基于重心突变的防冰除冰装置、间隔棒、系统和防舞系统的制作方法

1.本公开涉及架空输电线路或铁路接触网防冰除冰技术领域，尤其涉及一种基于重心突变的防冰除冰装置、间隔棒、系统和防舞系统。


背景技术：

2.架空输电线路覆冰问题一直是国内外电力系统严重的自然灾害之一。架空输电线路重度覆冰会造成倒塔断线等影响电网安全运行的严重问题，覆冰脱落还会引起线路脱冰跳跃，造成导线灼伤、故障跳闸等。受气候条件和微地形、微气象以及电网大规模建设的影响，近年来覆冰灾害频繁发生，许多地区因雨雪覆冰引起输电线路的荷重增加，造成倒塔断线、故障跳闸等事件和巨大的经济损失。
3.一般来说，导线的覆冰现象是由于一些特定气象原因形成的，其中主要包括：温度、湿度、冷暖空气对流、环流和风速等因素。大气中的过冷水滴因没有结晶核而以液态形式存在极不稳定，当下落到导线上，导线将作为结晶核，同时伴随着热交换的作用，过冷水滴快速凝结并且粘附在导线上，形成覆冰。从形成机理来看，覆冰可以分为如下几种：
①
大气中的水汽在过饱和时附着在导线上，升华凝结后形成放射状的结晶为雾凇，在其形成的过程中，水滴在相互紧密结合前冻结，其内部包含了许多空隙或者气泡，雾凇密度较小，相对松散，与导线的附着力相对较弱。
②
大气中的过冷水滴在导线的迎风面形成清澈光滑透明的覆冰为雨凇，在其形成过程中，水滴在相互紧密结合后冻结，形成的覆冰光滑而紧密，密度大，且与导线的附着力强。
③
过冷水滴在迎风面形成透明与不透明交替重叠或类似毛玻璃的冰层即混合淞，这类覆冰的密度较大，与导线的附着力相对较强。


技术实现要素：

4.覆冰对架空输电线路的危害主要包括两个方面：一是覆冰厚度大幅超过设计标准，将会导致线路承载严重过载，造成倒塔断线；另一方面是在脱冰过程中，因线路脱冰跳跃造成线路强迫停运，或者因为导线不平衡脱冰造成的导线金具等设备损坏。覆冰的危害有目共睹，人们也努力寻找经济适用、环保、可操作性、实用性强的防治覆冰的方法。目前，输电线路防冰除冰方法主要有：热力融冰、人工或机械除冰、疏水憎水涂层、爆破除冰以及自然被动除冰等方法。此外，电脉冲除冰、滑轮刮铲法、电磁力撞击除冰、机器人除冰和激光除冰等方法也得到了快速发展。这些方法虽各有特点，但目前尚缺乏一种既经济实用又安全有效的除冰方法，这一问题的研究也一直是输电领域备受关注的热点之一。
5.架空线路覆冰需要具备两方面的条件：一类属不可改变或难以改变的条件，如：温度、湿度以及风速等气象条件，显然一旦线路路径确定之后，气象条件几乎无法改变，除非重新选择线路路径，但这将需要付出高昂地代价。另一类则是满足了相应的气象条件后，还需要覆冰层厚度不断增长和累积的过程，即多种因素共同作用下的一定时间跨度的发展过程。这类因素引起的覆冰一定程度可以被用来进行防冰除冰，主要包括2个方面：
①
大气中的过冷却水滴或者固液混合物附着在导线上必要的热交换过程，没有该过程大气中的过冷
却水滴或者固液混合物就无法通过冻结在导线上形成累积效应；
②
导线上的覆冰层之间必须的附着力或粘附力。根据上述分析得出产生覆冰的条件，与之对应防冰除冰工作可以考虑2个方面：
①
破坏大气中的过冷却水滴或者固液混合物附着在导线上所需的热交换过程。常见的方法有临界电流法、光热、电热涂层等热力防冰方法。
②
改变导线上的覆冰层之间必须附着力或粘附力。常见的方法有各类憎水、疏水涂层，各类热力融冰法，各类机械除冰法等。基于上述产生覆冰的条件
②
，研发一种直接在导线覆冰上施加作用力进而破坏覆冰是一种显而易见的常规思路，发明一种工作在导线(或架空地线)等电位场(或地电位场)的机械式除冰装置(或机器人除冰装置)是该思路的一种常规实践，这一方面的发明也一直是研究的一个热点和难点。机械式防冰除冰装置按照其工作时相对导线(或架空地线)的安装位置是否变化可分为移动式除冰装置与固定安装位置(固定式)除冰装置。移动式除冰装置，通过除冰装置在导线上往复移动的过程中对导线上的覆冰利用机械器件施加作用力破坏覆冰层，实现除冰功能。因为其工作方式简单直接显而易见，目前公开的机械式除冰发明大多数集中在移动式除冰装置。但是，该装置实现的困难也是显而易见的，主要包括2个方面：
①
能量供给困难，不论是采取就地取能方式，还是采取更换电池方式，都十分困难；
②
装置跨越架空线路固有障碍的困难以及由此其引起的可靠性问题。固定式除冰装置研究的相对较少，固定式除冰装置主要通过机械振动使得导线产生振动，以此抖落导线上的覆冰。但是，导线上一旦覆冰以后，特别是覆冰为雨凇或混合淞，因为其黏连的十分紧密，如果单纯通过振动导线来破坏覆冰，那么导线振动所需要的振幅(或作用于导线上的力)将会极难实现，加之其除冰的范围非常有限，如果沿架空线路采取分布式安装，所需装置的数量也将会十分巨大，造成经济成本高昂，因此有关采用机械式固定安装位置的防冰除冰装置相关文献数量十分有限。事实上，在覆冰不断累积形成的过程中，存在一个被已有文献忽略的细节，即：在覆冰形成的过程中，虽然过冷却水在导线(或架空地线)上凝结成的覆冰黏连紧密，但是滴落在导线(或架空地线)上的过冷却水在还没有从液体凝结成固体的过程中，较小的振动幅度就能实现较大范围的防冰除冰，用一个相对可以接受能耗水平和装置数量，就可以实现防冰除冰或减轻覆冰的严重程度。通过充分利用导线上覆冰层逐渐增长和累积必须的时间过程，干扰或者破坏覆冰积累的条件或过程，就能够实现防冰除冰或减轻覆冰的严重程度。通过上述对导线覆冰机理和过程的进一步分析可知，移动式除冰装置更多侧重于除冰，是一种事后措施，而固定式安装则可被用于防冰，则可以是一种事中和事前措施，这为采用固定安装位置的防冰除冰方法提供了一种可行的思路。
6.基于上述分析，在架空线路上分布式加装机械式固定安装位置的防冰除冰装置，与传统人工除冰原理类似，具有其可行性，而且相比人工除冰而言，还可以一定程度提高防冰除冰的自动化程度和工作效率。其难点主要聚焦在如何立足于客观条件极端苛刻的实际情况下，发明一种低能耗、高效能、高可靠性、高度智能化、且充分兼容现有塔线体系的防冰除冰装置。一般地，机械除冰装置不论是移动式，还是固定式，都必须具备一定的能量供给才能完成其防冰除冰功能，但是因为机械除冰装置与导线(或架空地线)本身都处于同一个等电位场(或地电位场)，所以获取能量不但十分困难，且极其有限。发明一种满足现场实际的机械式固定安装位置的防冰除冰装置，必须立足于实际获取能量极其有限的客观约束，不仅需要深入分析覆冰形成的机理和过程，还要综合考虑影响防冰除冰效果的各种客观因素，只有如此才能充分发挥装置各种工况下的工作效能，综合各方面因素本发明的工作主
要包括以下6个方面：
①
充分利用从过冷却水滴到凝结成覆冰的时间间隙，重点采取事前、事中措施，避免覆冰层紧密黏连冻结后再去除冰，提高能量利用效率；
②
提高能量使用的效率，利用较少的能量供给，尽可能提高每一次振动作用于导线的作用力，即：缓慢蓄积势能后，快速释放势能，提高装置一次释放的能量；
③
根据不同的覆冰类型合理控制防冰除冰装置动作的频率，以便节省能量的消耗；
④
减轻装置本身的质量，提高装置的能量密度和功率密度，尽可能减少装置对现有塔线体系的影响，充分兼容现有的塔线体系，避免虽然解决了老问题，但是也带来了新问题。
⑤
该装置长期在户外恶劣环境使用，而且安装拆除都极其困难，因此对其平均无故障工作时间要求极为严苛，这就要求尽量使用高可靠性器件，同时尽量减少元器件的数量。
⑥
降低装置的成本，提升装置经济性。综上所述，机械式固定安装位置防冰除冰装置除了需要一个稳定可靠的能量供给来源之外，更需要合理使用获得的有限能量，提升整个防冰除冰装置能量蓄积和能量释放的效率，提高装置的能量密度和功率密度。部分已有发明和文献对这方面的工作进行了有益的探索。
7.发明《用于从架空线上清除如积雪和冰之类的外来物质的装置和方法》(cn 1486525a)提出了一种机械式固定安装位置的防冰除冰装置。该发明通过选用一个可操作控制的电磁振动器，半固定地安装在架空输电线路上，通过电磁振动器的振动将导线上的覆冰抖落。其中，其选用的振动器为市场现有产品，如美国wacker公司wacker 400w er型。显然，该发明没有充分考虑取能面临的实际困难，而是直接采用现有的成熟产品，这直接导致该发明几乎无法满足实际需求，更多是提出了一种思路和理念。电磁振动器采用现有成熟产品主要问题有两个方面：
①
现有的电磁振动器振动频率相对较高，过高的振动频率，除了造成能耗过大之外，还造成振动传导的衰减过快，除冰范围十分有限，达到相同的除冰效果，需要安装的数量急剧增多；
②
现有成熟产品中未考虑储能环节，所需能耗远大于实际能量供给，无法达到除冰效果。
