专利名称：防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，属于防治 输电线路风载危害技术领域。
技术背景输电线路是电网重要组成部分，线路通常途径高山、峡谷、山口、平原、沙漠、江河 以及城区等全地理环境，输电线路也历经风、雪、雾、雨等各类天气的考验。近年来，特殊、恶 劣气候环境处于高发期，而风灾对线路危害相对较大，为此，导线防风偏及振动技术是保证 输电线路安全运行的重要手段。1风载对输电导线的危害、成因分析1. 1风载对导线的危害1. 1. 1风偏的连续作用导致的导线舞动危害风载正面、持续作用于导线，易导致导线风偏，即导线舞动。导线舞动时，舞动档的 相导线间、相地线间、耐张塔的跳线和塔身间距离减小，引起空气间隙减小闪络或者碰线， 烧伤线股或导线，造成停电事故。此外，长时间的舞动会使横担损坏、铁塔连接螺栓松动或 脱落、绝缘子串(尤其是V型串)因承受压缩负荷造成脚球和球窝磨损、缩紧销辗碎、脚球 折断，使球窝连接脱开掉串、悬垂线卡处的导线断脱、铰链式连接金具严重磨损及疲劳断 裂、开口销及闭口销被挤出、球头挂环折断、U型磨损、间隔棒和防震锤损坏等。—般来说，导线舞动发生的随机性较大，产生的冲击强，一旦连续作用的时间较 长，造成的危害会非常严重。1. 1. 2微风造成的导线振动的危害微风对导线的吹拂在导线的背风面形成涡流，这种均布涡流载荷会激发导线的振 动。这种振动振幅小，频率高，易造成导线的薄弱部位和系接点的疲劳应力作用，产生导线 断丝、断股破坏，危及线路运行安全。当这种激振频率与线路系统的固有频率发生叠加时， 振荡加大，危害将会加剧。1.2导线风偏和振动成因分析外载作用风载、覆冰、电晕、地震、爆破等对运行线路施加除重力载荷以外荷载的 力的作用或者几种力的复合作用，是导线风偏和振动的能量来源。线路原因分为设备和安装原因。像设备中的导线、绝缘子串属于挠性构件，杆塔 属于细长杆件，都是易激振的对象，稍有外载就会发生振动。另外线路档距、弧垂、跳线、塔 高、一个耐张段内相邻直线段间谐振等原因也是激振及振荡放大的原因。环境影响相对于外载影响因素，线路走向中易产生外载地段也是导线风偏和振 动的高发区。像平原、风口、大面积水面、高山等风力大、易形成凝结冰区域
实用新型内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，通过风偏及振动形成机理、危害的分析，在输电线路中设置弹性 预张及复合阻尼系统，具有多点支撑和缓冲吸收能量的功效，用于防治输电线路的风载危害。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，所述系统包括分别铰接于输电线路绝缘子串两侧导线上的杆状A力臂以及B力臂；在所述A力臂与B力臂之间并列设有空气阻尼器、弹簧张力器以及缓冲器；所述空气阻尼器、弹簧张力器及缓冲器的两端各自与所述A力臂及B力臂铰接。本实用新型的结构特点也在于所述空气阻尼器由一端敞口的大套管及两端封闭的小套管构成，所述小套管自大 套管的敞口端插入，在小套管的外壁与大套管的内壁之间的间隙形成阻尼气道，所述大套 管的封闭端通过一横杆铰接于所述A力臂上，所述小套管的一端通过横杆铰接于所述B力 臂上。所述弹簧张力器包括一端开口的套管，其封闭端铰接于所述B张力器上，在套管 内设置有弹簧，所述弹簧以套管开口端的内翻边为弹簧座；与所述A力臂铰接的拉杆自所 述弹簧中穿过，所述拉杆的前段为丝杆，在所述丝杆上设有调节螺母，所述螺母与弹簧的端 部之间设置有垫片，所述螺母及垫片以调节弹簧在套管内的预张力。所述缓冲器包括一端与所述B张力器铰接的空管，所述空管内设有橡胶缓冲垫， 在靠近B张力器一端的空管内固设有隔板形成缓冲垫的基座，与所述A张力器铰接的拉杆 自所述缓冲垫的中心孔中穿过，所述拉杆朝向所述基座的一段为丝杆，丝杆的端部设有调 节螺母；所述缓冲垫另一端部处的拉杆上固设有法兰盘，所述螺母及法兰盘以调节缓冲垫 在空管内的预紧力。