一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置的制作方法

本实用新型涉及电力设备、输电线路减振技术领域，具体涉及一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置。

背景技术：

随着国际上不少国家和地区对用电需求的逐步增加，输电线路的档距、导线的分裂数等均呈增加趋势，这也导了输电线路的风振危害日趋严重。输电线路在风荷载作用下的振动不可忽视，严重时可能造成断线、疲劳断股等危害，极大地威胁着输电线路的安全运行。为了减少导线振动给输电线路带来的危害，必须采取有效措施对其进行抑制。目前，通常的做法主要是通过安装阻尼间隔棒、失谐摆、阻尼间隔棒等装置来实现其抑制导线振动的目的，但减振效果比较有限。因此，研发一种设计合理、减振效果明显的减振装置，将有利于输电线路的安全运行，减少维护成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置。

本实用新型的技术方案：

一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，包括绝缘子串1、滑块2、导杆3、线弹簧4、齿轮a5、连接杆a6、齿轮b7、齿轮c8、连接杆b9、铜片10、永磁体11、钢板12、螺栓13、盖板14、空心体15、滚珠16和滑孔17；

所述的空心体15和盖板14构成整个减振装置的外壳，二者通过螺栓13连接；整个减振装置由两个耗能单元组成，对称布置；两个耗能单元共用绝缘子串1和滑块2，左右对称；

所述的绝缘子串1过空心体15底部中心的滑孔17，其上端与滑块2相连，下端连接导线；

所述的滑孔17沿着滑块2运动的方向开在空心体15底部，其尺寸等于滑块2的行程；

所述的滑块2套在导杆3上，滑块2侧面有齿，滑块2不与装置外壳直接接触，采用滚珠16进行降摩擦处理；

所述的导杆3两端固定在外壳上，其对滑块2的位移进行导向，其上套有线弹簧4；所述的线弹簧4一端连在外壳上，另一端连在滑块2上；

所述的齿轮a5与滑块2侧面的齿咬合，齿轮b7与齿轮c8咬合；所述的齿轮a5、齿轮b7均与连接杆a6为刚性连接，所述的齿轮c8与连接杆b9为刚性连接；

所述的钢板12与外壳形成一个密闭空腔，永磁体11和铜片10置于密闭空腔内，两永磁体11分别固定在密闭空腔的顶部和底部，铜片10位于两永磁体11之间；

所述的连接杆b9穿过密闭空腔，并依次穿过永磁体11、铜片10和永磁体11，其两端不与外壳直接接触，采用滚珠16进行降摩擦处理；所述的铜片10与连接杆b9为刚性连接。

所述齿轮b7的半径大于齿轮c8的半径。

所述的滚珠16为球形钢珠。

所述滑块2、导杆3、线弹簧4、齿轮a5、连接杆a6、齿轮b7、齿轮c8、连接杆b9、钢片12、螺栓13、盖板14、空心体15、滚珠16均由导磁材料制成。

本实用新型的工作原理：当输电导线垂直输电线路方向发生振动时，绝缘子串会带动滑块运动，进而带动齿轮a、齿轮b、齿轮c、铜片转动。由楞次定律可知，铜片会受到一个抑制其运动的力。这是由于铜片与磁场的相对运动使得铜片中产生了动生电动势，电荷移动形成了电涡流。这些电涡流在磁场的作用下受到洛伦兹力，且方向总是与铜片的运动方向相反，从而形成了阻力，即电涡流阻尼力。与此同时，由于电流的热效应，一部分振能量将被转化为热能，从而起到减小振动的作用。特别地，假定滑块滑过的距离为d，齿轮a的半径为ra，齿轮b的半径为rb，齿轮c的半径为rc，rb＞rc，则可以将铜片的转动角度进行放大，转动的角度为(d/ra)×(rb/rc)，放大倍数为rb/rc，即齿轮b与齿轮c的半径比越大，齿轮a的半径越小，耗能效率越高。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，可有效减小垂直于输电线路方向的振动，即通常情况下输电塔结构最不利荷载方向的振动，可有效提高线路铁塔的承载能力；

(2)本实用新型的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，采用电涡流技术进行耗能，并通过调整齿轮半径比的办法大大提高了耗能效率，可以有效减小输电线路的振动；