8.发明《机械震动除冰装置》(cn 201417921y)、《高架电缆空爆震动除冰装置》(cn 201549858u)、《一种架空地线机械震动式除冰装置》(cn 201247941y)均是采取人工安装的机械式防冰除冰装置，其工作原理均是通过装置驱动导线振动实现除冰的目的。该发明的显著特点是能量供给充足，导线振动幅度很大，除冰效果良好。但是该发明也存在一些无法克服的缺点，如：
①
能量供给(或储能)使用了化学能，即：事先装填炸药，装置就位后遥控起爆炸药爆炸，显然，这种方法一般只能单次或较少几次使用，超过相应次数，需要重新装填炸药，导致效率低下；
②
除冰时装置都需要人工发射牵引绳，以便将装置挂接在需要除冰的导线上，同样导致工作效率低下。
9.发明《一种防止高压线结冰挂雪的方法及装置》(cn 101286628a)提出了一种通过振动器振动使得导线产生振动的除冰装置，该发明除冰的原理也是通过振动抖落导线上的覆冰。因为其振动器需要通过满足绝缘距离的绝缘连杆将振动的作用力传导至架空输电线路上，所以该发明原理简单，但极其难于实现，特别是对于超特高压架空输电线路绝缘连杆可能几乎无法挂接到距离地面高达几十米高的架空输电线路上。在实际操作中，该装置可以看做是一种升级版的人工除冰。
10.发明《一种电磁式高压电力线除冰器》(cn 201789255u)提出了一种通过在架空输电线路上等电位感应取能，然后利用所取能量通过线圈驱动电磁铁产生振动，以此来抖落导线上的覆冰。显然，该发明没有考虑获取的能量有限，也没有考虑除冰产生振动所需的功
率大小，这直接导致无法达到除冰的效果。
11.发明《一种电力线重力冲击除冰装置及其应用》(cn102638021a)提出了一种以电路器件为主实现重力冲击线路的除冰装置。该发明采用电磁驱动器向上牵引或向下释放间接挂接在导线上的重物，以此对架空输电线路产生冲击力，从而抖落导线上面的覆冰。该发明首先利用电磁感应原理从流过电流的导线上获取电能，然后通过电容器储存获取的电能。当电容器完成充电后，通过控制电路开关的闭合和断开，驱动电磁驱动器向上提升重物后向下释放重物，实现将重物重力势能转换成对导线的冲击力，从而达到导线除冰的目的。该发明的优点十分突出。
①
使用了电容器储能，方便在能量供给不足时，通过将能量存储起来后快速释放，提高装置的功率密度和对线路的冲击力。
②
利用电路的开关等有源器件实现控制逻辑十分便捷，方便实现重物提升、释放等各种操作。但该发明的不足也比较明显。
①
电容器的能量密度相对较小，需要较大的体积和重量，影响整个装置的能量密度和经济性。
②
电容器等电路器件对使用环境要求相对较高，架空输电线路的户外运行环境，容易造成电容器过早老化，丧失功能。
③
电磁驱动器暂无成熟的产品可供使用，具体的实现存在一定难度，即使能够实现也可能会需要较大的驱动电流或者较高的驱动电压，这将进一步需要对电容器的输出电流或电压进一步变换，造成额外成本增加，装置经济性、可靠性差。
④
一旦电流增大后，电路开关的闭合、关断成本急剧增加，装置重量显著增加，同时经济性、可靠性变差。
⑤
过多的控制电路和有源器件将会使装置运行的可靠性变差。
12.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开以机械离合机构切换弹性元件蓄能释能状态为思路，以提高装置单位质量功率密度为目标，提供了一种基于重心突变的防冰除冰装置。
13.本发明提供了一种以机械机构为主的实现方式，即：一种基于重物重心突变强迫线路抖动振落覆冰的防冰除冰装置。该方案通过设计合理的机械结构，将重物和弹性元件组合成一个功能模块，同时实现储能、释能两种互逆的能量工作模态，采用简单可靠的离合机构实现储能和释能工作模态切换，采用较少种类、较为简单可靠的元器件，实现了利用重心突变振落覆冰的防冰除冰装置，不但提高了装置的能量密度和功率密度，而且提高了装置运行的经济性和可靠性。
14.本公开在离合机构处于接合状态下，电驱动组件可驱动重块相对于基座产生位移，在离合机构处于分离状态下，电驱动组件切断对重块的驱动；重块具有势能模块，在离合机构接合时，势能模块用于在重块相对于基座产生位移时蓄积势能，在离合机构分离时，切断电动组件对重块的驱动力，具有势能模块的重块所蕴含的势能得以快速释放，从而使本装置的整体重心产生突变，形成振动传导至架空输电线路，使得其上的覆冰得以被清除。
15.本公开提供的一种基于重心突变的防冰除冰装置，用于固定安装在架空输电线路或铁路接触网，包括基座以及设置在所述基座上的电驱动组件、重块和势能模块；
16.所述电驱动组件包括电机和离合机构，所述电机通过所述离合机构驱动所述重块相对所述基座产生位移；
17.所述离合机构包括输入端、输出端、主动部件和从动部件；所述输入端与所述主动部件连接，所述从动部件与所述输出端连接；所述主动部件与所述从动部件之间有且仅有接合、分离两种互斥、可控的工作状态；
18.当所述主动部件与所述从动部件处于接合状态时，所述主动部件向所述从动部件
传递作用力、扭矩或运动；当所述主动部件与所述从动部件处于分离状态时，切断所述主动部件向所述从动部件传递作用力、扭矩或运动；
19.所述电机与所述输入端传动连接，所述输出端与所述重块连接；
20.在所述主动部件与所述从动部件处于接合状态下，所述电驱动组件可驱动所述重块相对于所述基座产生位移；在所述主动部件与所述从动部件处于分离状态下，所述电驱动组件切断对所述重块的驱动；
21.所述势能模块用于在所述重块相对于所述基座产生所述位移时蓄积势能，并在所述主动部件与所述从动部件处于分离状态时释放所述势能；
22.所述势能模块包括弹性元件，所述弹性元件的一端与所述重块连接，另一端与所述基座连接；在所述重块相对于所述基座产生所述位移时所述弹性元件发生弹性形变，所述势能模块蓄积的势能包括所述弹性元件发生所述弹性形变所产生的弹性势能。
23.可选的，所述基座具有腔体，所述重块、势能模块、离合机构设置在所述腔体内。
24.可选的，所述腔体为密封结构。
25.可选的，所述基座为筒形结构。
26.可选的，所述弹性元件为多个。
27.可选的，所述弹性元件选用弹簧。
28.可选的，所述弹簧为空气弹簧、柱弹簧、板簧、碟簧或扭矩弹簧。
29.可选的，所述势能模块蓄积的势能还包括重块本身的重力势能。
30.可选的，还包括电机控制模块，所述电机控制模块与所述电机电连接，用于控制所述电机动作，所述动作包括正向转动、反向转动、停止及调速。
31.可选的，所述主动部件与所述从动部件具有设定的分离状态时长。
32.可选的，利用所述主动部件与所述从动部件分离状态的时长，设置所述基于重心突变的防冰除冰装置动作的频率。
33.可选的，所述主动部件与所述从动部件的分离状态时长通过控制所述电机的转动、停止及转速设置。
34.可选的，所述离合机构为操纵离合机构，还包括离合控制单元和位置开关，所述离合控制单元用于控制所述主动部件与所述从动部件接合和分离，所述位置开关设置在所述基座上，用于获取所述主动部件、所述从动部件和所述重块中至少一者的位置，所述离合控制单元根据所述位置开关的输出操纵所述主动部件与所述从动部件进入接合或分离状态。
35.可选的，所述离合机构为自控离合机构；
36.所述自控离合机构利用所述主动部件或所述从动部件的运动状态和/或本身结构的变化，自行进入接合或分离状态；
37.所述主动部件上设有第一接合部和分离部，所述从动部件上设有第二接合部，当所述第一接合部与所述第二接合部配合时，所述主动部件与所述从动部件进入接合状态，当所述分离部与所述第二接合部配合时，所述主动部件与所述从动部件进入分离状态。
38.可选的，所述主动部件为不完全齿轮，周向依次设有齿牙段和光滑段，所述第一接合部为齿牙段，所述分离部为光滑段；所述从动部件为齿条，所述第二接合部为所述齿条上的齿牙段。
39.可选的，所述主动部件为不完全齿轮，周向依次设有齿牙段和光滑段，所述第一接
合部为齿牙段，所述分离部为光滑段；
40.所述从动部件为齿轮，所述第二接合部为所述齿轮上的齿牙部；或者，所述从动部件为齿轮组，所述第二接合部为所述齿轮组输入齿轮的齿牙部。
41.可选的，所述主动部件与所述从动部件具有设定的分离状态时长，所述主动部件与所述从动部件分离状态时长通过所述不完全齿轮光滑段的弧度大小进行设置。
42.可选的，所述主动部件为凸轮，所述凸轮与所述从动部件的接触面包括沿面光滑部分和断面台阶部分，所述第一接合部为沿面光滑部分，所述分离部为断面台阶部分；所述从动部件为顶杆或拉杆，所述顶杆或拉杆与基座滑动配合，所述第二接合部为顶杆或拉杆与凸轮接触的沿面。
43.可选的，所述凸轮为盘形凸轮或圆柱凸轮。
