一种输电线路对称式多重耗能间隔棒装置的制作方法

本发明涉及输电线路舞动控制，具体涉及一种输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，主要应用于抑制输电导线舞动的装置。

背景技术：

1、架空输电线路在运行的过程中会因自然条件的作用发生多种灾害事故，威胁线路的安全稳定运行，其可以造成输电线路跳闸、铁塔横担部分螺栓脱落以及铁塔横担、跳线、绝缘子、金具受损，使得电网运行形势极为严峻，从我国近几年来发生的线路舞动事故来看，线路电压等级从10kv一直到500kv舞动事故均有发生，已经成为电力行业一个比较突出的问题。

2、导线舞动的主要原因是气流的作用，即风的作用。随着导线线径的增大和跨越距离的增加，导线舞动的幅度和频率也会增大，同时，在雷暴天气时，雷电对导线造成的冲击也会使导线振动。可见，消除输电线路的舞动是较为复杂的难题。目前，防止输电线路舞动的方式有多种，第一是通过改变导线的参数来调整导线舞动的幅度和频率，例如，在导线上缠绕防舞动鞭，或者在导线上安装摆动线夹、回转线夹、阻尼重锤等防舞动金具。但是这类防舞动金具只能交替转化导线摆动的能量，无法实现振动能量的消耗；第二是在不同相的导线之间加装间隔棒，这在低电压等级线路上应用效果较好，但对于高电压等级线路，由于相间距离过大，因而安装困难，且间隔棒的强度也难以满足要求；第三是加强绝缘措施，导线受到舞动时，可能会与周围的结构物或障碍物发生碰撞，造成绝缘子破损和绝缘性能下降，虽然此种方法防范导线舞动的重要手段，但无法在根本上减小或消除导线的振动。

技术实现思路

1、基于以上研究现状，本发明的目的是提供一种对称式多重耗能间隔棒装置。旨在通过齿条、齿轮等将输电导线的振动放大，并通过多重减振部件实现振动能量的消耗，从而将输电导线上的动能彻底耗散，减小导线在风雨荷载下的舞动现象，适应性强，应用范围广，既适用于低电压等级线路，也适于高电压等级线路，且结构简单，易于工业化生产。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、本发明公开了一种输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，包括一个箱体，在所述的箱体内设置有第一重减振系统和第二重减振系统；

4、所述的第一重减振系统，包括对称设置在箱体内壁上的空气缸体，在每个空气缸体内填充惰性气体，且空气缸体内设置有活塞，活塞将空气缸体的内部分成了左右气室，活塞上下两侧设置气流通道，同时在活塞的一端连接活塞杆，活塞杆嵌套在水平导轨上，水平运动的质量块的一端紧连活塞杆，使水平运动的质量块能在水平导轨上自由活动，实现在水平方向上的耗能；当输电导线由于外部荷载作用发生振动时，水平运动的质量块由于惯性推动活塞挤压惰性气体，此时由于气流通道的存在，空气阻尼器在给予刚度的同时，也提供一部分阻尼力，另外弹簧也可将质量块传递的动能转化为弹性势能，实现了装置的减振性能；

5、所述的第二重减振系统，包括在箱体的正中间设置的竖直导轨，在竖直导轨上设置有竖直运动的质量块，竖直运动的质量块的下部对称竖直安装有齿条，所述齿条与齿轮啮合在一起，齿轮的中心与连接杆相连，连接杆的另一端与旋转筒体固定；旋转筒体置于固定缸体内，固定缸体的内壁沿四周等间距设置固定片，套筒外壁沿四周等间距设置旋转片，在固定缸体与旋转筒体之间填充阻尼液，利用旋转片与固定片的摩擦，消耗能量，并利用阻尼液阻止叶片转动，提供阻尼力。

6、作为进一步的技术方案，所述的活塞杆与空气缸体的接触部位放置多个滚珠，起到润滑，减小接触摩擦的作用。

7、作为进一步的技术方案，所述的水平导轨嵌固在箱体内对称布置的限位板上，所述的限位板固定在箱体顶部的顶座上，所述的限位板的一侧安装覆盖层，所述的覆盖层采用金属橡胶材料，内部填充多个质量球，当箱体发生晃动时，利用质量球碰撞金属橡胶，吸收能量。

