一种配网电杆主动安全防护装置及安装方法与流程

本发明涉及一种配网电杆主动安全防护装置及安装方法，属于电力设备安全防护技术领域。

背景技术：

电杆作为配网系统中电能输送的重要支柱，是支撑输电线路的关键设施，确保其安全、可靠运行一直是电力系统工作的重中之重。配网系统由于电压等级较低，电杆一般不高，多采用10米、12米两种型号。然而，当配网线路通道两侧为枞木树、杉树、竹林等生长速度快且较高易断树种时，在大风或冰雪灾害天气下，极易发生树木折断或弯曲压覆在线路上，造成线路受力过大最终导致电杆倾斜或断杆。在我国西南山区省份，此种现象更为普遍。电杆倾斜或断杆后，由于其运输不便，加上施工难度大，相比其它类型的电网故障，电杆受损的修复难度更大，停电时间更长，经济损失更重。

针对上述问题，目前工程应用领域主要从加大投资、提高设备强度来提高抗灾能力。然而大规模大范围进行设备改造，投入成本巨大，且由于不同地区灾害性环境差异，设备改造工程的普遍适用性受到限制。此外，学术研究领域虽然提出超载荷下线路与电杆分离的电杆保护机械装置，但这些装置结构复杂，构件多，安装技术要求高，且不易维护和更换，成本高，实用性差，电杆的有效防护问题仍未得到有效解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提出一种安全可靠、结构简洁、安装简单、维护更换便利、成本低廉的配网电杆主动安全防护装置及安装方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的技术方案：一种配网电杆主动安全防护装置，包括剪切螺栓、螺母、上压盖、固定器以及抱箍，在固定器的顶部开设有螺纹孔，在螺纹孔上螺纹连接有剪切螺栓，在剪切螺栓上套有上压盖，且上压盖可沿剪切螺栓轴线方向调节，在剪切螺栓的上端螺纹连接有螺母，在固定器的下方设置有抱箍，所述的抱箍的两侧通过连接带与固定器固定连接。

上述防护装置还包括绝缘保护外壳，所述的剪切螺栓、螺母、上压盖、固定器以及抱箍均设置在绝缘保护外壳内。

上述绝缘保护外壳包括两个对称设置的两个u型罩壳，在两个u型罩壳的底部对称地开设有半圆形卡孔，在两个u型罩壳的外部套有自锁式箍带。

同时，本发明还提供一种基于上述配网电杆主动安全防护装置的安装方法，首先将固定器套在电杆顶部的绝缘子上，同时通过抱箍与绝缘子固定，然后将剪切螺栓螺纹连接在固定器顶部的螺纹孔中，再将左部线路和右部线路的端部均固定在剪切螺栓上，此时将上压盖套在剪切螺栓上，并在剪切螺栓的上端拧入螺母，通过螺母压着上压盖下移，直至上压盖将左部线路和右部线路的端部压紧，最后在整个装置外部套装在绝缘保护外壳中即可。

上述方法中，所述左部线路和右部线路的端部通过线路箍固定。

上述方法中，安装绝缘保护外壳时，先将两个u型罩壳的底部的半圆形卡孔卡在绝缘子上，然后通过自锁式箍带将两个u型罩壳固定在一起。

由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：

(1)本发明为主动安全防护装置，在系统中设置薄弱环节，灾害发生时以牺牲薄弱环节的方式保护电杆，提高抢修效率，从而将自然灾害对配网系统的影响降至最低。

(2)本发明主要由剪切螺栓、螺母、上压盖、固定器、抱箍和绝缘保护外壳六个部件组成，装置结构简单，且成本低。

(3)本发明通过抱箍固定在绝缘子上，输电线路绕扎在剪切螺栓上，安装步骤简单，操作方便易行，有利于装置的安装、维护和更换。

(4)本发明主体结构套装于绝缘保护外壳中，且固定器和绝缘保护外壳均与绝缘子连接固定，绝缘性能好，运行安全可靠。

(5)本发明可采用间隔安装方式，即每间隔一个电杆安装一个，减少安装数量和安装强度的同时，也大大降低了投入成本。

综上所述，本发明技术方案能够在树木倒伏、极端天气等强大外力作用输电线路时，有效断开线路，卸荷卸载，避免电杆发生倾斜或断杆。本发明安全可靠、结构简洁、安装简单、维护方便，成本低廉，特别适用于我国西南山林地区。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中剪切螺栓的结构示意图；