44.可选的，还包括卷绕组件和柔性连接器件；所述电机通过所述离合机构与所述卷绕组件传动连接；当所述主动部件与所述从动部件接合时，所述电机可驱动所述卷绕组件转动；当所述主动部件与所述从动部件分离时，切断所述电机对所述卷绕组件的驱动；所述柔性连接器件的一端与所述重块连接，另一端卷绕在所述卷绕组件上，以通过卷绕组件的转动驱动所述重块相对于所述基座产生所述位移。
45.可选的，所述输入端包括与所述电机的输出轴传动连接的第二齿轮；所述输出端包括卷绕筒；所述主动部件为设置在第三齿轮上的第一端面凸轮；所述从动部件为设置在卷绕筒上的第二端面凸轮；柱弹簧用于所述第一端面凸轮与所述第二端面凸轮在接合状态时连接紧密；第一行程开关与第二行程开关用于获取所述第一端面凸轮的位置，并将该位置信息用于控制所述电机，进而实现操纵第一端面凸轮与第二端面凸轮的接合与分离；
46.所述卷绕组件包括固定轴、第三齿轮以及卷绕筒；所述固定轴固定安装在所述基座上，所述固定轴的第一端的外壁上设有螺纹段；所述第三齿轮套设在所述固定轴外并与所述螺纹段螺纹配合；所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，在所述电机的驱动下，所述第三齿轮可沿所述螺纹段轴向移动，移动过程中保持与所述第二齿轮啮合；所述卷绕筒转动套接在所述固定轴外，用于卷绕所述柔性连接器件；所述第三齿轮朝向所述卷绕筒的一侧设有第一端面凸轮，所述卷绕筒朝向所述第三齿轮的一侧设有第二端面凸轮；当所述第三齿轮沿第一方向转动时，所述第一端面凸轮与所述第二端面凸轮凸轮配合，即所述第一端面凸轮与所述第二端面凸轮可相对滑动旋转；当所述第三齿轮沿第二方向转动时，所述第一端面凸轮与所述第二端面凸轮可形成卡接，即所述第一端面凸轮带动所述第二端面凸轮一同旋转；
47.在所述固定轴上设有第一行程开关和第二行程开关，所述第一行程开关位于所述第三齿轮背向所述卷绕筒的一侧，所述第二行程开关位于所述第三齿轮与所述卷绕筒之间，在所述固定轴上设有限位台阶，所述限位台阶位于所述第二行程开关与所述第二端面凸轮之间，用于限制所述第二端面凸轮向电机方向滑动；当所述第三齿轮移至触发所述第一行程开关时，所述第一行程开关被触发，发送指令给所述电机，所述电机驱动所述第三齿轮沿第一方向旋转，所述第一端面凸轮推动所述第二端面凸轮向远离所述第二齿轮的方向移动；当所述第三齿轮移动至触发所述第二行程开关时，发送指令给所述电机，所述电机驱动所述第三齿轮沿第二方向旋转，以使所述第一端面凸轮与所述第二端面凸轮的端面相互扣合，驱动所述卷绕筒沿所述第二方向旋转，以将所述柔性连接器件卷绕在所述卷绕筒上；
48.所述卷绕筒远离所述第三齿轮的一侧与所述基座之间压缩连接有柱弹簧，所述柱弹簧套设在所述固定轴外，用于在所述第一端面凸轮沿所述第二方向旋转时，为所述卷绕筒贴近所述第三齿轮提供推送力，以使所述第二端面凸轮与所述第一端面凸轮相贴并保持扣合状态；其中，所述柱弹簧在自然状态下的长度应满足：当所述第三齿轮移动至触发所述第一行程开关时，所述第二端面凸轮与所述第一端面凸轮彼此已脱离或形成间隔，以使所述卷绕筒可在所述固定轴上自由旋转。
49.可选的，所述离合机构采用不完全齿轮配合齿条机构实现，包括与所述电机传动连接的第一齿轮和与之配合的第一齿条，所述第一齿轮为不完全齿轮，周向依次设有齿牙段和光滑段；所述第一齿轮为所述主动部件，所述第一齿条为所述从动部件；所述第一齿轮上的齿牙段为第一接合部，所述第一齿轮上的光滑段为分离部，所述第一齿条上的齿牙部为所述第二接合部；所述第一齿轮的输入轴为所述输入端，所述第一齿条为所述输出端；
50.所述电机和所述第一齿条中的一者安装在所述基座上，另一者安装在所述重块上，当所述第一齿轮的齿牙段与所述第一齿条配合时，所述主动部件与所述从动部件接合；当所述第一齿轮的光滑段与所述第一齿条配合时，所述主动部件与所述从动部件分离。
51.可选的，所述离合机构还包括第二齿轮组，所述第二齿轮组设置在所述基座上，所述第一齿轮通过所述第二齿轮组与所述第一齿条传动连接；所述第一齿轮与所述第二齿轮组的输入齿轮传动连接，所述第二齿轮组的输出齿轮与所述第一齿条传动连接。
52.可选的，所述离合机构采用不完全齿轮配合完全齿轮机构实现，包括第四齿轮和一端设有完全齿轮的卷绕组件，所述第四齿轮为不完全齿轮，具有齿牙段和光滑段；
53.所述第四齿轮的输入轴为所述输入端，所述卷绕组件的卷绕筒为所述输出端；所述第四齿轮为所述主动部件，所述第四齿轮上的齿牙段为所述第一接合部，所述第四齿轮上的光滑段为所述分离部；所述一端设有完全齿轮的卷绕组件为所述从动部件，所述第二接合部为所述卷绕组件上完全齿轮的齿牙部；
54.所述第四齿轮的输入轴与所述电机的输出轴传动连接，所述第四齿轮与所述一端设有完全齿轮的卷绕组件配合；当所述第四齿轮的齿牙段与所述卷绕组件配合时，所述主动部件与所述从动部件接合；当所述第四齿轮的光滑段与所述卷绕组件配合时，所述主动部件与所述从动部件分离。
55.可选的，所述离合机构还包括第一齿轮组，所述第一齿轮组设置在所述基座上，所述第四齿轮通过所述第一齿轮组与所述卷绕组件传动连接；所述第四齿轮与所述第一齿轮组的输入端传动连接，所述第一齿轮组的输出端与所述卷绕组件传动连接。
56.可选的，所述重块的一端与所述基座转动连接，以使所述重块能够相对于所述基座摆动。
57.可选的，所述重块通过摆杆与所述基座转动连接；所述弹性元件为扭矩弹簧，设置在所述重块与所述基座之间。
58.可选的，所述离合机构采用不完全齿轮配合齿轮机构实现，包括第五齿轮和第六齿轮，所述第五齿轮为不完全齿轮，具有齿牙段和光滑段；
59.所述第五齿轮为所述主动部件，所述第六齿轮为所述从动部件，所第五齿轮上的齿牙部分为所述第一接合部，所第五齿轮上的光滑部分为所述分离部；所述第二接合部为所述第六齿轮上的齿牙部；所述第五齿轮的输入轴为所述输入端，所述第六齿轮连接的摆
杆为所述输出端；
60.所述第五齿轮与所述电机的输出轴传动连接，所述重块与所述基座转动连接的一端设有所述第六齿轮，当所述第五齿轮的齿牙段与所述第六齿轮配合时，所述主动部件与所述从动部件接合，当所述第五齿轮的光滑段与所述第六齿轮配合时，所述主动部件与所述从动部件分离。
61.可选的，所述离合机构采用第一凸轮配合第一顶杆或拉杆机构实现；所述第一凸轮为所述主动部件，所述第一顶杆或拉杆为所述从动部件，所述第一凸轮上的光滑接触面为所述第一接合部，所述第一凸轮上的断面台阶为所述分离部，所述第二接合部为所述第一顶杆或拉杆与凸轮接触的沿面；所述第一凸轮的动力输入轴为所述输入端，所述第一顶杆或拉杆连接所述重块的一端为所述输出端；
62.所述第一凸轮与所述电机传动连接，所述基座上设有限位槽，所述重块与所述限位槽滑动配合，所述弹性元件为柱弹簧，设置在所述重块与所述基座之间，所述第一凸轮与所述重块凸轮配合，以使所述重块沿所述限位槽滑动，所述第一凸轮的接触面上设有断面台阶，当第一顶杆或拉杆越过所述断面台阶时，就实现了所述主动部件与所述从动部件从结合到分离，再到接合的状态转换。
63.可选的，所述基座上设有连接部，所述连接部用于连接架空输电线路或铁路接触网。
64.可选的，所述连接部的数量为一个或多个。
65.可选的，所述连接部为线夹或回转线夹。
66.可选的，还包括能量获取模块；
67.所述能量获取模块包括等电位安装在架空输电线路的导线或子导线上的一个或多个感应取电单元，所述感应取电单元用于将子导线周围的磁场能转换成电能，并将电能提供给所述电驱动组件；
68.或者，所述能量获取模块包括光伏电池板以及与所述光伏电池板连接的储能电容或储能电池。
69.可选的，多个所述感应取电单元串联和/或并联连接。
70.可选的，所述感应取电单元设置在所述连接部的线夹或回转线夹中。
71.可选的，还包括变速机构，所述变速机构传动连接在所述电机与所述离合机构之间或传动连接在所述离合机构与所述重块之间。
72.可选的，所述变速机构具有逆止结构。
73.可选的，所述变速机构为机械变速机构。
74.可选的，所述机械变速机构采用齿轮变速机构、涡轮蜗杆变速机构或行星齿轮变速机构。
75.可选的，还包括通信模块，用于接收主站或人工命令，或在不同装置之间通信或中继通信。
76.可选的，还包括第一加速度传感器，所述第一加速度传感器用于检测所述基座运动的加速度，并将检测到的加速度与设定加速度阈值进行比较以形成状态信息。
77.可选的，所述基座上设有止挡部，所述止挡部设置在所述重块的移动路径上，用于在所述势能模块释放所述势能时对所述重块的运动形成止挡。
78.可选的，所述止挡部还包括弹性垫衬，所述弹性垫衬设置在止挡部之上，或设置在所述止挡部不同夹层之间，用于缓冲所述重块与所述止挡部的撞击，避免所述重块与所述止挡部之间发生刚性碰撞。