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在空气阻尼器的大套管与小套管之间在水平方向上呈自由状态，当大、小套管间发 生相对位移时，空气就会流过环形缝隙形成的阻尼气道，产生流阻，实现节流阻尼作用。弹簧张力器由张力弹簧、中心调节丝杆、拉杆构成。通过调节丝杆上的螺母能够压 缩张力弹簧，减小A、B力臂点间的距离，张紧导线，减小导线弧垂，实现弹性预张的作用。缓冲器是系统中与弹簧张力器相互支撑的构件。由环形橡胶缓冲垫及其支持系统 构成，缓冲敏感度高，能有效吸收一般频率及低频率振动能量。本实用新型系统中具有弹性预张及复合阻尼设备，通过改变导线的安装状态、张 力特点，利用阻尼和缓冲吸收冲击和振动能量，从风偏缓释导线长度和及时吸收风载能量 两方面来防治导线风偏及振动，大范围降低风载对输电线路的危害。通过实验得知除了恶劣的地质灾害和气象灾害外，该系统能有效防治输电线路 外载对导线加载所产生的舞动和激振影响，满足状态检修要求，对维护线路运行安全，保障 供电可靠性，建立坚强电网有着较大的积极作用。
图1为本实用新型系统的构成图；图2为本实用新型的使用状态图。图中标号1为A力臂，2为B力臂，3空气阻尼器，31大套管，32小套管，33阻尼气道，4弹簧张力器，41套管，42弹簧，43、54拉杆，44、55丝杆，45、56调节螺母，46垫片，5缓 冲器，51空管，52缓冲垫，53隔板，57法兰盘。以下通过具体实施方式
，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
实施例结合图1，本实施例的弹性预张及复合阻尼系统，用于防治导线风偏及振 动，所述系统包括分别铰接于输电线路绝缘子串两侧导线上的杆状A力臂1以及B力臂2 ；在所述A 力臂与B力臂之间并列设有空气阻尼器3、弹簧张力器4以及缓冲器5。其中空气阻尼器由一端敞口的大套管31及两端封闭的小套管32构成，小套管 32自大套管31的敞口端插入，在小套管的外壁与大套管的内壁之间的间隙形成阻尼气道 33，所述大套管的封闭端通过一横杆铰接于所述A力臂1上，所述小套管的一端通过横杆铰 接于所述B力臂2上。弹簧张力器包括一端开口的套管41，其封闭端铰接于所述B张力器2上，在套管 内设置有弹簧42，所述弹簧以套管开口端的内翻边为弹簧座；与所述A力臂1铰接的拉杆 43自所述弹簧中穿过，所述拉杆43的前段为丝杆44，在所述丝杆上设有调节螺母45，所述 螺母与弹簧的端部之间设置有垫片46，所述螺母及垫片以调节弹簧在套管内的预张力。所述缓冲器包括一端与所述B张力器铰接的空管51，所述空管内设有橡胶缓冲 垫52，在靠近B张力器一端的空管内固设有隔板53形成缓冲垫的基座，与所述A张力器1 铰接的拉杆54自所述缓冲垫的中心孔中穿过，所述拉杆朝向所述基座的一段为丝杆55，丝 杆的端部设有调节螺母56 ；所述缓冲垫另一端部处的拉杆上固设有法兰盘57，所述螺母及 法兰盘以调节缓冲垫在空管内的预紧力。具体实施中，图2所示，其中Ll为预张前导线状态，L2为预张后导线状态。当设 置好的系统对称加挂在绝缘子串下方导线上时，档间导线被预张，弧垂减小。档间导线的张 力部分转移到系统上，加挂前由绝缘子串独立承担的力的作用改由绝缘子串和系统组合承 担，合力的作用点为C、D两点，导线上生成的振动能量也将同时传递到系统和绝缘子串上。由于系统的结构设计均为铰接结构，其力学特性为二力杆，只承受拉伸和压缩载 荷。这样，当导线上的振动能量传递到系统上时就体现了对系统支撑机构的拉伸和压缩，形 成系统对振动能量的吸收，减小了振动能量对导线的反馈，实现导线振动的阻尼衰减。本系统的安装方法弹性预张及复合阻尼系统安装前的自由状态为喇叭口的张开状态，张开程度由导 线需要的张紧行程决定。依据自由张开状态选择压缩弹簧的长度，同时根据冬季最小弧垂 时导线最大张紧状态的许用安全负荷，选择弹簧的弹性模量及弹簧规格。加挂系统以弹簧自由伸展确定C、D的张口位置，同时C、D点在悬垂线卡的两边对 称位置。按照施工规范将C、D点的线卡与导线紧固连接。完成系统挂线后，开始并紧弹簧 张力调节螺母，实现导线张紧到设计位置，完成系统安装。弹性预张及复合阻尼系统在一个耐张段内的安装必须为依次安装或者进行一个 挂点的间隔安装，耐张塔、转角塔、终端塔不做安装。弹性预张及复合阻尼系统效能实现的机理