8、作为进一步的技术方案，所述的第一重减振系统还包括弹簧，所述弹簧一端固定在缸体内壁，另一端和活塞相连，弹簧采用形状记忆合金材料，保证其自复位的能力，确保下一次装置的正常使用。

9、作为进一步的技术方案，所述固定片通过连通杆联系在一起，所述的旋转片为t型。

10、作为进一步的技术方案，所述的旋转片和固定片采用橡胶耐磨减振材料进行制作。

11、作为进一步的技术方案，所述的空气缸体设置对称设置多组。

12、本发明的有益效果如下：

13、1.本发明公开了一种对称式多重耗能间隔棒装置，包括第一重减振装置和第二重减振装置；第一重减振装置通过利用弹簧，将部分动能转化为弹性势能，同时，通过活塞的气流通道提供的阻尼和气室内惰性气体提供的刚度，实现第一重耗能减振，第二重减振则使用摩擦叶片组(固定片和旋转片)的相对转动和阻尼液，消耗部分能量，整体提高了装置的减振性能。通过上述过程，可以从根本上消除输电导线的动能，破坏了动能不断积累的过程，使得输电导线的舞动无法发生，真正消除了输电导线舞动的作用。

14、2.本发明的弹簧采用形状记忆合金材料，利用其显著的超弹性效应，在质量块发生位移时提供所需的阻尼力，振动结束后将减振装置恢复其原来的形状，避免影响下次应用时的工作性能；

15、3.本发明利用齿轮和齿条，将输电导线的振动转化为t形旋转片的旋转运动，实现了放大输电导线的响应的效果；

16、4.本发明通过利用摩擦叶片组(即四边形固定片和t形旋转片)，实现了将输电导线的动能转化为热能，大大提高了传动机械的联动效率；

17、5.本发明利用空气阻尼器，巧妙设置气流通道，给予装置刚度和阻尼力，在一定程度上提高了装置的减振能力。

技术特征：

1.一种输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，包括一个箱体，在所述的箱体内设置有第一重减振系统和第二重减振系统；

2.如权利要求1所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的活塞杆与空气缸体的接触部位放置多个滚珠。

3.如权利要求1所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的水平导轨嵌固在箱体内对称布置的限位板上，所述的限位板固定在箱体顶部的顶座上。

4.如权利要求3所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的限位板的一侧安装覆盖层，所述的覆盖层采用金属橡胶材料，内部填充多个质量球。

5.如权利要求1所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的第一重减振系统还包括弹簧，所述弹簧一端固定在缸体内壁，另一端和活塞相连。

6.如权利要求5所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的弹簧采用形状记忆合金材料。

7.如权利要求1所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述固定片通过连通杆联系在一起。

8.如权利要求1所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的旋转片为t型。

9.如权利要求1所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的旋转片和固定片采用橡胶耐磨减振材料进行制作。

10.如权利要求1所述的输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，其特征在于，所述的空气缸体设置对称设置多组。

技术总结
本发明公开了一种输电线路对称式多重耗能间隔棒装置，包括一个箱体，在所述的箱体内设置有第一重减振系统和第二重减振系统；第一重减振系统包括空气缸体、活塞、惰性气体、活塞杆、弹簧、质量块、导轨等；通过利用弹簧，将部分动能转化为弹性势能，同时，通过活塞的气流通道提供的阻尼和气室内惰性气体提供的刚度，实现第一重耗能减振，其中水平运动的质量块能在水平导轨上自由活动，实现在振动能量在水平方向上的传递；第二重减振系统，由齿轮、齿条、旋转筒体、连接杆、阻尼液、固定缸体、摩擦叶片组、连通杆组成；利用旋转片与固定片的摩擦，消耗能量，并利用阻尼液阻止叶片转动，提供阻尼力，整体提高了装置的耗能减振性能。

技术研发人员：徐震,张涛,芦灯,冯雪,李大卫,乔宇平,贾成林,海青,王传豪,李文强,张辰雨,田利
受保护的技术使用者：内蒙古鲁电蒙源电力工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23