79.本公开还提供了一种防冰除冰间隔棒，用于架空输电线路的分裂导线、相导线与相导线之间或相导线与架空地线之间，包括间隔棒本体和安装在所述间隔棒本体上的至少一个如上所述的基于重心突变的防冰除冰装置。
80.可选的，所述间隔棒本体上安装有多个如上所述的基于重心突变的防冰除冰装置，多个所述基于重心突变的防冰除冰装置的所述重块的运动方向平行或交叉。
81.可选的，所述间隔棒本体上安装有多个如上所述的基于重心突变的防冰除冰装置，所述间隔棒本体上还安装有控制器，所述控制器用于控制多个基于重心突变的防冰除冰装置的电机以设定的时序和/或频率动作。
82.本公开还提供了一种防冰除冰系统，用于架空输电线路或铁路接触网，包括上所述的基于重心突变的防冰除冰装置或多个如上所述的防冰除冰间隔棒，多个所述基于重心突变的防冰除冰装置或多个所述防冰除冰间隔棒分布安装在架空输电线路或铁路接触网上。
83.可选的，还包括控制系统，所述控制系统用于控制多个所述基于重心突变的防冰除冰装置或多个所述防冰除冰间隔棒以设定的时序和/或频率动作。
84.本公开还提供了一种防舞系统，用于架空输电线路，包括分布安装在架空输电线路上的多个第二加速度传感器和多个如上所述的基于重心突变的防冰除冰装置或多个如上所述防冰除冰间隔棒，多个所述第二加速度传感器用于检测架空输电线路舞动或振动产生的各个位置的加速度的方向和大小，各个所述基于重心突变的防冰除冰装置或所述防冰除冰间隔棒根据所述加速度的方向和大小进行动作。
85.本公开在离合机构处于接合状态下，电驱动组件驱动重块相对于基座产生位移，在离合机构处于分离状态下，电驱动组件切断对重块的驱动。在离合机构接合时，势能模块用于重块相对于基座产生位移时蓄积势能；在离合机构分离时，切断电驱动组件对重块的驱动力，势能模块所蕴含的势能快速释放，使重块快速运动，从而引起本装置的整体重心产生突变，形成振动传导至架空输电线路，使得覆冰得以被清除。
附图说明
86.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
87.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
88.图1为离合机构采用齿轮齿条配合的无滑轨重心突变装置；
89.图2为离合机构采用旋转横向移动与位置开关配合的重心突变装置；
90.图3为旋转横向移动与位置开关配合的离合结构；
91.图4为离合机构采用不完全齿轮与完全齿轮组配合的重心突变装置；
92.图5为不完全齿轮与完全齿轮组配合的离合结构；
93.图6为离合机构采用凸轮配合，与重块连接采用柔性连接器件的重心突变装置；
94.图7为离合机构采用凸轮配合，与重块连接采用刚性连接的重心突变装置；
95.图8为基座为四分裂子导线间隔棒的重心突变装置；
96.图9为基座为二分裂子导线间隔棒的重心突变装置；
97.图10为离合机构采用齿轮齿条配合的有滑轨重心突变装置；
98.图11为采用线夹连接的单导线装重心突变装置；
99.图12一个感应取电单元工作原理图；
100.图13一个感应取电单元电路原理图；
101.图14为内置取能装置的导线线夹；
102.图15为采用内置取能装置的线夹连接单导线装重心突变装置；
103.图16为采用线夹连接的分裂导线装重心突变装置；
104.图17为单个重心突变装置安装在四分裂子导线间隔棒上；
105.图18为重心突变方向相同的两个重心突变装置安装在四分裂子导线间隔棒上；
106.图19为重心突变方向相差180度的两个重心突变装置安装在四分裂子导线间隔棒上；
107.图20为重心突变方向相差90度的两个重心突变装置安装在四分裂子导线间隔棒上；
108.图21为基座采用相间间隔棒本体的重心突变装置；
109.图22为基座采用相地间隔棒本体的重心突变装置；
110.图23为一种基于重心突变的防冰除冰装置的工作流程；
111.图24为一种基于圆柱凸轮的重心突变装置。
112.其中：
113.1、基座；2、电驱动组件；21、第一齿轮；22、齿条；3、重块；4、连杆；5、滑轨；6、弹性元件；7、柔性连接器件；8、卷绕组件；9、摆杆；10、止挡部；11、连接部；13、线夹；100、基于重心突变的防冰除冰装置；101、电机；102、第二齿轮；103、第一端面凸轮；104、第三齿轮；105、螺纹段；106、第一行程开关；107、第二端面凸轮；108、第二行程开关；109、固定轴；110、柱弹簧；111、卷绕筒；112、限位台阶；122、圆柱凸轮；123、减速蜗杆；124、减速涡轮；14、感应取电单元；15、第五齿轮；16、第六齿轮；200、绝缘子；301、第四齿轮；302、第一齿轮组；401、凸轮；402、限位槽；403、连接杆；501、导线；502、铁芯；503、二次线圈。
具体实施方式
114.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
115.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
116.如图1，2，4，6，7，8，9，10，11，15，16，17，18，19，20，21，22，24所示，本发明实施例提供的一种基于重心突变的防冰除冰装置100，用于固定安装在架空输电线路或铁路接触网
上。示例性的，本装置与导线线夹13连接，适用于安装在单导线或分裂导线上防冰除冰(图1，8，9，10，11，15，16，24)；本装置设置在子导线间隔棒上，适用于分裂导线防冰除冰(图17，18，19，20)，将重心突变产生的振动效应通过子导线间隔棒传递到导线上实现防冰除冰；本装置设置在相间间隔棒或相地间隔棒(相地间隔棒安装在相导线与架空地线之间)上，适用于相导线与相导线、相导线与架空地线之间相互防冰除冰(图21，22)，利用相间间隔棒、相地间隔棒将重心突变产生的振动效应传递至不同相别的导线上或架空地线上实现防冰除冰；本装置设置在铁路接触网上，适用于铁路接触网防冰除冰。
117.如图1，2，4，6，7，8，9，10，11，15，16，17，18，19，20，21，22，24所示，本装置具体包括基座1以及设置在基座1上的电驱动组件2、重块3和势能模块，重块3包含一个具有一定质量的物体，优选具有一定硬度或弹性或韧性，高密度固体材质的物体，这样有利于提高装置产生的振动效果。重块的质量和弹簧的参数根据装置需要产生的振动效果综合选择。基座1作为本装置的一个基础，一方面用于同架空输电线路、铁路接触网连接，或者同子导线间隔棒、相间间隔棒、相地间隔棒组合连接，同时也用于安装电驱动组件2、重块3和势能模块。电驱动组件2包括电机101、离合机构，电机101通过离合机构驱动所述重块3相对基座产生位移。离合机构包括输入端、输出端、主动部件和从动部件；输入端与主动部件连接，从动部件与输出端连接；主动部件与从动部件之间有且仅有接合、分离两种互斥、可控的工作状态。当主动部件与从动部件处于接合状态时，主动部件向从动部件传递作用力、扭矩或运动；当主动部件与从动部件处于分离状态时，切断主动部件向从动部件传递作用力、扭矩或运动。电机101与输入端传动连接，输出端与重块3连接。在主动部件与从动部件处于接合状态下，电驱动组件2可驱动重块3相对于基座1产生位移，该位移可以是由任意方向的直线运动、曲线运动或摆动而形成；在主动部件与从动部件处于分离状态下，电驱动组件2切断对重块3的驱动。势能模块用于在重块3相对于基座1产生位移时蓄积势能，在主动部件与从动部件分离时，势能模块快速释放势能。势能模块包括弹性元件6，弹性元件6的一端与重块3连接，另一端与基座1连接。在重块3相对于基座1产生位移时弹性元件6发生弹性形变，势能模块蓄积的势能包括弹性元件6发生弹性形变所产生的弹性势能。
118.当主动部件与从动部件接合时，重块3在电驱动组件2的驱动力作用下，使得弹性元件6形变，同时驱动重块3产生位移，势能模块蓄积的势能包括弹性元件6的形变量与重块3产生的位移共同形成的势能。当主动部件与从动部件分离时，电驱动组件2切断对弹性元件6和重块3的驱动，由于重块3失去了在驱动方向的作用力，这使得势能模块蓄积的势能得以快速释放，重块3在弹性元件6恢复力的作用下朝着与上述位移方向相反的方向快速运动，由于弹性元件6的恢复力是始终作用在重块3上的作用力，所以与电驱动组件2驱动时的运动方式不同，重块3会形成加速运动，从而使本装置的整体重心产生突变，进而作用于架空输电线路或铁路接触网，使之形成振动，实现防冰或除冰的效果。
