臂32、传动轴2、八组阻尼器4和阻尼盖板5进行锁紧。

优选地，所述防振装置还包括平垫片、防松垫片，平垫片及防松垫片设置在螺母与阻尼盖板5之间。

所述弹性柱体的材料包括橡胶。

如图1和图3所示，所述多个不同重量的振动摆臂包括第一摆臂31及与所述第一摆臂相邻设置的第二摆臂32；所述第一摆臂31的轴孔端面上设有第一限位312，所述第二摆臂32上靠近所述第一摆臂31的轴孔端面上设有第二限位322，通过所述第一限位312和第一限位322的配合，以限制所述第一摆臂31及第二摆臂32的转动角度。通过第一限位及第二限位相互配合实现了对所述第一摆臂31与第二摆臂32之间摆动幅度的限制，防止极端情况下过大振动幅度对阻尼器4或其它结构件的破坏。本实用新型通过阻尼器4、传动轴2和振动摆臂3代替以往防振锤钢绞线结构，引入橡胶阻尼结构，改变传统吸振系统的线性刚度和阻尼，解决了重覆冰地区防振锤钢绞线容易受压变形以及脱冰跳跃过程中钢绞线容易冲击变形的问题。设计后的防振装置可在较宽频域内吸收主结构的振动能量，采用阻尼器4比现有防振锤的钢绞线悬臂结构具有更大的吸能容量，耗能效果也同步显著提高。

所述固定臂1与所述传动轴2的固定方式包括螺栓连接。

本实用新型是一种针对重覆冰地区使用的架空导线防振装置，通过其线夹悬挂于架空导线上，用于输电线路工程微风防振。

本实用新型通过固定臂、阻尼器和传动轴的机械配合实现了架空导线与锤头之间的半刚性连接；与普通防振锤的钢绞线悬臂结构相比具有更稳定的机械强度，能够抵抗架空导线覆冰和脱冰跳跃中的强振动破坏，而现有普通防震锤的钢绞线悬臂会在脱冰跳跃的强振动下发生变形破坏，从而造成线路故障和经济损失，增加线路日常维护成本，本实用新型公开的振动防护装置也可使用于阻尼线防振方案中，提升重覆冰地区大跨越线路工程的防振效果。

本实用新型具有如下特点：

(1)阻尼器吸能容量大，耗能效果显著；

(2)通过设置不同重量的振动摆臂实现了覆盖频率广，低频、中频及高频谐振皆能起到防护作用；

(3)解决了重覆冰地区防振锤钢绞线受压变形以及脱冰跳跃过程中钢绞线冲击变形的问题。

(4)附加质量小、适应能力强、经济性好。

(5)通过采用不同重量的振动摆臂和弹性体阻尼器，实现了安装简单、自动激活性能好、调频匹配容易的技术效果。

以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述装置包括：固定臂、传动轴、多个不同重量的振动摆臂、阻尼器；其中，固定臂的一端用于夹持架空导线，所述固定臂的另一端与传动轴连接；多个不同重量的振动摆臂中每个振动摆臂上设有轴孔，多个不同重量的振动摆臂中每个振动摆臂通过轴孔活动套设在所述传动轴上；所述阻尼器设置在所述振动摆臂和传动轴之间。

2.如权利要求1所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述传动轴的轴侧表面上设有多个间隔设置的定位凸起；所述定位凸起用于固定所述阻尼器的定位凸起。

3.如权利要求2所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述轴孔内侧周向分布有多个用于固定所述阻尼器的定位槽，所述定位槽与传动轴上相邻的两个定位凸起共同形成容纳和固定所述阻尼器的空间。

4.如权利要求1-3任一所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述阻尼器为与所述振动摆臂和传动轴分别限位接触的弹性柱体。

5.如权利要求1所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述振动摆臂在其远离所述轴孔的一端固定有锤头，各个振动摆臂中每个振动摆臂的锤头不同。

6.如权利要求1所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述固定臂的一端具有用于固定架空导线的线夹结构，所述线夹结构包括固定臂端部的半圆槽、具有相同半圆槽的线夹盖板以及用于将所述固定臂端部与所述线夹盖板锁紧的线夹螺栓；所述固定臂端部的半圆槽与具有相同半圆槽的线夹盖板相互配合形成用于固定架空导线的导线夹孔。

7.如权利要求1所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述多个不同重量的振动摆臂包括第一摆臂及与所述第一摆臂相邻设置的第二摆臂；所述第一摆臂的轴孔端面上设有第一限位，所述第二摆臂（32）上靠近所述第一摆臂的轴孔端面上设有第二限位，所述第一限位和所述第一限位（312）相互配合，以限制所述第一摆臂（31）及第二摆臂（32）的转动角度。

8.如权利要求1所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述架空导线宽频域防振装置还包括固定于所述传动轴端部的阻尼器盖板，各个振动摆臂设置在所述阻尼器盖板与所述固定臂之间，所述阻尼器盖板、所述固定臂、各个振动摆臂及所述传动轴相互配合共同形成用于容纳所述阻尼器的密闭空间。

9.如权利要求4所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述弹性柱体的材料包括橡胶。

10.如权利要求1所述的一种架空导线宽频域防振装置，其特征在于，所述固定臂与所述传动轴的固定方式包括螺栓连接。

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