一种牵制式输电线路防风偏耗能装置

1.本发明属于电力施工技术领域，具体涉及一种牵制式输电线路防风偏耗能装置。


背景技术：

2.近年来灾害性气候频繁发生，输电线路的安全稳定运行受到严峻挑战。尤其在强风地区，输电线路在风荷载的作用下容易出现偏移现象，造成风偏闪络事故，严重影响输电线路的安全性与稳定性。因此，为保障输电线路的安全稳定，需提出相应的措施来有效避免风偏闪络事故的发生。
3.针对输电线路风偏闪络事故易发的问题，相关研究与技术人员已经提出了一些防风偏措施，如在绝缘子串下端加挂重锤，安装拉线，更换绝缘子串形式，甚至更换塔型等。这些措施均可在一定程度上达到防风偏的目的，然而，也存在许多不足之处。更换绝缘子串甚至更改塔型等方案价格高昂且施工困难，安装拉线、悬挂重锤则应用范围有限，还可能会给输电线路本身附加不平衡作用力，对输电塔造成不利影响。因此，面对复杂多变的多方向来流，亟需提出全方位、高效率的防风偏装置来弥补现有措施的不足。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种牵制式输电线路防风偏耗能装置，该装置可实现同相输电线路间风偏的协同防治，保证其在大风天气下的安全与稳定。
5.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
6.本发明的实施例提供了一种牵制式输电线路防风偏耗能装置，所述的控制箱内固定有一根横杆，在所述的横杆上设有两段旋向相同的螺纹段，两个螺纹段各自啮合传动一个转盘，所述的转盘之间通过阻尼线相连接，且每个转盘还通过两根分开螺旋缠绕在横杆上的拉线与线夹相连，且所述拉线绕过位于控制箱两侧的定滑轮，所述的线夹与下拉绝缘子串下端相连，下拉绝缘子串上端通过挂环与悬垂绝缘子串相连；所述两个转盘上的拉线的锚固形式相反，使得两转盘受到方向相反的扭矩作用发生相对转动。
7.作为进一步的技术方案，所述下拉绝缘子串、拉线组与输电铁塔的悬垂绝缘子串初始在一条竖直线上。
8.作为进一步的技术方案，所述转盘具有一定的厚度，中央开孔且内圈设有螺纹，啮合传动连接横杆的螺纹段。
9.作为进一步的技术方案，所述横杆的两端固定在箱体的左右壁面上，不可发生平动与转动。
10.作为进一步的技术方案，横杆的拉线螺旋缠绕区段上设有若干限位环，固定拉线在横杆上的缠绕轨道。
11.作为进一步的技术方案，所述阻尼线与横杆平行布置，其端部由锚具固定在转盘外侧，优选地，选用高强度、高回弹tpu材料。
12.作为进一步的技术方案，所述线夹限制下拉绝缘子串与拉线组之间的相对转动，
两者在风偏时同步运动。
13.作为进一步的技术方案，所述拉线组为无弹性材质，初始拉紧无富余；在箱体内部两根拉线分开缠绕横杆，在箱体外部经限位环并列在一起。
14.作为进一步的技术方案，所述两根拉线分别从横杆前、后方穿入转盘上、下端的开孔并锚固，使得转盘受到两拉线的扭矩作用。
15.作为进一步的技术方案，所述左、右转盘上拉线的锚固形式相反，使得两转盘受到方向相反的扭矩作用发生相对转动。
16.作为进一步的技术方案，所述横杆上的螺纹方向沿转盘转动方向朝外，使得左、右转盘在发生相对转动时分别向左、右两边运动，距离渐远。
17.上述本发明的实施例的有益效果如下：
18.(1)本发明可实现输电线路的同相输电线路的协同防风偏控制。具体地，水平风荷载作用下输电导线会产生垂直线路方向偏移，无论导线向什么方向偏移，左、右两边的拉线都会受到拉力作用，拉线受拉带动左、右转盘发生相对转动，引起平行阻尼线扭曲发生弹性变形，消耗能量以达到阻碍风偏的目的。同时，阻尼线被拉伸后的弹性恢复力给转盘以扭矩作用，转盘回转带动拉线复位，本装置又恢复至初始工作状态，因此，本发明可以实现同相输电线路的协同防风偏，用于输电线路的防风偏控制。
19.(2)本发明借助定滑轮实现了输电线路风偏的全方向控制，无论向何方向风偏都能达到较好的控制效果。
20.(3)本发明实现了同相输电线路间的风偏协同控制，提高了风偏的控制效率，效果显著。
21.(4)本发明便于安装且对输电塔本身无损伤，工作时不会给输电塔附加不平衡作用力，且工作完毕能自行恢复至原位。
22.(5)本发明质量轻、构造简单、无需外部能量输入，能够有效进行防风偏控制，具有良好的经济性和适用性。
附图说明
23.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
24.图1是本发明根据一个或多个实施方式的防风偏装置在输电线路上的整体安装示意图；
25.图2是本发明根据一个或多个实施方式的防风偏装置整体结构示意图；
26.图3是本发明图2中的箱体内部示意图；
27.图4是本发明图3中的细部构造放大示意图；
28.图5是本发明在静止、风偏状态下的绝缘子串和拉线位置示意图。
29.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
30.其中，1定滑轮，2控制箱，3拉线组，4垫板，5线夹，6下拉绝缘子串，7挂环，8横杆，9转盘，10阻尼线，11分裂拉线，12锚具，13限位环，14螺纹。
具体实施方式
