專(zhuān)利名稱(chēng)：一種輸電塔防過(guò)載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高壓輸送電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安裝于輸電塔， 在輸電塔承重過(guò)大時(shí)自動(dòng)解除輸電塔載荷的裝置。
背景技術(shù)：
輸電線路塔線體系是遠(yuǎn)距離電力供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，在輸電塔與輸電導(dǎo)線之 間用絕緣子和線夾等電力金具剛性連接，輸電塔承載著輸電線和自身的重量。 在風(fēng)雨、冰雪氣象條件下輸電塔的承重會(huì)增加，而在某些特定條件下輸電塔的
承重會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)最大負(fù)荷，致使輸電塔傾覆。例如2008年年初中國(guó)南方地區(qū)發(fā) 生的嚴(yán)重冰雪天氣，使輸電塔與輸電導(dǎo)線發(fā)生覆冰，覆冰重量引發(fā)塔線體系某 些部件斷裂，嚴(yán)重者由于承載的重量大于塔身的設(shè)計(jì)值而發(fā)生整塔傾覆，造成 整條輸電線路中斷。鑒于輸電線路大多選址建設(shè)于人跡少至的偏僻地帶，搶修 重建非常困難， 一次設(shè)備破壞就會(huì)造成相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的供電中斷，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造 成巨大損失，給人民生活帶來(lái)巨大困難。偶爾的情況輸電線綴上重物，也會(huì)將 輸電塔牽拉傾覆。
在現(xiàn)有輸電線路設(shè)備中沒(méi)有在輸電塔承重過(guò)載時(shí)對(duì)輸電塔實(shí)施主動(dòng)保護(hù)的 結(jié)構(gòu)與技術(shù)。當(dāng)在條件惡劣地區(qū)建設(shè)輸電塔時(shí)，只能靠提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選用更 堅(jiān)固的建造材料來(lái)保證輸電塔不致因覆冰等原因造成的承重過(guò)載而傾覆。而提 高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)大幅增加輸電塔的建設(shè)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種安裝于輸電塔的裝置，平時(shí) 不影響輸電線路運(yùn)轉(zhuǎn)功能，在輸電塔承重過(guò)大時(shí)能自動(dòng)解除或部分解除輸電塔 負(fù)荷，防止輸電塔因承重過(guò)載而發(fā)生傾覆。
本實(shí)用新型輸電塔防過(guò)載裝置總體為一圓桶形結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件包括保護(hù)桶、牽拉桿和延伸繩索。其中，保護(hù)桶為圓柱形，桶壁為剛性金屬材料制作，桶腔 是密封腔；牽拉桿為圓柱形或方柱形，用導(dǎo)電的金屬材料制作。牽拉桿從保護(hù) 桶軸向中央穿過(guò)，牽拉桿的主體被保護(hù)桶包裹，牽拉桿的端頭露于保護(hù)桶外。 牽拉桿與保護(hù)桶的連接關(guān)系如同"中"字形；延伸繩索采用高強(qiáng)度不導(dǎo)電材料 制作，置于保護(hù)桶腔內(nèi)，纏繞于牽拉桿上或盤(pán)繞于保護(hù)桶內(nèi)，繩索的兩端頭固 定連接于牽拉桿的兩端部。繩索纏繞或盤(pán)繞方式應(yīng)利于在牽拉桿折斷時(shí)能夠順 利脫落、伸展。
本實(shí)用新型輸電塔防過(guò)載裝置安裝于輸電塔絕緣子串與懸垂線夾之間，牽 拉桿上端通過(guò)連接件與輸電線塔絕緣子串下端固定連接，牽拉桿下端通過(guò)連接 件與懸垂線夾固定連接。在正常輸電運(yùn)行中牽拉桿承受輸電塔與輸電線之間的 牽引張力。在輸電塔與輸電線之間的張力增大到一定程度時(shí)牽拉桿折斷，保護(hù) 桶破碎，延伸繩索伸展直至斷碎，輸電線墜地，解除或部分解除輸電塔負(fù)荷， 避免輸電塔傾覆。安裝本實(shí)用新型裝置后，輸電塔就不會(huì)出現(xiàn)承重過(guò)載的情況， 所以稱(chēng)本實(shí)用新型裝置為輸電塔防過(guò)載裝置。