5[0045]弹性预张及复合阻尼系统除了对接受到的振动能量进行吸收外，还对张紧的导线 舞动时实现长度缓释，降低舞动冲击作用。现分析如下导线舞动发生时，C、D间张力小于张力弹簧作用力时，在弹簧张力作用下，C、D间 距减小，吸收导线重力消失的长度增加，减小舞动振幅，同时空气阻尼器收缩动作，节流阻 尼作用产生，吸收振动能量；导线舞动发生时，C、D间张力大于张力弹簧作用力时，在舞动 张力作用下，C、D间距增大，弹簧张力由于变形增大，弹力也增大，阻碍舞动振幅的增大，同 时空气阻尼器张开动作，节流阻尼作用产生，吸收振动能量。由于弹簧的有效压缩释放导 线，还能缓冲巨大冲击对线路的损害。当导线发生激振时，由于振幅不大，频率较高，空气阻尼器敏感度较低，对振动能 量的吸收能力也较低。张力弹簧和缓冲器由于一直是在预压缩状态，激振能量部分传递到达时就被其吸 收，减小了振动能量的反馈，实现降低激振的目的。
权利要求防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，其特征是包括分别铰接于输电线路绝缘子串两侧导线上的杆状A力臂以及B力臂；在所述A力臂与B力臂之间并列设有空气阻尼器、弹簧张力器以及缓冲器；所述空气阻尼器、弹簧张力器及缓冲器的两端各自与所述A力臂及B力臂铰接。
2.根据权利要求1所述的防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，其特征是 所述空气阻尼器由一端敞口的大套管及两端封闭的小套管构成，所述小套管自大套管的敞 口端插入，在小套管的外壁与大套管的内壁之间的间隙形成阻尼气道，所述大套管的封闭 端通过一横杆铰接于所述A力臂上，所述小套管的一端通过横杆铰接于所述B力臂上。
3.根据权利要求1所述的防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，其特征是 所述弹簧张力器包括一端开口的套管，其封闭端铰接于所述B张力器上，在套管内设置有 弹簧，所述弹簧以套管开口端的内翻边为弹簧座；与所述A力臂铰接的拉杆自所述弹簧中 穿过，所述拉杆的前段为丝杆，在所述丝杆上设有调节螺母，所述螺母与弹簧的端部之间设 置有垫片，所述螺母及垫片以调节弹簧在套管内的预张力。
4.根据权利要求1所述的防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，其特征是 所述缓冲器包括一端与所述B张力器铰接的空管，所述空管内设有橡胶缓冲垫，在靠近B 张力器一端的空管内固设有隔板形成缓冲垫的基座，与所述A张力器铰接的拉杆自所述缓 冲垫的中心孔中穿过，所述拉杆朝向所述基座的一段为丝杆，丝杆的端部设有调节螺母；所 述缓冲垫另一端部处的拉杆上固设有法兰盘，所述螺母及法兰盘以调节缓冲垫在空管内的 预紧力。
专利摘要本实用新型公开了一种防治导线风偏及振动的弹性预张及复合阻尼系统，包括分别铰接于输电线路绝缘子串两侧导线上的杆状A力臂以及B力臂；在所述A力臂与B力臂之间并列设有空气阻尼器、弹簧张力器以及缓冲器；所述空气阻尼器、弹簧张力器及缓冲器的两端各自与所述A力臂及B力臂铰接。该系统能有效防治输电线路外载对导线加载所产生的舞动和激振影响，满足状态检修要求，对维护线路运行安全，保障供电可靠性，建立坚强电网有着较大的积极作用。
文档编号H02G7/14GK201750111SQ201020288038
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者浦劲松, 王振华, 田新华 申请人:安徽省电力公司安庆供电公司