一种线状电极固定装置的制作方法

本发明属于电晕放电技术领域，更具体地，涉及一种线状电极固定装置。

背景技术：

电晕放电电极结构对带电粒子的产生效率起着十分重要的影响。电极结构按照放电类型分类可分为单极放电电极结构和双极放电电极结构。单极放电电极结构按照电极形状主要分为线-筒、线-板、针-板以及针-板演变而来的喷嘴式电极结构等多种形式。双极放电电极结构按照电极形状主要分为针-针式、线-线式结构。对比单极和双极两种放电电极结构，在施加相同电压的情况下，双极放电电极结构不仅提高了放电功率密度，而且由于接地电极表面积很小，有效削弱了负离子的复合效果，因此双极放电电极结构具有更高的负离子扩散效率。对于双极放电的线-线式电极结构，共包含两个相同的线状电极固定装置，分别固定连接高压端与地端的线状电极。根据不同条件，两个线状电极固定装置之间的连接方式有多种，此处只针对线状电极的固定装置进行说明。对于双极放电的线-线式电极结构，目前线状电极固定方式一般通过线状电极在打孔或开槽的电极固定框架上来回绕制固定。理论上，上述固定方式结构简单、加工方便，但在实际情况中，却由于线状电极在拐角处紧贴固定框架会产生较大静摩擦力，导致整个电极固定框架中线状电极的松紧度分布不均，局部区域易出现线状电极过度松弛与过度紧绷的现象，且随着时间推移，原来紧绷的线状电极会逐渐松弛，还需对其进行二次调节。线状电极的松紧度作为直接影响整个电晕放电过程稳定性的关键因素之一，对其进行有效的控制是极为必要的。同时，不同条件下还需对线状电极结构的线间距进行调整，按照现有的线状电极结构固定方式，每调整一次线间距，就需要重新配备一套固定框架，不仅耗费时间，并且成本不菲。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种线状电极固定装置，其目的在于自动调节线状电极张力以及连续调节线间距，由此解决由于线状电极调节不便、易发生松弛而导致的电晕放电过程不稳定以及电极固定框架适用性低的技术问题。

为实现以上目的，本发明提供一种线状电极固定装置，包括一个主体支撑框架、若干阻力转换模块和自动紧线模块；其中：

主体支撑框架为包括两个竖板、两个横板的矩形框架，所述横板位于矩形框架相对两侧，用于安装线状电极和阻力转换模块；

所述阻力转换模块包括固定装置和滑轮，滑轮安装在固定装置上，能绕其轴线自由转动；多个阻力转换模块通过其固定装置安装在所述横板上，用于以易滑动方式固定线状电极和将线状电极的走线方向回转；自动紧线模块设在主体支撑框架的角部，用于固定线状电极末端；自动紧线模块设有有可调弹力部件，接线状电极，并调节线状电极的张力。

优选地，所述主体支撑框架的两个横板上开设有上下贯通的滑槽并标注有刻度，用于安装阻力转换模块并灵活调整其排列间距；横板一端设有线夹，用于固定线状电极始端，通过线状电极始端引入高压线或接地线，线状电极通过自动紧线模块调节张力。

优选地，主体支撑框架的横板、竖板均采用绝缘材料构成；阻力转换模块的固定装置和滑轮轮体由绝缘材料构成。

优选地，所述阻力转换模块包括两个滑轮，两个滑轮在横板上具体安装位置的确定方式如下：

所述两个滑轮中心距离d1＝l-2r，各组间相邻滑轮中心距离d2＝l+2r，两横板之间每段电极线所在的两个滑轮中心距错开距离d3＝2r，以使横板之间的电极线走向平行且垂直于横板；其中距离较近的两个滑轮为一组，l为该组滑轮引入、引出电极线间距，r为滑轮轮体半径，h为滑轮轮体“u”型槽深度，r为滑轮轮体有效半径，r＝r-h。