图3是本发明中固定器与绝缘子连接结构剖面图；

图4是本发明中左部线路和右部线路的连接结构示意图；

图5是本发明中绝缘保护外壳的结构示意图；

附图标记说明：1-剪切螺栓，2-螺母，3-上压盖，4-左部线路，5-右部线路，6-固定器，7-抱箍，8-螺纹孔，9-绝缘子，10-线路箍，11-绝缘保护外壳，12-自锁式箍带。

具体实施方式

为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例：配网电杆主动安全防护装置的结构示意图如图1～3所示，包括剪切螺栓1、螺母2、上压盖3、固定器6以及抱箍7，在固定器6的顶部开设有螺纹孔8，在螺纹孔8上螺纹连接有剪切螺栓1，在剪切螺栓1上套有上压盖3，且上压盖3可沿剪切螺栓1轴线方向调节，在剪切螺栓1的上端螺纹连接有螺母2，在固定器6的下方设置有抱箍7，所述的抱箍7的两侧通过连接带与固定器6固定连接。

上述防护装置还包括绝缘保护外壳11，所述的剪切螺栓1、螺母2、上压盖3、固定器6以及抱箍7均设置在绝缘保护外壳11内。参见图5，所述绝缘保护外壳11包括两个对称设置的两个u型罩壳，在两个u型罩壳的底部对称地开设有半圆形卡孔，两个半圆形卡孔正好能够卡在绝缘子9的最小外径处，在两个u型罩壳的外部套有自锁式箍带12。

安装上述配网电杆主动安全防护装置时，首先将固定器6套在电杆顶部的绝缘子9上，同时通过抱箍7与绝缘子9固定，然后将剪切螺栓1螺纹连接在固定器6顶部的螺纹孔8中，再将左部线路4和右部线路5的端部均固定在剪切螺栓1上；参见图4，所述左部线路4和右部线路5的端部通过线路箍10固定。此时将上压盖3套在剪切螺栓1上，并在剪切螺栓1的上端拧入螺母2，通过螺母2压着上压盖3下移，直至上压盖3将左部线路4和右部线路5的端部压紧，最后在整个装置外部套装在绝缘保护外壳11中即可。上述装置中，左部线路4、右部线路5和绝缘子9为配网线路自带结构。

安装绝缘保护外壳11时，先将两个u型罩壳的底部的半圆形卡孔卡在绝缘子9上，然后通过自锁式箍带12将两个u型罩壳固定在一起。

本发明的工作机理：在正常情况下，左部线路4和右部线路5对剪切螺栓1的作用力小于其自身的剪切强度；当输电线路受到树木倒伏、极端天气等强大外力作用，该外力通过左部线路4和右部线路5作用在剪切螺栓1上，若该力达到剪切螺栓1的剪切强度阈值，则剪切螺栓1被剪断，发生断裂破坏，随即连接在剪切螺栓1上的左部线路4和右部线路5脱离，该强大外力得以释放，避免发生电杆倾斜或断杆事故。

本发明可适用不同规格(直径)线路，可满足不同型号电杆的需求。同时还可根据不同线路的最大可承受外力，通过生产不同规格的剪切螺栓1来改变其破坏阈值，以适应不同电杆的破坏极限，从而达到保护电杆的目的。当剪切螺栓1破坏，线路从装置中脱离后需要再次安装时，只需更换剪切螺栓1，并将之固定在固定器6上，然后绕扎并压紧线路即可完成修复，修复过程简单高效。