一种覆冰导线弧垂自调节装置及方法与流程

本发明申请属于覆冰导线弧垂调节，具体涉及一种覆冰导线弧垂自调节装置及方法。

背景技术：

1、架设在寒冷区域或冬季运行的架空输电线路，在合适的气象条件下会产生覆冰。覆冰对输电线路的危害主要分为静态危害和动态危害。静态危害主要是当导线和地线覆冰时，尤其是不均匀覆冰后，弧垂会发生显著变化，引起电气距离降低，容易引发跳闸故障。动态危害主要是当气温升高，覆冰松动，在风力与覆冰重力的联合作用下，覆冰会发生脱落，使得导线的覆冰荷载突然卸载，导致导线发生大幅度低频率的跳跃，这一现象称为脱冰跳跃。脱冰跳跃是一种典型的大幅低频振动，可能会导致导线间、导地线间以及导线与地面间的电气安全距离不足，造成相间闪络、跳闸等事故。同时，导线大幅度的舞动或振动，会改变绝缘子串、金具、铁塔等的受力和振动形式，严重时可造成输电杆塔折损、倒塔、断线，金具损坏等事故。

2、以往输电线路上使用的覆冰灾害防治装置主要包括相间间隔棒、舞动抑制装置(防舞器)和脱冰跳跃抑制装置，主要是在发生导线大幅振动时，起到牵制导线和阻尼。

3、上述装置在应用中遇到的主要问题是：

4、1)上述装置均是安装在导线上，无法改变导线的静态弧垂，对于静态覆冰造成的跳闸故障难以防治。

5、2)上述装置在非覆冰季节一直悬挂在导线上，在夏季和大风天气时也会随着导线振动和受力，长期运行时对装置的强度和抗疲劳性能要求较高。

6、3)上述装置一旦发生损坏，需要工人进入到导线上，通过带电作业进行卸除和更换，存在一定安全风险。

7、因此需要一种覆冰导线弧垂自调节装置及方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明申请提出一种覆冰导线弧垂自调节装置，包括：支撑框架1、组合滑轮传力机构和自适应配重机构；

2、所述支撑框架1设置在杆塔b1顶部；所述组合滑轮传力机构设置在支撑框架1上，所述自适应配重机构设置在杆塔b1内；所述自适应配重机构通过所述组合滑轮传力机构与绝缘子串b2和导线b3的连接点传动连接；

3、所述自适应配重机构用于根据绝缘子串b2和导线b3连接点的升降而自动减增配重，维持绝缘子串b2与导线b3连接点的高度在设定高度范围内。

4、优选的，所述组合滑轮传力机构包括第一滑轮组2、第一换向滑轮3、第二滑轮组4、第二换向滑轮5、绝缘索7、传动钢缆8和提升钢缆6；

5、所述第一滑轮组2和第一换向滑轮3均设置在支撑框架1上，所述第二滑轮组4和第二换向滑轮5均设置在杆塔b1内；

6、所述绝缘索7呈竖向布设，其底端连接在绝缘子串b2与导线b3的连接点上，其顶端与所述第一滑轮组2连接且由第一滑轮组2提拉；

7、所述传动钢缆8的一端绕设在第一滑轮组2上，其另一端横向经过第一换向滑轮3换向呈竖直向下后与第二滑轮组4连接；

8、所述提升钢缆6呈竖向布设，其顶端绕设在第二滑轮组4上，其底端经第二换向滑轮5换向呈竖直向下后与所述自适应配重机构连接。

9、优选的，所述第一滑轮组2包括上部定滑轮组2-1和下部动滑轮组2-1，所述上部定滑轮组2-1固定在支撑框架1上，所述绝缘索7的顶端与下部动滑轮组2-1的底部滑轮转轴连接；

10、所述第二滑轮组4包括上部动滑轮组4-1和下部定滑轮组4-2，所述下部定滑轮组4-2固定在杆塔b1内，所述传动钢缆8的另一端与上部动滑轮组4-1的顶部滑轮转轴连接。

11、优选的，所述上部定滑轮组2-1、下部动滑轮组2-1、上部动滑轮组4-1和下部定滑轮组4-2内的滑轮数量均为多个。

12、优选的，所述自适应配重机构包括配重作用舱13、配重存放笼14、第一弹性开合件15、第二弹性开合件16、配重增加触发执行器和配重减少触发执行器，所述配重存放笼14内存放有多个配重块17；