优选地，所述自动紧线模块包括拉簧、绝缘套管、固定板以及调节螺母构成的弹力调节部件；所述拉簧的一端固定在绝缘套管内部，另一端接线状电极端头；绝缘套管为圆筒状，其外壁设有螺纹；绝缘套管安装在固定板上，通过固定板安装在主体支撑框架的角部；所述调节螺母与所述绝缘套管的外壁螺纹相配合，通过调节螺母能改变绝缘套管与固定板的相对位置，从而调节拉簧对线状电极施加的拉力，实现对电极张力的调节，达到防止松弛目的。

优选地，拉簧持续对线状电极施加一个拉力使其紧绷，当线状电极过度松弛使得拉力过小时，可再次旋转套管上的绝缘螺母对拉力大小进行调节。

优选地，所述自动紧线模块中的绝缘套管、大型绝缘螺母和固定板均由绝缘材料构成。

基于前述固定装置，本发明还提出一种线状电极结构，包括一整根导线，其一端固定在所述主体支撑框架的一个角部，经过与其最邻近的横板滑轮后引向另一端相对的横板滑轮布放(由滑轮的摩擦力产生两滑轮之间电极线张力)，然后反向回引至另一侧横板上的滑轮；如此反复，直至最后将导线另一端固定在所述自动紧线模块的弹力部件一端。

使用时，首先根据指定线间距参数将阻力转换模块调整至合适位置，并将自动紧线模块分别固定在主体支撑框架的两块长连接板上。然后将线状电极电线起始端预留一定长度用于连接高压端或地端，并在横板线夹处固定。接着将线状电极电线另一端通过阻力转换模块中的滑轮轮体来回绕制，形状呈“弓”型。绕制完毕后，其末端经两个阻力转换模块绕制呈“z”型后连接至拉簧一端并固定。拉簧放入绝缘套管中并用绝缘销固定。最后，将绝缘套管在固定板的开孔位置伸出恰当长度并用绝缘螺母固定，旋转套管上的绝缘螺母可对拉力大小进行适当调节。至此，便达到有效可靠地固定线状电极的目的。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果。

1、采用阻力转换模块将电极在拐角处由于紧贴固定框架所产生的静摩擦力转换为滑轮轮体与轴承之间的滑动摩擦力，大幅减小线状电极与固定框架的摩擦力，缓解了整个电极固定框架中线状电极松紧度分布不均的问题，使调节线状电极松紧度变得较为便捷。

2、采用自动紧线模块对线状电极末端施加一个持续可调的拉力，可自动调节线状电极松紧度使其不易随着时间的推移而发生松弛，提高了线状电极放电稳定性。

3、主体支撑框架的横板开设有上下贯通的滑槽并标注有刻度，阻力转换模块可在滑槽内滑动从而调节线间距，有效提高了电极固定框架的适用性。

4、线状电极通过阻力转换模块中的滑轮轮体来回绕制，拐角处紧贴滑轮轮体带有一定圆角，使得线状电极在拐角处不易发生过度弯折而导致断裂，有效提高了线状电极的使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的线状电极固定装置的结构示意图；