31.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
33.为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.术语解释部分:本发明中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
35.正如背景技术所介绍的，目前用于控制输电线路风偏的装置较少，且效率和形式有限；为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种牵制式输电线路防风偏耗能装置。
36.本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种牵制式输电线路防风偏耗能装置，该装置可以对输电线路风偏进行全方向控制，实现了同相输电线路间的风偏协同控制，提高了风偏的控制效率，效果显著。
37.以下结合技术方案和附图详细叙述其实施方式。
38.如图1、图2、图3、图4所示，该防风偏装置包括两个下拉绝缘子串6、两个拉线组3、两个定滑轮1和一个控制箱2，该防风偏装置整体为左右对称结构；两个定滑轮1借助垫板4置于输电塔的左右横担上，且两个定滑轮1位于控制箱2的两侧，且控制箱2与下拉绝缘子串6之间通过绕过定滑轮1的拉线组3相连。
39.进一步的，上述的控制箱2为一个长方体箱体，其借助垫板4置于输电塔的横隔上。
40.进一步的，每个下拉绝缘子串6上端通过一个挂环7与悬垂绝缘子串相连，下端通过一个线夹5与拉线组3相连。线夹5限制下拉绝缘子串6与拉线组3之间的相对转动，两者在风偏时同步运动。
41.进一步的，上述的拉线组3为两根并列拉线11，绕过定滑轮1伸入控制箱2内部，拉线组选用无弹性材质，初始拉紧无富余。
42.进一步的，如图3所示，上述的控制箱2箱体内部设有一根横杆8，横杆8的两端固定在箱体的左右两侧壁上，横杆8上间隔串有两个转盘9，转盘间通过沿周向平行布置的阻尼线10相连接，转盘9的上、下端设有两个开孔，伸入控制箱2的两根分裂拉线11分开螺旋缠绕在横杆8上，并分别穿入转盘上、下端开孔，经由锚具12固定在转盘上；横杆8靠近两转盘9外侧的区段上设有螺纹。左、右两个转盘9上拉线的锚固形式相反，使得两转盘受到方向相反的扭矩作用发生相对转动。
43.在本发明中，关于内侧、外侧的定义为：相对于转盘结构来说，靠近控制箱的中心一侧为内侧，靠近箱体的外壁一侧为外侧。
44.具体的，下拉绝缘子串6、拉线组3与输电铁塔的悬垂绝缘子串初始在一条竖直线上。
45.进一步的，转盘9具有一定的厚度，中央开孔且内圈设有螺纹，啮合传动连接横杆8的螺纹段。
46.进一步的，横杆8的两端固定在控制箱2的左右壁面上，不可发生平动与转动。横杆8的拉线螺旋缠绕区段上设有若干限位环13，使得分裂拉线11沿横杆上的固定轨道缠绕。
47.具体的，在控制箱2内部时两根分裂拉线11分开缠绕横杆8，在箱体外部时经限位环13并列在一起。两根分裂拉线11分别从横杆8前方、后方穿入转盘9上、下端孔洞(即一根拉线从横杆的前方穿入孔洞，另一根拉线从横杆的后方穿入另一个孔洞，这么设计的目的是为了让转盘受到一个扭矩的作用)；下端的开孔并经由锚具12固定，使得转盘受到两拉线的扭矩作用。具体的，左、右转盘9上拉线的锚固连接形式相反，使得两转盘受到方向相反的扭矩作用，以发生相对转动。
48.进一步的，横杆8上的两段螺纹14的旋向相同，沿转盘转动方向朝外设置，使得左、右转盘在发生相对转动时分别向左、右两边运动，距离渐远。
49.进一步的，阻尼线10与横杆8平行布置，其端部由锚具12固定在转盘外侧，在优选的实施方案中，阻尼线选用高强度、高回弹tpu材料。
50.本发明的防风偏装置在现场施工时应严格遵守施工顺序。如图1所示，对于需要进行风偏控制的输电线路，首先，在悬垂绝缘子串下端通过挂环7连接下拉绝缘子串6；同时，在输电塔横隔上放置控制箱2，在输电塔的左、右横担上分别放置一个定滑轮1，定滑轮与控制箱处于同一高度处；预先将控制箱内的转盘9置于螺纹14最内侧，之间通过平行阻尼线10相连；将预先选定的分裂拉线11锚固在转盘9上，再将其螺旋缠绕于横杆8上，之后从箱壁孔道伸出；分裂拉线经由限位环13并列在一起形成拉线组3，将拉线组绕过定滑轮1通过线夹5与下拉绝缘子串6相连。控制装置初始状态为：下拉绝缘子串、拉线组和定滑轮在同一竖直线上，拉线组拉紧且阻尼线无扭转。
51.本发明的防风偏装置具体的工作过程如下：
52.如图5所示，水平风荷载作用下输电导线会产生垂直线路方向偏移，无论导线向哪个方向偏移，左、右两边的拉线3都会受到拉力作用，拉线受拉带动左、右转盘9发生相对转动，引起平行阻尼线10扭曲发生弹性变形，消耗能量以达到阻碍风偏的目的。同时，阻尼线被拉伸后的弹性恢复力给转盘9以扭矩作用，转盘回转带动拉线复位，本装置又恢复至初始工作状态。
53.本发明的防风偏装置，实现了同相输电线路间的风偏协同控制，可以全方向地抑制输电线路的风偏，工作效果显著。同时，本发明质量轻、构造简单、便于安装及更换，具有良好的应用前景。
54.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。