作為優(yōu)化，在牽拉桿桿體設(shè)置縮徑處，縮徑處的直徑小于牽拉桿主體的直 徑。當(dāng)牽拉桿縱向張力過(guò)大時(shí)，牽拉桿首先從縮徑處折斷。牽拉桿桿體縮徑處 一般設(shè)置一處，位于牽拉桿的中部；也可以在牽拉桿桿體上設(shè)置多個(gè)縮徑處， 以保證在輸電塔承重過(guò)大時(shí)牽拉桿適時(shí)折斷。
牽拉桿的抗張力設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)足夠承受輸電運(yùn)行中輸電線塔與輸電線之間的牽 引張力，又應(yīng)當(dāng)小于致使輸電塔傾覆的重力值。 一種設(shè)計(jì)計(jì)算方法是，根據(jù)所 牽拉的輸電導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)選范圍為輸電線破斷力值的60%—80 %，列技術(shù)公式為T(mén)p= (60%—80%) RTS。其中，T為牽拉桿縮徑處的計(jì)算 拉斷力；P表示峰值；RTS表示輸電導(dǎo)線的計(jì)算拉斷力。其意義在于，按目前輸 電設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，輸電導(dǎo)線平時(shí)運(yùn)行所承受的張力約為17—25%RTS。當(dāng)發(fā)生 輸電線覆冰并且覆冰越來(lái)越厚時(shí)，輸電線張力逐漸增大，當(dāng)張力達(dá)到60%—80 XRTS時(shí)，牽拉桿受力達(dá)到其桿體或縮徑處的應(yīng)力，牽拉桿折斷。
延伸繩索的作用是在牽拉桿折斷，保護(hù)桶破裂時(shí)從保護(hù)桶內(nèi)逸出、伸展， 與輸電線一起向下墜落，當(dāng)達(dá)到延伸繩索自身長(zhǎng)度極限時(shí)，重力沖擊將延伸繩 索拉斷。延伸繩索對(duì)輸電線的牽拉起到緩沖輸電線下墜速度的作用。墜落速度 得到緩沖的輸電線在砸向地面時(shí)被地面堅(jiān)硬物損傷的幾率減小，其與地面的有
4限撞擊又可以將輸電線上的覆冰摔碎破除。
延伸繩索的長(zhǎng)度與輸電塔所掛輸電線高度成正比，延伸繩索適宜的長(zhǎng)度為 相當(dāng)于掛線點(diǎn)離地高度的70%--90%。延伸繩索長(zhǎng)度還應(yīng)根據(jù)輸電塔所處的地勢(shì)、 地形進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)兩塔之間是平坦地帶時(shí)延伸繩索長(zhǎng)度需要較短，當(dāng)兩塔之間 地面有起伏時(shí)延伸繩索長(zhǎng)度需要較長(zhǎng)，如果恰遇兩塔之間是一山谷時(shí)延伸繩索 長(zhǎng)度需要特別加長(zhǎng)。按目前國(guó)內(nèi)外輸電塔、線的實(shí)際情況，將延伸繩索設(shè)計(jì)為 6—80米，可滿足大多數(shù)情況的需要。
作為優(yōu)化，在保護(hù)桶內(nèi)充以耐低溫潤(rùn)滑油，既可以防止?fàn)坷瓧U銹蝕，保證 其使用壽命，又可以保證牽拉桿適時(shí)折斷，充分分離，保證延伸繩索從牽拉桿 上順利脫落，充分伸展。所灌注的低溫潤(rùn)滑油優(yōu)選低溫鉬基潤(rùn)滑油。
作為優(yōu)化，在牽拉桿的一端或兩端設(shè)置風(fēng)振響應(yīng)阻尼隔振結(jié)構(gòu)。其作用是 阻隔輸電線覆冰后因低頻風(fēng)振而發(fā)生的舞動(dòng)和振動(dòng)，保護(hù)輸電線路免遭破壞。 阻尼隔振結(jié)構(gòu)可以采用疊層阻尼隔振結(jié)構(gòu)、彈簧阻尼隔振結(jié)構(gòu)或液壓阻尼隔振 結(jié)構(gòu)。由于隔振器和阻尼器融為一體，具有實(shí)時(shí)的頻率響應(yīng)，在低頻響應(yīng)時(shí)更 加優(yōu)秀。
