本发明涉及间隔棒,尤其涉及一种阻尼可调节的相间间隔棒及其使用方法。
背景技术:
1、随着经济社会的不断发展,电力需求不断增加,同时对供电可靠性要求也不断提高,这促使电网的基础设施和高压输电线路建设不断推进。然而,高压输电线路由于其电压等级高、输送距离远等特点,极易受到外部环境的影响。近年来,极端恶劣天气频发,这些恶劣天气导致风偏跳闸事件不断上升,这种故障会给电网安全稳定运行带来巨大威胁。因此,防治风偏故障成为了提高输电线路抵御风害能力、保障电网安全的关键工作。为了有效降低高压输电线路风偏跳闸的出现,可以采用相间间隔棒技术。该技术可以控制高压输电线路两相导线间的距离,并避免由于相间安全距离不足造成的线路跳闸。
2、例如cn217469409u公开了一种相间间隔棒,所述连接金具包括:阻尼线夹,复合绝缘子,均压环;相间间隔棒的两端均设置有阻尼线夹组,每个阻尼线夹组由多个阻尼线夹组成,每两个相邻的阻尼线夹之间由pd连板连接,两端阻尼线夹组之间设置有复合绝缘子,复合绝缘子两端设置有均压环,靠近复合绝缘子的两个阻尼线夹上在垂直阻尼线夹的方向设置双连板,一端均压环与该端阻尼线夹组中靠近该均压环的阻尼线夹之间设置有调节连板;阻尼线夹中间可穿过电线,且通过预绞丝缠绕在阻尼线夹与电线上;本发明可以有效避免相间间隔棒在导线处的应力集中,减小导线的疲劳破坏,而且其整体长度可调节,能满足变化的相间高度,可避免弯曲或倾斜现象,但是此相间间隔棒不带有自动调节阻尼功能,无法根据环境变化进行相应调整,难以适应不同振动频率,可能导致无法有效控制振动,限制了振动抑制效果,降低系统的可靠性和安全性。
3、例如cn215419508u公开了一种方便调节的阻尼间隔棒,包括调节箱,所述调节箱的两侧外壁均开设有开口,且两个开口的内壁均设置有连接杆,两个所述连接杆的一端均固定连接有卡扣,所述调节箱顶部外壁开设有圆槽,所述圆槽底部内壁通过轴承连接有调节盘,所述圆槽的内壁活动连接有盖板,所述调节箱两侧内壁均固定连接有滑杆,且两个滑杆的外壁均滑动连接有两个驱动架,两个所述驱动架的一侧外壁固定连接有安装架,且两个安装架的内壁均设置有销轴;本实用新型通过在调节箱内设置驱动架,又通过销轴将连接杆连接在驱动架上,从而通过调节驱动架便于对连接杆进行调节,解决了现有的阻尼间隔棒不便调节的问题,但是此相间间隔棒不带有监测功能,无法与监测系统进行连接,无法远程监测导线的振动情况,无法对导线振动数据进行记录和分析,因此无法及时发现导线出现的振动问题。
4、例如《机械研究与应用》2023年第4期“可带电安装10kv线路相间间隔棒的研制”一文对10kv相间间隔棒的自锁装置固定间隔棒的线夹进行改装,利用自锁装置的锁扣将导线牢固锁定,完成相间间隔棒的加装。研制了三种相间间隔棒,分别为“t型”相间绝缘间隔棒,等腰三角形相间间隔棒,带电作业间隔棒,经过验证发现,此间隔棒可完成不停电状态下的安装,解决了电网非计划停电所造成的经济损失问题,保障了运行检修期间人员的生命安全,延长了设备使用寿命,同时杜绝了因导线舞动引起的非计划停电。《山东电力技术》2018年第7期“相间间隔棒的防振与防舞弹簧阻尼装置”一文以220kv双分裂导线防舞相间间隔棒为例,设计一种同时具有防振、防舞功能的弹簧阻尼装置。新型10kv带电作业间隔棒在2021年线路检修现场应用发现,该新型10kv带电作业间隔棒使用轻便,效果明显,安全可靠。《电工技术》2017年第5期“新型减振防舞阻尼弹簧相间间隔棒”一文通过剖析普通相间间隔棒自身调整能力差等特点,提出在普通相间间隔棒基础上改良形成的减振防舞阻尼相间间隔棒;该文中相间间隔棒可吸收导线动荷载完成自我调整,并配合特殊设计的45°连接金具,耦合导线扭转实现导线覆冰均匀化,从而达到联合防治舞动的目的;上述论文公开的相间间隔棒,通过设置不同形式的相间间隔棒或者加装特殊金具能够有效的提高使用过程中的抗冲击能力,减小导线舞动,但是其仍存在一些不足;不具有阻尼力自调节功能,且不能够对分裂导线的振动情况进行实时监控,当分裂导线振动频率较大会造成相间间隔棒整体跳跃较大,从而影响正常使用,不能满足使用需求,综合上述情况,因此我们提出了一种阻尼可调节的智能相间间隔棒。