图2是本发明提供的线状电极固定装置中的阻力转换模块的结构示意图；

图3是本发明提供的线状电极固定装置的自动紧线模块的结构示意图；

图4是本发明提供的线状电极固定装置中的线状电极“弓”型绕线方式示意图；

图5是本发明提供的线状电极固定装置中的自动紧线模块的工作原理图；

图6是本发明提供的线状电极固定装置中的阻力转换模块位置确定示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-1竖板，1-2短连接板，1-3横板，1-4阻力转换模块，1-5线状电极，1-6长连接板，1-7自动紧线装置，2-1小型绝缘螺母，2-2绝缘短管，2-3绝缘螺钉，2-4滑轮，3-1拉簧，3-2绝缘销，3-3绝缘套管，3-4固定板，3-5大型绝缘螺母，4-1滑轮，4-2线状电极，5-1绝缘套管，5-2线状电极，5-3滑轮，5-4拉簧，5-5绝缘销。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提供的线状电极固定装置包括主体支撑框架、阻力转换模块1-4和自动紧线模块1-7。其中，1-5为线状电极，主体支撑框架由竖板1-1、短连接板1-2、横板1-3和长连接板1-6构成，内、外侧横板与两块相同竖板构成主体支撑框架的四条边，外侧横板通过短连接板与竖板连接，内侧横板则通过长连接板与竖板连接，其作用是支撑和固定阻力转换模块与自动紧线模块。如图2所示，阻力转换模块由小型绝缘螺母2-1、绝缘短管2-2、绝缘螺钉2-3(这三个部件构成固定装置)与滑轮2-4构成，绝缘螺钉一端穿过横板滑槽向外伸出，在绝缘螺钉伸出横板的部分分别用两段绝缘短管置于滑轮轴承上下(这样不让滑轮轮体紧贴在横板与小型绝缘螺母之间，导致滑轮无法转动；加入了绝缘短管，只与滑轮轴承接触，使滑轮轮体面与横板与小型绝缘螺母有一定距离，滑轮就可以自由转动)，最后通过小型绝缘螺母将其固定压紧。结合图1，多个阻力转换模块分别置于横板的滑槽中。如图3所示，自动紧线模块由拉簧3-1、绝缘销3-2(拉簧一端通过该销固定在绝缘套管内)、绝缘套管3-3(其一端外壁设有螺纹)、固定板3-4以及大型绝缘螺母3-5构成，拉簧完全置于绝缘套管内，拉簧的一端利用绝缘销与套管固定。结合图1，绝缘套管带有螺纹的一端则穿过固定板连接大型绝缘螺母。主体支撑框架中的两块长连接板上各固定一个自动紧线模块。

如图1所示，首先根据指定线间距参数将阻力转换模块调整至合适位置，并将自动紧线模块分别固定在主体支撑框架的两块长连接板上，然后将线状电极1-5起始端预留一定长度连接高压端或地端，并在横板线夹处固定。如图4所示，接着将线状电极4-2另一端通过阻力转换模块中的滑轮轮体4-1来回绕制，形状呈“弓”型。如图5所示，线状电极5-2绕制完毕后，其末端经两个阻力转换模块5-3绕制呈“z”型后连接至拉簧5-4一端并固定，拉簧放入绝缘套管5-1中并用绝缘销5-5固定。最后，将绝缘套管在固定板孔伸出恰当长度并用绝缘螺母固定，旋转套管上的绝缘螺母可对拉力大小进行适当调节。

进一步地，主体支撑框架的横板中心开设有上下贯通的滑槽并标注有刻度，且内侧横板滑槽两端有由尼龙零件组成的线夹用于固定线状电极端头。

进一步地，主体支撑框架横板1-3、竖板1-1、短连接板1-2和长连接板1-6均采用绝缘材料构成；阻力转换模块的固定装置和滑轮由缘缘材料构成，滑轮轮体由绝缘材料构成；自动紧线模块中的绝缘套管、绝缘销、大型绝缘螺母3-5均由尼龙或其它绝缘材料构成，固定板由环氧树脂或其它绝缘材料构成。

进一步地，结合图6，阻力转换模块具体位置的确定方式为，组内滑轮中心距离d1＝l-2r，组间滑轮中心距离d2＝l+2r，内、外侧横条滑轮错开距离d3＝2r。其中距离较近的两个滑轮为一组，l为线间距，r为滑轮轮体半径，h为滑轮轮体“u”型槽深度，r为安装固定在横板上的滑轮轮体有效半径，所以r＝r-h。

进一步地，随着时间推移，线状电极会逐渐松弛，拉簧会持续对线状电极施加一个拉力使其紧绷，当线状电极过度松弛使得拉力过小时，可再次旋转套管上的绝缘螺母对拉力大小进行调节。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。