119.在进一步的实施例中，基座1采用腔体结构，如筒形，变速机构、离合机构、势能模块以及重块3设置在该腔体内。腔体优选采用低密度高强度材质加工，这有利于提高装置单位质量的能量密度。进一步，腔体若采用密封结构和铁磁材料制作，不仅可减轻户外环境和电磁干扰对装置的影响，还能提高装置运行的防护等级和运行可靠性，减少长期户外运行等不可控因素干扰装置稳定可靠运行。弹性元件6为多个，可选用弹簧、橡胶、压缩气体弹簧等弹性器件。弹簧为空气弹簧、柱弹簧、板簧、碟簧或扭矩弹簧的一种或多种。势能模块蓄积
的势能还包括重块3本身的重力势能。如：若重块3的位移具有高度方向上的运动分量，即重块3是向上(下)或斜上(下)方运动的情况，则势能还包括重块3因高度变化而增加或减少的重力势能。
120.在一些实例中，装置还包括电机控制模块，电机控制模块与电机101电连接，用于控制所述电机101动作，动作包括：正向转动、反向转动、停止及调速。在进一步的实施例中，基座1上设有止挡部10，止挡部10设置在重块3的移动路径上，用于对重块3的运动形成止挡。重块3在重力和/或弹性元件6恢复力的作用下加速到一个较高的运动速度，当重块3撞击到止挡部10时，会产生强烈的振动，由此形成更佳的防冰或除冰效果。止挡部10还包括弹性垫衬，弹性垫衬设置在止挡部10之上，或设置在止挡部10不同夹层之间，用于缓冲重块3与所述止挡部10的撞击，避免重块3与止挡部10之间发生刚性碰撞。通过合理设计机械结构，将重块3和弹性元件6组合在一起，同时承担储能、释能两种能量流动互逆的工作模态，采用简单可靠的机械离合机构实现储能和释能两种工作模态切换，采用较少种类、较为简单可靠的无源器件，不但提高了装置的能量密度和功率密度，而且提高了装置运行的经济性、可靠性和兼容性。
121.电驱动组件2包括电机101和离合机构，其中，离合机构是本发明的一个关键部件。本发明中离合机构是一种状态可控的作用力、扭矩或运动的传递机构。离合机构包括输入端、输出端、主动部件和从动部件。输入端与主动部件连接，从动部件与输出端连接。主动部件与从动部件之间有且仅有接合、分离两种互斥、可控的工作状态。当主动部件与从动部件处于接合状态时，主动部件与从动部件机械传动连接，用于主动部件向从动部件传递作用力、扭矩或运动。当主动部件与从动部件处于分离状态时，切断主动部件与从动部件机械传动连接，切断主动部件向从动部件传递作用力、扭矩或运动。需要说明的是：
①
因为一个离合机构可能包含多个主动部件和从动部件，而且主动部件和从动部件可以一对多，也可以是多对一，所以上述的接合或分离状态是特指某一对主动部件和从动部件而言的。但当一个离合机构只有一对主动部件和从动部件时，那么主动部件与从动部件的接合或分离状态，也就是离合机构的状态。在不引起混淆的情况下，离合机构的状态等同于某一对主动部件与从动部件之间的状态。
②
上述的“可控”是相对“随机”或“以一定概率发生”而言的，即：当确定的条件满足后，主动部件与从动部件之间的状态也是确定的。
③
正常工作状态下，主动部件与从动部件接合时，作用力、扭矩或运动的传递方向是单向的，但当从动部件的阻力大于主动部件的驱动力时，传递的方向将会出现反向，以至于可能损坏装置，因此在设计阶段需要留足裕度，确保各种情况主动部件向从动部件作用力的单向传递。
122.根据控制的方式不同，离合机构分为操纵离合机构和自控离合机构。操纵离合机构通过操纵接合元件使离合机构进入接合或分离状态，其中，接合、分离两种状态一般可以随时根据需要切换。根据操纵离合器控制机构的不同，可分为机械离合器、电磁离合器、液压离合器、气压离合器。根据除去操纵力后离合机构处于的状态不同，可分为常开离合器、常合离合器。根据主动部件和从动部件传递作用力或运动过程中是否存在阻尼，可分为有阻尼作用的离合器和无阻尼作用的离合器，即，弹性离合器和刚性离合器。在操纵离合机构中，离合控制单元为控制离合机构接合或分离的控制模块，主动部件和从动部件产生接合或分离动作由离合控制单元极其相关控制机构完成，不同控制机构类型的操纵离合机构对应不同的离合控制单元，如电磁离合器的离合控制单元就是包括控制离合接合与分离的电
磁线圈及其控制电路的统称。与离合控制单元相对应的就是离合机械单元，即：离合机构中传递作用力、扭矩或运动的机械部件，包括主动部件、从动部件、输入端、输出端等。显然，操纵离合机构控制的灵活性很高，适用范围很广，但同时控制代价也很高，其接合、分离状态的控制，一般需选用有源控制，无源控制几乎无法实现。在汽车工程领域，常见的电磁离合器、摩擦离合器、液力离合器均采取了有源控制方案。这类离合机构主要通过操纵接合或分离两种状态，驱动或切断主动部件对从动部件在同轴线上传递转矩或运动。在电气工程领域，类似利用有源控制实现离合功能的常见机构包括：断路器液压操作机构中电磁阀和液压泵控制高低压油流储能释能、断路器弹簧操作机构中电磁机构控制锁扣脱扣储能释能，前者主动部件与从动部件之间为流体传动连接，后者主动部件与从动部件之间为机械传动连接。在本发明中通过引入离合机构，利用离合机构的接合或分离两种状态，驱动或切断主动部件对从动部件作用力的传递，实现重块3相对于基座1运动并产生位移。图2、3所示的离合机构，就是通过利用有源控制(位置开关配合离合控制单元)实现离合功能的机构。相对于操纵离合机构而言，自控离合机构则是在主动部件或从动部件某些性能参数、状态结构以及运动状态发生变化时，接合元件具有自行接合或分离功能的离合机构。常见的自控离合器包括超越离合器、离心离合器、安全离合器等。这些离合器通过利用主动部件或从动部件的速度变化或旋转方向的变换，或利用离心体的离心力作用，或限制传递的转矩或转速不超过限定值，实现了自行接合或分离的功能。显然，自控离合器的状态控制由自身的运行状态或结构参数自行决定，相对的控制器件也比较简单。
123.在满足本发明装置防冰除冰实际工作需求的条件下，还可以对上述离合机构的功能采取进一步的简化，以提高经济性和可靠性。
①
简化离合机构控制方案。在一些实例中，离合机构采用操纵离合机构，此类离合机构还包括离合控制单元和位置开关，离合控制单元用于控制主动部件与从动部件接合和分离，位置开关设置在基座1上，用于获取主动部件、从动部件和重块3中至少一者的位置，离合控制单元根据位置开关的输出操纵主动部件与从动部件进入接合或分离状态。在一些实例中，离合机构采用自控离合机构；此类离合机构利用主动部件或从动部件的运动状态和/或本身结构的变化，自行进入接合或分离状态；主动部件上设有第一接合部和分离部，从动部件上设有第二接合部，当第一接合部与第二接合部配合时，主动部件与从动部件进入接合状态，当分离部与第二接合部配合时，主动部件与从动部件进入分离状态。在一些自控离合机构中，主动部件为不完全齿轮，周向依次设有齿牙段和光滑段，第一接合部为齿牙段，分离部为光滑段；从动部件为齿条，第二接合部为齿条上的齿牙段。在一些自控离合机构中，主动部件为不完全齿轮，周向依次设有齿牙段和光滑段，第一接合部为齿牙段，分离部为光滑段；从动部件为齿轮，第二接合部为齿轮上的齿牙部；或者，从动部件为齿轮组，第二接合部为齿轮组输入齿轮的齿牙部。在一些自控离合机构中，主动部件为凸轮，凸轮与从动部件的接触面包括沿面光滑部分和断面台阶部分，第一接合部为沿面光滑部分，分离部为断面台阶部分；从动部件为顶杆或拉杆，顶杆或拉杆与基座滑动配合，第二接合部为顶杆或拉杆与凸轮接触的沿面。凸轮可选用盘形凸轮或圆柱凸轮。
②
一般的离合机构在传动过程中可能存在相对运动，而且相对运动还可能存在累积效应，因此，其主动部件与从动部件进入接合状态时，需要有一个接合缓冲的过程，二者之间一般不能采用刚性连接。如果，离合机构从分离状态进入接合状态时，主动部件和从动部件二者速度差较小，且在接合状态下，主动部件与从动部件之间相对运动很小，这样
情况下，对应的主动部件与从动部件之间也就可以采用刚性连接。满足使用刚性连接的情况下，刚性连接，能量传递效率高，经济性好，元器件少，可靠性高。
③
针对接合、分离两种状态的切换控制采取周期性切换策略，装置周而复始地进行储能和释能操作，这种状态切换策略同样也满足了装置防冰除冰的工作要求，但整个离合机构及其控制更为简化。而且，对装置动作周期的设定或调整，还可利用自控离合机构状态、结构参数的变化来实现。这样简化功能后的自控离合机构，采用无源器件就能实现，对应地机构可以采用间歇运动机构实现，如：不完全齿轮配合齿条机构(图1、10)、不完全齿轮配合完全齿轮(组)机构(图4、5、8、9)或凸轮配合顶杆拉杆机构(图6、7)实现。本发明离合机构优选采用无源器件实现的自控离合方案，减少了实现离合机构所用设备元件的数量，降低了控制的复杂程度，提高了系统运行可靠性和经济性。