本實(shí)用新型裝置可以在野外環(huán)境下長(zhǎng)久運(yùn)行，基本與線路同壽命。 一般輸 電為三相ABC，基本輸電塔屬于一回路或二回路，每一個(gè)輸電塔安裝3-6個(gè)本 發(fā)明裝置，安裝在每個(gè)關(guān)鍵輸電塔的一根或幾根運(yùn)行輸電線上方，與高壓輸電線 路等電位，不會(huì)產(chǎn)生尖端放電等不良現(xiàn)象。本實(shí)用新型裝置適用于如中國(guó)東北、 中南等霧及凍雨多發(fā)地區(qū)的輸電線路，保護(hù)輸電塔在極端天氣狀況下不被拉倒 破壞，避免重建輸電塔所需花費(fèi)的大量人力物力；可以大幅度減少搶修輸電線 路所需要的時(shí)間和成本，較之以提高輸電塔建造標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提高輸電塔承載力的方 法要經(jīng)濟(jì)得多。


附圖是本實(shí)用新型輸電塔防過(guò)載裝置結(jié)構(gòu)和安裝部位示意圖。 圖中標(biāo)號(hào)所表示的部件或部位為，l一絕緣子。圖中顯示絕緣子串的最下一
片；2—疊層阻尼隔振結(jié)構(gòu)；3—連接件；4一保護(hù)桶密封套環(huán)；5—延伸繩索；6 一牽拉桿縮徑處；7—保護(hù)桶；8—牽拉桿；9一懸垂線夾。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖所示，本實(shí)用新型防輸電塔過(guò)載裝置，主體為圓柱形，其結(jié)構(gòu)包括保 護(hù)桶7、牽拉桿8和延伸繩索5。保護(hù)桶7為圓柱形密封桶，采用密封效果好的 1Crl8Ni9食品級(jí)不銹鋼管材料制作，管壁厚為2mm。桶腔內(nèi)灌充耐低溫潤(rùn)滑油， 優(yōu)選低溫優(yōu)質(zhì)鉬基潤(rùn)滑油，使?fàn)坷瓧U8的主體和全部延伸繩索5浸于潤(rùn)滑油中。 保護(hù)桶保護(hù)牽拉桿8和延伸繩索5不受氧化銹蝕，潤(rùn)滑油保證牽拉桿8適時(shí)折 斷，保證延伸繩索5順利釋放、伸展。
牽拉桿8從保護(hù)桶軸向中央穿過(guò)，兩端頭露出桶外。牽拉桿端頭通過(guò)連接 件3，上與絕緣子串l連接，下與懸垂線夾9連接。在正常輸電運(yùn)行狀態(tài)下?tīng)?拉桿8承受輸電塔與輸電線之間的牽引張力。牽拉桿8為圓柱形或方柱形或其 它適宜的形狀，采用符合中國(guó)GB3078要求的高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)冷拔鋼制作，在桿體中部 設(shè)置精確縮徑處6，縮徑處6的直徑小于牽拉桿8主體的直徑，經(jīng)過(guò)計(jì)算并加 工后的縮徑處6形狀為一弧形縮徑，長(zhǎng)度在30mra左右。當(dāng)牽拉桿8縱向張力過(guò) 大時(shí)，牽拉桿8首先從縮徑處6折斷。牽拉桿縮徑處6折斷的張力標(biāo)準(zhǔn)按Tp= (60% —85%)RTS設(shè)計(jì)。
延伸繩索5纏繞于牽拉桿8上或盤(pán)繞于保護(hù)桶7腔內(nèi)。延伸繩索5采用聚 乙烯材料制作的迪尼瑪繩，其強(qiáng)度比鋼絲繩大三倍。延伸繩索5的長(zhǎng)度根據(jù)輸 電塔所處的地形及輸電線距離地面的高度選擇，通常為6—80米。延伸繩索5 的兩端頭在保護(hù)桶7的腔內(nèi)分別固定連接于牽拉桿8兩端部。
保護(hù)桶7因所采用的不銹鋼材料，其結(jié)構(gòu)重量輕又有較好的剛度，內(nèi)外表 面均有較高的光潔度，摩擦阻力很小，保證延伸繩索5順利抽出。保護(hù)桶7外 表不需要做防銹處理。
在上部連接件3與絕緣子1之間和下部連接件與懸垂線夾9之間，分別設(shè) 置疊層阻尼隔振結(jié)構(gòu)2。疊層阻尼隔振結(jié)構(gòu)2采用抗氧化和抗老化橡膠材料制 成，用于降低因刮風(fēng)或覆冰導(dǎo)致的輸電塔線體系的舞動(dòng)和振動(dòng)。橡膠疊層阻尼 隔振結(jié)構(gòu)2是在多層橡膠結(jié)構(gòu)中設(shè)置圓柱鉛芯，多層橡膠結(jié)構(gòu)承擔(dān)載荷物重量 和水平位移，鉛芯在多層橡膠結(jié)構(gòu)剪切變形時(shí)靠塑性變形吸收能量。發(fā)生振動(dòng) 或舞動(dòng)時(shí)，鉛芯又通過(guò)動(dòng)態(tài)恢復(fù)與再結(jié)晶過(guò)程，以及橡膠的剪切拉伸力作用， 使得載荷物自動(dòng)恢復(fù)原位。