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是,提供一种阻尼可调节的相间间隔棒及其使用方法,解决现有相间间隔棒不能同时实现自动监测和自适应阻尼力调节的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种阻尼可调节的相间间隔棒,包含夹持在输电线上的夹持装置,夹持装置包含一组对称设置的间隔棒主体,间隔棒主体上设置有若干导线孔,导线孔内穿装有分裂导线,一组间隔棒主体之间安装有一对连接臂,一对连接臂之间安装有一组阻尼力可调式缓冲机构,一组阻尼力可调式缓冲机构之间安装有一对复合绝缘子,一对复合绝缘子之间固定连接,间隔棒主体上还安装有振动传感器,连接臂的右侧固定安装有plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制器,plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制器分别与同侧的振动传感器、阻尼力可调式缓冲机构分别连通,plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制器还连通有远程监控装置。
3、优选的方案中,所述阻尼力可调式缓冲机构包含一组连接套,一组连接套之间安装有一组活动头,一组活动头之间安装的是一对复合绝缘子,连接套另一端与连接臂固定,连接套上端内部安装有滑块,滑块下端固定有压力传感器,连接套下端内部还安装有电动伸缩杆,电动伸缩杆输出轴的上端安装有调压块,调压块与压力传感器之间采用阻尼可调节装置和若干缓冲弹簧连接固定在一起。
4、优选的方案中,所述阻尼可调节装置包含一端与压力传感器固定的上吊环,上吊环另外一端固定在压力管上,压力管内部固定有活塞杆,活塞杆另一端穿装在活塞缸里面,活塞缸里依次安装有活塞、浮动活塞和充气减振垫,活塞固定在活塞杆端部,充气减振垫设置浮动活塞的下部,活塞缸内的底部,活塞杆外部底端安装有下吊环,下吊环另一端与调压块相连,压力管和活塞缸内均装有液压油。
5、优选的方案中,所述振动传感器包含感应模块和第一无线传输模块,感应模块与第一无线传输模块通过信号线连通,plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制器包括第二无线传输模块、振频计数模块、储存模块、cpu(central processingunit,中央处理器)调控芯片和信息录入模块,远程监控装置包括信息显示模块、第三无线传输模块和远程操控模块,信息显示模块与第三无线传输模块采用无线通讯连通,第二无线传输模块与第一无线传输模块、第三无线传输模块分别连通,第二无线传输模块与振频计数模块、压力传感器通过信号线连通,振频计数模块、储存模块与cpu(centralprocessing unit中央处理器)调控芯片分别通过信号线连通,储存模块、cpu(centralprocessing unit,中央处理器)调控芯片与信息录入模块通过信号线连通,cpu(centralprocessing unit,中央处理器)调控芯片和电动伸缩杆的控制端、第二无线传输模块分别通过信号线连通,远程操控模块与信息录入模块、cpu(central processing unit,中央处理器)调控芯片采用无线通讯连通。
6、优选的方案中,所述cpu(central processing unit,中央处理器)调控芯片包括信息调取模块、参数匹配判断模块、阈值自动设定模块、阈值手动设定模块和控制模块,信息调取模块与储存模块、振频计数模块、参数匹配判断模块分别连接,参数匹配判断模块与阈值自动设定模块相连接,阈值自动设定模块、阈值手动设定模块均与控制模块相连接,控制模块、电动伸缩杆的控制端与远程操控模块分别采用无线通讯连通。