124.在一些离合机构中，主动部件与从动部件具有设定的分离状态时长。利用主动部件与从动部件分离状态的时长，可以设置基于重心突变的防冰除冰装置动作的频率。主动部件与从动部件的分离状态时长通过控制电机101的转动、停止及转速设置，或者通过不完全齿轮光滑段的弧度大小进行设置。显然，分离状态时长可设置，意味着分离状态是一个可保持、可改变、可延长的稳定状态，而不是一个过渡地、瞬时、不可保持的状态。通过设置离合机构分离状态的时长，不仅可以有效改善离合机构的可靠性，还可以方便地调整该防冰除冰装置动作的频率，增加其适用于防冰除冰的种类，或在不同的装置之间按照设定的时序配合动作，提升防冰除冰的效果。事实上，通过设置接合状态的时长同样也可以调整装置动作的频率，但是该思路以下三种实现方式都不同程度存在困难。
①
如果电机101与主动部件传动连接之间不存在逆止机构，这种情况下，接合状态下二者保持静止状态，将会导致电机101堵转等损坏电机101的可能，降低装置可靠性。
②
如果电机101与主动部件传动连接之间存在逆止机构，虽然不会导致电机101堵转等损坏电机101的可能，但电机101重新启动将会需要较大的启动转矩和较大启动电流，同样容易引起电机101损坏，降低装置可靠性。
③
利用降低接合状态下电机101的转速改变接合状态的时长，这样也需要考虑转矩配合等引起的相对复杂的电机控制。
125.结合图2和图4所示，一些离合机构中，还包括卷绕组件8和柔性连接器件7；电机101通过离合机构与卷绕组件8传动连接；当主动部件与从动部件接合时，电机101可驱动卷绕组件8转动；当主动部件与从动部件分离时，切断电机101对卷绕组件8的驱动；柔性连接器件7的一端与重块3连接，另一端卷绕在卷绕组件8上，以通过卷绕组件8的转动驱动重块3相对于基座1产生位移。
126.离合机构从开始进入接合状态，到切换分离状态，到再切换回接合状态的初始时刻，本发明的防冰除冰装置完成了一次从能量缓慢蓄积到能量快速释放的过程。相应地，重块3相对于基座1完成了一次从初始位置缓慢运动到终止位置又快速返回初始位置的过程。其中，部分离合机构还具有设定的分离状态时长，利用离合机构分离状态的时长，就可以设置防冰除冰装置动作的频率。周而复始的重复以上过程，就在架空线路或铁路接触网上产生了一定频率的振动作用，从而有效抑制或干扰覆冰产生的过程，达到防冰除冰的目的。显然，只要重块3相对基座1非匀速直线运动，就能产生重心变化的效果，通过对应的连接部11在导线上产生加速度，进而达到防冰除冰的效果。对应地，可以驱动重块3相对基座1产生非匀速直线运动的机构很多，常见的机械机构包括，曲柄连杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构
等。在本发明中，通过利用离合机构的接合、分离两个状态与弹性元件6储能、释能两种状态配合，明显改善了装置重心突变的效果以及装置的能量密度和功率密度，大幅提高了防冰除冰的效果。在本发明中离合机构共提供了以下多种实现的实例。
127.①
离合机构采用操纵离合机构实现(图2、3)。该离合机构的输入端包括与电机101的输出轴传动连接的第二齿轮102和第三齿轮104，输出端包括卷绕筒111。主动部件为设置在第三齿轮104上的第一端面凸轮103，从动部件为设置在卷绕筒111上的第二端面凸轮107。离合控制单元包括电机控制模块和柱弹簧110，柱弹簧110用于第一端面凸轮103与第二端面凸轮107在接合状态时连接紧密。位置开关包括第一行程开关106、第二行程开关108，第一行程开关106与第二行程开关108用于获取主动部件第一端面凸轮103的位置，并将该位置信息发送给电机控制模块用于控制电机动作，进而实现操纵第一端面凸轮103与第二端面凸轮107的接合与分离。该离合机构分离状态时长可利用电机101的电机控制模块设置或利用位置开关106预设的位置进行设置。
128.具体的，电机101的输出轴上设有第二齿轮102。卷绕组件8包括固定轴109、第三齿轮104、卷绕筒111以及柱弹簧110，固定轴109固定安装在基座1上，固定轴109的第一端的外壁上设有螺纹段105，第三齿轮104套设在固定轴109外并与螺纹段105螺纹配合，第三齿轮104与第二齿轮102啮合，在电机101的带动下，第三齿轮104可沿螺纹段105轴向移动，移动过程中保持与第二齿轮102啮合。卷绕筒111转动套接在固定轴109外，用于卷绕柔性连接器件7。第三齿轮104朝向卷绕筒111的一侧设有第一端面凸轮103，卷绕筒111朝向第三齿轮104的一侧设有第二端面凸轮107，当第三齿轮104沿第一方向转动时，第一端面凸轮103与第二端面凸轮107配合，即第一端面凸轮103与第二端面凸轮107可相对滑动旋转。当第三齿轮104沿第二方向转动时，第一端面凸轮103与第二端面凸轮107可形成卡接，即第一端面凸轮103带动第二端面凸轮107一同旋转。
129.在固定轴109上设有第一行程开关106和第二行程开关108，第一行程开关106位于第三齿轮104背向卷绕筒111的一侧，第二行程开关108位于第三齿轮104与卷绕筒111之间，在所述固定轴109上设有限位台阶112，所述限位台阶112位于所述第二行程开关108与所述第二端面凸轮107之间，用于限制所述第二端面凸轮107向电机101方向滑动。当第三齿轮104至触发第一行程开关106时，第一行程开关106被触发，发送指令给电机101，电机101驱动第三齿轮104沿第一方向旋转，第一端面凸轮103推动第二端面凸轮107向远离第二齿轮102的方向移动。当第三齿轮104移动至触发第二行程开关108时，发送指令给电机101，电机101驱动第三齿轮104沿第二方向旋转，此时，第一端面凸轮103与第二端面凸轮107的端面相互扣合，从而驱动卷绕筒111沿第二方向旋转，由此将柔性连接器件7卷绕在卷绕筒111上，柔性连接器件7拉拽重块3沿基座1移动，同时弹性元件6形成弹性势能的蓄积。
130.卷绕筒111背向第三齿轮104的一侧与基座1之间压缩连接有柱弹簧110，柱弹簧110套设在固定轴109外，用于在第一端面凸轮103沿第二方向旋转时，为卷绕筒111贴近第三齿轮104提供推送力，以使第二端面凸轮107与第一端面凸轮103相贴，并保持扣合状态。其中，柱弹簧110在自然状态下的长度应满足：当第三齿轮104移动至触发第一行程开关106时，第二端面凸轮107与第一端面凸轮103彼此脱离或形成间隔，从而使卷绕筒111可在固定轴109上自由旋转，这样一来，柔性连接器件7可从卷绕筒111上放线脱落，弹性元件6可将重块3向远离卷绕组件8的方向拉拽，重块3加速运动，使整体装置产生重心突变。
131.弹性元件6可以是拉伸形变设置在重块3远离卷绕组件8的一侧，也可以是压缩形变设置在重块3靠近卷绕组件8的一侧。采用柔性连接器件在增大重块3移动距离的同时，相对减小了装置的体积，提高了装置的单位体积功率密度，方便装置安装在现有塔线体系中，提高了本发明所述除冰防冰装置与现有塔线体系的兼容性。
132.②
离合机构采用自控离合机构(图1、10)，该自控离合机构采用间歇运动机构实现，所述间歇运动机构为不完全齿轮配合齿条机构，包括与电机101传动连接的第一齿轮21和与之配合的第一齿条22。其中，第一齿轮21的输入轴为离合机构的输入端，第一齿条22为离合机构的输出端，第一齿条22与重块3连接。第一齿轮21为不完全齿轮，周向依次设有齿牙段和光滑段。第一齿轮21为主动部件，第一齿条22为从动部件，第一齿轮21上的齿牙段为第一接合部，第一齿轮21上的光滑段为分离部，第一齿条22上的齿牙部为所述第二接合部。分离状态时长通过第一齿轮21光滑段的角度大小进行设置，或者利用电机101的电机控制模块设置。
133.当第一齿轮21的齿牙段与第一齿条22配合时，离合机构接合，通过电机101的转动带动第一齿条22及重块3克服弹簧弹力运动。当第一齿轮21的光滑段与第一齿条22配合时，离合机构分离，电机101和第一齿轮21切断对第一齿条22的驱动和约束，重块3在弹性元件6作用下加速运动，使间隔棒发生重心突变，实现除冰和防冰。弹簧的弹力应大于重块3的重量，否则装置安装的方向和重心突变效果受到较大限制。当重块3运动至基座1的最末端时，重块3与基座1发生撞击，形成剧烈震动，形成较强的除冰效果。在其他实施例中，也可以是电机101安装在重块3上，第一齿条22安装在基座1上，只要能够通过第一齿轮21与第一齿条22的配合使重块3相对于基座1运动，并利用离合机构实现储能释能两种工作模态切换即可。
134.该离合机构还包括第二齿轮组，第二齿轮组设置在基座1上，第一齿轮21通过第二齿轮组与第一齿条22传动连接；第一齿轮21与第二齿轮组的输入端传动连接，第二齿轮组的输出端与第一齿条22传动连接。通过增加第二齿轮组，目的是增大重块的行程，相应的从动部件以及第二接合部也发生了改变，但并没有改变离合机构实现的方式和机理。