13、所述配重作用舱13通过所述组合滑轮传力机构与绝缘子串b2和导线b3的连接点传动连接；

14、所述配重作用舱13的底部为敞口结构，所述第一弹性开合件15设置在所述配重作用舱13底部，用于使配重作用舱13底部开合；

15、所述配重存放笼14的顶部和底部均为敞口结构，所述第二弹性开合件16设置在所述配重存放笼14底部，用于使配重存放笼14底部开合；

16、所述配重存放笼14固定在杆塔b1内部最高触发限位处，所述配重增加触发执行器设置在配重作用舱13上，随配重作用舱13同步运动，用于在最高触发限位处触发第二弹性开合件16使配重存放笼14底部打开，使配重存放笼14内的配重块17由配重存放笼14的顶部敞口结构掉落进配重存放笼14内；所述配重减少触发执行器设置在杆塔b1内部最低触发限位处，用于触发第一弹性开合件15使配重作用舱13底部打开。

17、优选的，所述第一弹性开合件15与所述第二弹性开合件16结构相同，均包括复位弹性件18和两个闭合板19，两个闭合板19呈交叉布设且在交叉点轴接，所述复位弹性件18连接两个闭合板19的尾段，用于使两个闭合板19的交叉点前段闭合复位；所述第一弹性开合件15的交叉点连接在配重作用舱13舱壁底部，所述第二弹性开合件16的交叉点连接在配重存放笼14笼壁底部。

18、优选的，所述复位弹性件18为拉伸弹簧。

19、优选的，所述配重增加触发执行器包括设置在配重作用舱13顶部的横向延长板20和设置在横向延长板20远离配重作用舱13一端的第一竖向撑板21，所述第一竖向撑板21用于竖向插入第二弹性开合件16的两个闭合板19尾段之间并横向撑开复位弹性件18；

20、所述第一竖向撑板21位于下侧的板段宽度大于所述复位弹性件18不受力时两个闭合板19尾段与第一竖向撑板21接触位置的间距，所述第一竖向撑板21顶部边沿宽度小于所述复位弹性件18不受力时两个闭合板19尾段与第一竖向撑板21接触位置的间距，所述第一竖向撑板21顶部边沿与第一竖向撑板21位于下侧的板段之间平滑过渡。

21、优选的，所述配重减少触发执行器包括第二竖向撑板22和两个分设在第二竖向撑板22上下两端的导向板23，所述第二竖向撑板22固定在杆塔b1内部最低触发限位处，用于竖向插入第一弹性开合件15的两个闭合板19尾段之间并横向撑开复位弹性件18；

22、所述第二竖向撑板22的宽度大于所述复位弹性件18不受力时两个闭合板19尾段与第二竖向撑板22接触位置的间距，所述导向板23的宽度小于所述复位弹性件18不受力时两个闭合板19尾段与第二竖向撑板22接触位置的间距，所述第二竖向撑板22与导向板23的连接处平滑过渡。

23、基于同一发明构思，本发明还提供了一种覆冰导线弧垂自调节方法包括：

24、当导线b3开始覆冰时，绝缘子串b2和导线b3的连接点下降，通过支撑框架1上的组合滑轮传力机构传动杆塔b1内的自适应配重机构，使所述自适应配重机构增重，抑制绝缘子串b2和导线b3的连接点下降，并使所述连接点的高度在设定高度范围内；

25、当导线b3覆冰脱落时，绝缘子串b2和导线b3的连接点上升，通过所述组合滑轮传力机构传动所述自适应配重机构，使所述自适应配重机构减重，抑制绝缘子串b2和导线b3的连接点上降，并使所述连接点的高度在设定高度范围内。

26、与最接近的现有技术相比，本发明申请具有的有益效果如下：

27、本发明申请提供了一种覆冰导线弧垂自调节装置及方法，包括支撑框架1、组合滑轮传力机构和自适应配重机构，所述自适应配重机构通过所述组合滑轮传力机构与绝缘子串b2和导线b3的连接点传动连接，用于根据绝缘子串b2和导线b3连接点的升降而自动减增配重，维持绝缘子串b2与导线b3连接点的高度在设定高度范围内；本发明申请通过支撑框架1、组合滑轮传力机构和自适应配重机构能够实现自动调节覆冰导线的静态弧垂，工作期间无需人工干预，能有效避免静态覆冰造成的线路故障跳闸问题；仅在覆冰超过设定阈值时动作，其他时间不工作，在夏季和大风天气下不会动作，疲劳破坏的可能性低，装置可靠性较高；装置核心部分位于杆塔b1上和杆塔b1内，需要更换或维护时，工人直接登塔操作即可，无需带电作业，安全风险低。