(3)本实用新型的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，通过调整永磁体的磁场强度以及铜片和永磁体的间距，可以实现阻尼参数的调节；

(4)本实用新型的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，采用永磁体提供连续不断的磁场源，无需外界能源，能产生长期稳定的减振效果；

(5)本实用新型的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，采用了导磁材料，可以有效避免磁路的漏磁，不仅提高了电涡流阻尼的效率，而且避免了对周围各种元器件的影响；

(6)本实用新型的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，设计合理、构造简单、便于安装维护。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置的a-a剖面图；

图2为本实用新型实施例提供的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置的b-b剖面图；

图3为本实用新型实施例提供的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置的位置示意图；

图中：1绝缘子串；2滑块；3导杆；4线弹簧；5齿轮a；6连接杆a；7齿轮b；8齿轮c；9连接杆b；10铜片；11永磁体；12钢板；13螺栓；14盖板；15空心体；16滚珠；17滑孔。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置的一个实施例，包括绝缘子串1、滑块2、导杆3、线弹簧4、齿轮a5、连接杆a6、齿轮b7、齿轮c8、连接杆b9、铜片10、永磁体11、钢板12、螺栓13、盖板14、空心体15、滚珠16、滑孔17。

导线悬挂在绝缘子串1上，绝缘子串1与滑块2相连；当导线在风在作用下发生振动时，带动绝缘子串1、滑块2沿着导杆3的方向发生位移，振动过后滑块2又在线弹簧4的作用下复位；滑块2侧面的齿与齿轮a5咬合，滑块2的运动带动齿轮a5的转动，齿轮b7与连接杆a6刚接，则齿轮a5和齿轮b7同步转动；齿轮b7与齿轮c8咬合，齿轮b7转动带动齿轮c8的转动；铜片10与连接杆b9刚接，则铜片10与齿轮c8同步转动；铜片10在两个永磁体11产生的磁场之间转动，产生电涡流，且齿轮b7的半径大于齿轮c8，可以放大铜片10的转动角度，从而产生更大强度的电涡流，提高阻尼效率；钢板12包裹在永磁体11周围，与装置外壳形成一个封闭空腔，可以保证导磁作用，提高电涡流产生效率；连接杆、滑块2与外壳接触的部位装有滚珠16，可以减小摩擦；空心体15和盖板14构成整个装置的外壳，二者通过螺栓13进行连接，便于拆装。

本实用新型的一种基于电涡流耗能技术的输电线路减振装置，可有效减小垂直于输电线路方向的振动，即通常情况下输电塔结构最不利荷载方向的振动，可有效提高线路铁塔的承载能力；采用电涡流技术进行耗能，并通过调整齿轮半径比的办法大大提高了耗能效率，可以有效减小输电线路的振动；通过调整永磁体11的磁场强度以及铜片10和永磁体11的间距，可以实现阻尼参数的调节；本实用新型采用永磁体11提供连续不断的磁场源，无需外界能源，能产生长期稳定的减振效果；本实用新型采用了导磁材料，可以有效避免磁路的漏磁，不仅提高了电涡流阻尼的效率，而且避免了对周围各种元器件的影响；本实用新型设计合理、构造简单、便于安装维护。因输电线路上几乎随时都在承受风荷载，而地震罕见发生，所以该电涡流耗能间隔棒在输电线路抗风问题上的应用更重要。

设计本实用新型时需要注意：第一，本实用新型仅能减小垂直于输电线路方向的振动，对沿输电线路方向无减振效果，但通常情况下输电塔结构最不利荷载的方向即为垂直于输电线路的方向，控制此方向振动可有效提高线路铁塔的承载能力；第二，线弹簧4刚度需根据人为设定的上限风速进行计算，设此风速下的风荷载为n，滑块17最大行程为l，弹簧数量为m，则刚度下限kmin等于n/ml，刚度小于下限值则滑块容易与外壳碰撞，不利于耐久性，刚度太大，则运动行程过小，耗能效率低下；第三，齿轮b7的半径rb大于齿轮a5的半径ra，从而可以对铜片10的转角进行放大，放大倍数等于rb/ra；第四，在齿轮、滚珠16以及导杆3上涂抹润滑油，减小转动摩擦。

本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。