135.③
在一些实施例中，如图4、图5所示，离合机构为自控离合机构，自控离合机构采用间歇运动机构实现。该间歇运动机构为不完全齿轮配合完全齿轮机构，包括第四齿轮301和一端设有完全齿轮的卷绕组件8，第四齿轮301为不完全齿轮，具有齿牙段和光滑段。第四齿轮301的输入轴为所述输入端，卷绕组件8的卷绕筒111为所述输出端。第四齿轮301为主动部件，从动部件为一端设有完全齿轮的卷绕组件8，第四齿轮301上的齿牙段为第一接合部，第四齿轮301上的光滑段为分离部，第二接合部为卷绕组件8上完全齿轮的齿牙部。分离状态时长通过第四齿轮301光滑段的角度大小进行设置，或者利用电机101的电机控制模块设置。
136.第四齿轮301的输入轴与电机101的输出轴传动连接，第四齿轮301与一端设有完全齿轮的卷绕组件8配合；当第四齿轮301的齿牙段与卷绕组件8配合时，主动部件与从动部件接合。此时，第四齿轮301通过第一齿轮组302驱动卷绕组件8卷绕柔性连接器件7，重块3相对基座1产生位移，同时弹性元件6蓄积弹性势能。当第四齿轮301的光滑段与卷绕组件8配合时，主动部件与从动部件分离。此时，卷绕组件8不受驱动力的约束，弹性元件6释放弹性势能，驱动重块3，从而使柔性连接器件7从卷绕组件8上放线，重块3在弹性元件6的驱动
下加速运动。
137.离合机构还包括第一齿轮组302，第一齿轮组设置在基座1上，第四齿轮301通过第一齿轮组302与卷绕组件8传动连接；第四齿轮301与第一齿轮组302的输入端传动连接，第一齿轮组302的输出端与卷绕组件8传动连接。第一齿轮组302可以是由一个、两个或更多齿轮彼此传动组成，也可以是由同轴设置的一大一小两个齿轮构成，小齿轮与第四齿轮301传动配合，大齿轮与卷绕组件8传动配合，用于增加第四齿轮301与卷绕组件8之间的传动比。增加第一齿轮组302，目的是增大重块的行程，相应的从动部件以及第二接合部也发生了改变，但并没有改变离合机构实现的方式和机理。
138.④
在一些实施例中，如图6、图7所示，离合机构采用盘形凸轮配合顶杆或拉杆机构实现；第一凸轮401为盘形凸轮，为离合机构的主动部件，第一顶杆或拉杆403为从动部件，第一凸轮401上的光滑接触面为第一接合部，第一凸轮401上的断面台阶为分离部，第二接合部为第一顶杆或拉杆403与凸轮接触的沿面；第一凸轮(401)的动力输入轴为输入端，第一顶杆或拉杆403连接重块(3)的一端为所述输出端。
139.第一凸轮401的输入轴与电机101输出轴传动连接，基座1上设有限位槽402，重块3与限位槽402滑动配合连接，第一凸轮401与重块3凸轮配合，以使重块3沿限位槽402滑动。其中，重块3具体可以通过第一顶杆或拉杆403与限位槽402滑动配合连接，且第一凸轮401通过该第一顶杆或拉杆403与第一凸轮401表面接触配合，第一顶杆或拉杆403与第一凸轮401接触的一端还可以使用滚轮。如图6所示，该第一顶杆或拉杆403与第一凸轮401接触的部分可以是位于第一凸轮401远离重块3的一侧。也可以是如图7所示的，位于第一凸轮401靠近重块3的一侧。第一凸轮401的接触面上设有断面台阶，该断面台阶为形成于第一凸轮401面上半径具有落差的结构，以此实现基于第一凸轮401的离合机构从接合到分离再到接合状态的切换。第一凸轮401通过其凸轮面抵顶重块3使其沿限位槽402滑动，同时弹性元件6蓄积弹性势能，当第一顶杆或拉杆403与第一凸轮401的接触点由第一凸轮401的较大半径移动至第一凸轮401较小半径处时，第一顶杆或拉杆403在弹性元件6拉力的作用下产生瞬间加速，而后再瞬间停止，从而形成强烈的振动，起到增强防冰除冰效果。虽然，该离合机构相对简单，但是其分离状态无法保持，因而其分离状态时长无法设置，相应的装置的动作频率需要通过凸轮沿面的周长或电机输出的转速进行设置。
140.在一些实施例中，如图8所示，重块3的一端与基座1转动连接，重块3与基座1连接之间包括弹性元件6，如：扭矩弹簧，以使重块3能够相对于基座1摆动和蓄积势能。其中，重块3通过摆杆9与基座1转动连接，以增加重块3的摆动幅度和速度，使装置的重心能够发生更强烈的突变效果。基座1上设有止挡部10，止挡部10设置在重块3摆动运动的路径上，以此使重块3加速摆动至一定速度后，与止挡部10发生撞击，形成较剧烈的震动。
141.在一些实施例中，如图9所示，基座1直接设置在二分裂线路子导线间隔棒本体上，其两端各连接有一个线夹13，基座1上安装有电机101，电机101的输出轴上安装有第五齿轮15，第五齿轮15为不完全齿轮，第五齿轮15周向上设置有至少一个齿牙段和光滑段；重块3通过摆杆9转动连接在基座1上，其连接部包含弹性元件6，如：扭矩弹簧。摆杆9与基座1转动连接的一端设有第六齿轮16。当第五齿轮15的齿牙段与第六齿轮16啮合时，摆杆9被驱动转动，重块3蓄积的势能增加；当第五齿轮15的光滑段与第六齿轮16配合时，摆杆9及重块3在弹性元件6(如：扭矩弹簧)和/或重力的作用下加速摆动，直至重块3撞击到基座1或一侧的
线夹13上，形成剧烈震动，实现防冰除冰。
142.在一些实施例中，如图10所示，本装置应用于架空输电线路的四分裂子导线间隔棒上，子导线间隔棒的架体相当于本装置的基座1，基座1上设有滑轨5，重块3与滑轨5滑动配合连接。滑轨5可以是直线轨道，也可以是具有设定路径的曲线轨道，其结构形式既可以是梁状，也可以是能够直接或间接导向重块3运动的套筒状，只要能够使重块3能够沿预设的轨迹在基座1上运动即可。
143.在一些实施例中，如图24所示，利用重块3和圆柱凸轮122的配合实现重心突变，通过电机101驱动涡轮124和蜗杆123减速机构，涡轮124上设有圆柱凸轮122，利用圆柱凸轮122端面，通过与其抵触的顶杆或拉杆，驱动重块3沿基座1上的滑轨5上下滑动，当重块3越过圆柱凸轮122端面上的断面台阶时，重块3的重心发生突变，进而引起整个装置的重心突变。
144.图23所示为本发明的防冰除冰工作流程。装置运行时，能量获取模块为整个装置提供电能供给，装置再根据现场气象条件、线路覆冰类型与状态，或人工指令决定是否进入防冰除冰状态。一旦装置进入防冰除冰状态，通电后的电机101持续输出机械能，在离合机构进入接合状态时，电机101将通过离合机构驱重块3相对于基座1缓慢离开初始点位置，伴随着重块3产生位移，势能模块开始缓慢蓄积弹簧的弹性势能以及重块本身的重力势能。当重块3运动到终止点临界位置，装置所蓄积的能量达到了极值。当重块3越过终止点临界位置后，离合机构随之进入分离状态，电驱动组件2切断了对重块3的驱动力，装置瞬间将所蓄积的势能全部释放至导线或接触网。伴随着能量释放，重块3再次回到初始点位置，装置完成了一次能量蓄积到释放的循环，周期性重复以上动作过程，使架空线路或者铁路接触网根据不同覆冰类型按照一定的频率产生振动效应，实现对架空输电线路的防冰除冰。通过周期性的振动，不仅解决了雨凇、混合淞黏连紧密难以除冰的问题，还可以避免雾凇累积过厚，除冰过程中引起的线路脱冰跳跃和强迫停运。
145.为了更好地满足现场实际，本发明在装置的可靠性、能量密度与功率密度、能量使用的效率以及防冰除冰的效果等方方面面进行了优化、权衡和折中。通过利用离合机构和势能模块，在能量供给不充裕的情况下，提升了装置的能量密度与功率密度。通过采用简单可靠的自控离合机构，不仅无源器件本身的可靠性相对要高，而且减少了元器件使用的数量，因此装置总体的可靠性大幅提升。除此之外，还可以对电机的参数、电机的可靠性、变速机构的变比、不完全齿轮的参数、势能模块或弹簧参数、重块3的质量和移动距离等状态参数进行综合优化，以便获提升装置整体性能。
146.在一些实例中，基座1可以为筒形腔体结构，卷绕组件8、柔性连接器件7、重块3以及弹性元件6轴向依次设置在该筒形结构内，电机101的主体部分可设置在该腔体结构外(或者腔体结构内)，电机101的输出轴探入到该筒形结构内。其中，筒形的基座1可以对内部部件起到保护作用，以提高各个部件的传动稳定性和可靠性。在其他实施例中，重块3可以仅通过柔性连接器件7悬吊在基座1上。
147.进一步的，基座1上设有用于与外界连接的连接部11，连接部11用于与架空输电线路或铁路接触网连接，连接部11的数量为一个或多个。具体的，如图2、图6和图7所示，连接部11可以是吊耳状，设置在本装置基座1的两端(或两侧)，用于通过螺栓安装在架空输电线路的子导线间隔棒、相间间隔棒、相地间隔棒等位置(图17、图18、图19、图20)，方便本实施