權(quán)利要求1.一種輸電塔防過(guò)載裝置，安裝于輸電塔絕緣子串與懸垂線夾之間，其特征在于，總體為一圓桶形結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件包括保護(hù)桶、牽拉桿和延伸繩索；其中，保護(hù)桶為圓柱形，桶壁為剛性金屬材料制作，桶腔是密封腔；牽拉桿為圓柱形或方柱形，用導(dǎo)電的金屬材料制作，牽拉桿從保護(hù)桶軸向中央穿過(guò)，牽拉桿的主體被保護(hù)桶包裹，牽拉桿的端頭露于保護(hù)桶外；延伸繩索采用高強(qiáng)度絕緣材料制作，置于保護(hù)桶腔內(nèi)，纏繞于牽拉桿上或盤(pán)繞于保護(hù)桶內(nèi)，繩索的兩端頭固定連接于牽拉桿的兩端部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，保護(hù)桶內(nèi)灌 充耐低溫潤(rùn)滑油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止輸電線塔傾覆的裝置，其特征在于，灌充 于保護(hù)桶腔內(nèi)的耐低溫潤(rùn)滑油為低溫鉬基潤(rùn)滑油。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，牽拉桿中部 設(shè)有一縮徑處，其直徑小于金屬桿主體直徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，牽拉桿中部 縮徑處破斷力值相當(dāng)于，所牽拉的輸電線破斷力值的60%—80%，列技術(shù)公 式為T(mén)p= (60%—80%) RTS。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，牽拉桿 為采用高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)冷拔鋼制作的金屬桿。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，纏繞于牽拉 桿上或盤(pán)繞于保護(hù)桶內(nèi)的延伸繩索為釆用聚乙烯材料制作的迪尼瑪繩。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，延伸繩 索的長(zhǎng)度為掛線點(diǎn)離地高度的70%--90%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，在牽拉桿的 一端或兩端設(shè)置風(fēng)振響應(yīng)阻尼隔振結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的輸電塔防過(guò)載裝置，其特征在于，阻尼隔振 結(jié)構(gòu)為疊層阻尼隔振結(jié)構(gòu)或彈簧阻尼隔振結(jié)構(gòu)或液壓阻尼隔振結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種輸電塔防過(guò)載裝置，安裝于輸電塔絕緣子串與懸垂線夾之間，其結(jié)構(gòu)包括保護(hù)桶、牽拉桿和延伸繩索。其中，保護(hù)桶腔是密封腔，牽拉桿從保護(hù)桶軸向中央穿過(guò)，牽拉桿的端頭露于保護(hù)桶外，上與輸電塔絕緣子串連接，下與懸垂線夾連接。延伸繩索纏繞于牽拉桿上或盤(pán)繞于保護(hù)桶內(nèi)，繩索的兩端頭固定連接于牽拉桿的兩端部。在正常輸電運(yùn)行中牽拉桿承受輸電塔與輸電線之間的牽引張力，當(dāng)這種張力增大到一定程度時(shí)牽拉桿折斷，保護(hù)桶破碎，延伸繩索伸展直至斷碎，輸電線墜地，解除或部分解除輸電塔負(fù)荷，避免輸電塔傾覆。
文檔編號(hào)H02G7/20GK201378720SQ200920105750
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者王國(guó)彬 申請(qǐng)人:王國(guó)彬