例装置可以不同角度安装，或者本装置的基座1即为子导线间隔棒、相间间隔棒、相地间隔棒一部分(图1、图8、图9、图10、图21、图22)，本装置除了承担这些间隔棒原有功能外，还具备重心突变功能，实现了对架空输电线路的防冰除冰。
148.在一些实施例中(图11、图15、图16)，连接部11为线夹13，设置在本装置基座1的一端或两端，用于直接与架空输电线路的导线或铁路接触网连接。具体的，如图11、图15，本装置基座1的一端设有一个线夹13，用于通过线夹13连接在单导线上或铁路接触网上；或者，本装置基座1的两端均设有线夹13，用于连接在二分裂导线或者其他分裂导线的两根单导线之间，如图9和图16所示。
149.本装置的电驱动组件2还包括变速机构，变速机构传动连接在电机101与离合机构之间，或者离合机构与重块3之间，负责作用力的转换及传导。变速机构还可以选择与电机101集成或融合在一起，也可选择与离合机构融合在一起。变速机构优选具有逆止结构。变速机构除了选择机械变速机构，还可选择断路器分合闸操作机构中常见的变速机构，如：基于电磁阀和液压泵的液压操作机构或空气压缩机和气动马达或液压泵和液压马达等，共同与势能模块和重块3完成作用力的转换、传导和势能的蓄积，这种情况下，与之配合实现离合功能就需要采用有源器件，如电磁泄压阀、高压气体电磁阀等。本发明中优选无源器件实现的机械变速机构，对应地机械变速机构可采用齿轮变速机构、或蜗杆变速机构、或行星齿轮变速机构，这有利用提高装置运行的可靠性和经济性，且与之配合的离合机构采用无源控制，结构简单可靠，运行经济实用。
150.本装置还包括能量获取模块，能量获取模块可以是获取风能、太阳能、磁场能等。在本实施例中，能量获取模块包括等电位安装在架空输电线路的导线或子导线上的一个或多个感应取电单元14(如图12、13)，感应取电单元包括套设在导线501外的铁芯502，铁芯502上绕接有二次线圈503，示例性的，导线501(架空线路)上带有第一电流i1，在二次线圈上产生感应电路i2，再通过ac/dc电路或ac/ac电路产生输出电压uo和输出电流io，输出给电机101或通过储能电池或电容输出给电机101。感应取电单元14用于将子导线周围的磁场能转换成电能，并将电能提供给电驱动组件2。其中，多个感应取电单元14可以串联或并联连接。
151.在一些的实施例中，如图14、图15所示，基座1上设有用于与子导线连接的线夹13，感应取电单元14设置在线夹13中(图14)。利用固有的线夹13，装载感应取电单元14，简化了结构。
152.在一些实施例中，上述能量获取模块包括光伏电池板以及与光伏电池板连接的储能电容或储能电池，光伏电池板用于将太阳能转化为电能，存储到储能电容或储能电池中，储能电容或储能电池安装在基座1上，用于向电机101供能。
153.本公开实施例还提供了一种防冰除冰子导线间隔棒、相间间隔棒、相地间隔棒(安装在相导线与架空地线之间)，包括间隔棒本体和安装在所述间隔棒本体上的一个或多个如上实施例所述的基于重心突变的防冰除冰装置100。其中，多个所述基于重心突变的防冰除冰装置100的重块3的运动方向可以相同或不同、平行或交叉；通过增设控制器，可实现多个所述基于重心突变的防冰除冰装置100的重块3的动作次序、动作时序以及动作频率按照需要设定。示例性的，如图17所示，本装置横向安装在四分裂子导线间隔棒的架体内，通过本装置重块3的横向运动，使四分裂子导线间隔棒带动导线发生摆动和振动；如图18所示，
两个本装置并排安装在四分裂子导线间隔棒的架体内，且两装置的重块3沿着同一方向快速运动(在离合机构分离情况下)，运动的时机可以是交替运动，以提高除冰振动频率，也可以是同时运动，以提高防冰除冰振动的力度。图19所示为，两个本装置并排安装在四分裂子导线间隔棒的架体内，且两装置的重块3沿着相反的反向快速运动(在离合机构分离情况下)，由此两装置可以配合实现两个相反方向的交替振动。图20所示为，两个本装置相互垂直的安装在四分裂子导线间隔棒的架体内，由此实现两个相互垂直方向的振动。示例性的，如图21、22所示，本装置作为相间间隔棒、相地间隔棒本体的一部分，嵌入在复合绝缘子200与导线的连接处，将重心突变产生的振动效应直接作用于导线，或者通过复合绝缘子200传递至另外相别的导线或架空地线，或者将间隔棒看成重心突变装置的一部分，重心突变装置将振动效应通过本身的绝缘部分传递至相导线或架空地线。通过在架空输电线路同一位置安装多个重心突变方向不同、力度不同的装置，可以实现振动频率和力度的变化，可以通过时间差提升重心突变作用于架空输电线路的防冰除冰成效。应当说明的是，上述示例仅是以四分裂间隔棒或相间间隔棒、相地间隔棒为例，本装置以适应性的结构形式还可以适用于其他分裂导线的子导线间隔棒或相间间隔棒、相地间隔棒。
154.本公开还提供了一种防冰或除冰系统，该系统包括多个如上所述的基于重心突变的防冰除冰装置100或防冰除冰间隔棒，多个所述基于重心突变的防冰除冰装置100或防冰除冰间隔棒按照一定的间距，分布式安装在架空输电线路或铁路接触网的易覆冰区段，通过在基于重心突变的防冰除冰装置100或防冰除冰间隔棒内增加智能通信控制模块，利用远方主站或人工命令、或自主控制对防冰除冰方式进行协调控制，结合线路的覆冰状况和运行环境智能控制适时动作，合理选择装置的动作策略和线路的防冰除冰方式，将会减轻不平衡脱冰对架空输电线路带来的影响。
155.智能通信控制模块包括：通信单元、控制模块和智能管理单元。通信模块通过无线网络与主站、人工操作员以及其他装置通信，具有路由、中继、转发其他通信模块信息的功能，并与其他装置的通信单元组网，形成自组网。智能通信控制模块也可以与其他发明、其他原理的防冰除冰方法或装置进行通信，互相配合、互相协作，共同实现更好的防冰除冰效果。不同的控制模块通过通信单元相互交互组成控制系统，就可以控制多个所述基于重心突变的防冰除冰装置100或多个所述间隔棒以设定的时序和/或频率动作。智能管理单元具有自检功能，负责采集环境和装置本身的状态信息并根据需要通过通信单元上报主站或操作员，负责综合各类信息判断是否开启或关闭除冰功能、或选择需要的防冰除冰策略。其中，典型的自检功能包括，通过在智能通信控制模块中增加第一加速度传感器检测所述基座1运动的加速度，并将检测到的加速度与设定加速度阈值进行比较，以此判断装置本身产生的重心突变是否满足要求。典型的防冰除冰策略包括：对于在一个耐张段内或悬垂段内，装置重心突变动作次序从两侧逐步过渡到中间，或与之相反；相邻的两个防冰除冰装置在同一时刻选择不同的重心突变方向；对于重覆冰区，除了增加防冰除冰装置的分布安装数量，还可以提高装置的动作力度、频率。智能通信控制模块所采集的状态信息包括：气象条件、覆冰情况、加速度、振动、音视频、地理位置、时间、导线电流状态信息。如果一个装置内包括多个重心突变装置，智能管理单元还负责协调各个装置的动作的次序、动作的时间间隔、动作的方向以及各自的动作的频率。控制模块与电机101电气连接，负责控制所述电机101动作，负责将智能管理单元下发的命令翻译成执行逻辑，下发至重心突变的执行机构，
即：能量供给模块、基座1、电驱动组件2、重块3、势能模块，执行机构负责接收智能通信控制模块的命令，并根据命令执行重心突变功能。通过在增加智能协调控制，对已经覆冰的架空输电线路除冰脱冰过程进行有效干预，以保证架空输电线路安全为目标的除冰策略，协调控制处于不同位置的装置协调动作有序除冰，从而改善大范围同时除冰脱冰产生的线路脱冰跳跃问题，减轻“全档脱冰”、“集中脱冰”以及“不平衡脱冰”对架空输电线线路和电网影响的严重程度。
156.本发明还可应用在架空输电线路防舞动和防振动方面，即：一种架空输电线路防舞动防振动装置和系统，该系统包括多个如上所述的基于重心突变的架空输电线路防舞动防振动(防冰或除冰)装置，多个所述基于重心突变的架空输电线路防舞动防振动(防冰或除冰)装置分布式安装在架空输电线路上，通过利用第二加速度传感器(可与第一加速度传感器可为同一传感器)以及通信和控制器件，不仅可以利用加速度传感器用来检测所述装置本身重心突变动作是否正常，还可以利用多个第二加速度传感器用于检测架空输电线路舞动或振动产生的各个位置的加速度的方向和大小，并控制各个基于重心突变的防冰除冰装置100或所述防冰除冰间隔棒动作，在舞动或振动的架空输电线路形成与舞动或振动方向相反的作用力，从而抑制或减轻导线舞动和振动，因此，本装置除了具有防冰除冰功能外，还可以通过合理使用和协调控制，使之具有架空输电线路防舞动防振动功能。
157.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
158.以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。