7、优选的方案中,所述信息录入模块用于对分裂导线的型号,相间间隔棒的型号参数信息、使用场景信息,及不同型号分裂导线匹配的相间间隔棒的标准、振动参数信息进行录入,并通过储存模块进行储存。
8、优选的方案中,所述参数匹配判断模块和阈值自动设定模块采用数据筛选算法,对信息调取模块调取的分裂导线的型号、振动频率和相间间隔棒的标准参数进行匹配,并求得阈值通过处理端对分裂导线的型号和振动频率与对应的相间间隔棒的标准参数进行处理分析,分析出合适的阈值。
9、优选的方案中,所述连接臂的右侧设置有安装块,安装块上安装着plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制器。
10、一种阻尼可调节的相间间隔棒的使用方法,是采用上述任意一项所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,所述方法包含如下步骤:
11、step1:一种阻尼可调节的相间间隔棒装置安装调试合格后,作为一种抑制导线舞动的装置,上线投入使用前,操作人员首先查询将要安装的导线型号,对夹持装置进行一个初调节,将相间间隔棒安装在输电线路上;
12、step2:完成相间间隔棒的安装后,打开设备使其进入待机状态,操作人员可通过信号装置对分裂导线的型号、相间间隔棒的型号参数信息、相间间隔棒的使用场景信息、以及不同型号分裂导线匹配的相间间隔棒的标准振动参数信息进行录入并通过储存模块进行储存,对间隔棒主体以及分裂导线的使用情况进行远程直观的监控;
13、step3:根据实际使用情况,分裂导线因输电线脱冰产生振动,且振动频率超出阈值时,振动的力会带动间隔棒主体震动,间隔棒主体通过对应的连接臂带动连接套滑动,连接套带动对应的滑块向下运动,滑块带动对应的压力传感器对缓冲弹簧进行压缩,缓冲弹簧对间隔棒主体振动过程中的冲击力进行有效的缓冲卸力;
14、step4:参数匹配判断模块根据阈值判断出实际间隔棒主体振动的频率是否在标准范围内,若在标准范围内,则继续监控,若其振动频率高出阈值时,则信号传递给控制模块,控制模块控制电动伸缩杆正向开启,电动伸缩杆的输出轴带动对应的调压块向上移动,调压块向上移动时,对应的缓冲弹簧进行压缩,进而使得缓冲弹簧再次压缩,进而其阻尼力增大,压力传感器对缓冲弹簧的挤压力进行检测,并将检测的压力值传递给plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制器的第二无线传输模块,第二无线传输模块将信号传递给cpu(central processing unit,中央处理器)调控芯片,当cpu(central processing unit,中央处理器)调控芯片中的参数匹配判断模块检测到其压力达到预设值时,则控制模块控制电动伸缩杆关闭,实现阻尼力的自动调节。
15、本发明提供的一种阻尼可调节的相间间隔棒及其使用方法,有如下有益效果:
16、1、本发明提供的智能相间间隔棒具有监测功能,能够实时监测间隔棒主体的振动情况;
17、2、本发明的智能相间间隔棒之间设置有阻尼力可调节的缓冲机构,实现了根据相间的压力对缓冲阻尼力的调整,从而缓解振动冲击力;
18、3、本发明设计的智能相间间隔棒,采用振动传感器来感应间隔棒主体的振动频率,实时监测振动情况;
19、4、本发明采用plc控制器还与远程监控装置电性连接,实现了装置的远程监控和操控,提高了操作的便捷性和灵活性;
20、5、本发明通过液压油和充气减震器组合的液压阻尼器的设置,有效吸收和存储振动能量,具有良好的减震效果;
21、6、本发明设置的智能相间间隔棒,具有稳定的阻尼特性,能够在不同振动频率下提供一致的阻尼效果;
22、7、本发明通过无线传输模块的设置,实现了振动频率和阻尼力等数据的远程传输和监测;
23、8、本发明设计的阻尼力可调节的缓冲机构具有自动调节功能,减少了人工干预和调整的需求,提高了系统的自动化程度;
24、9、本发明设计的智能相间间隔棒,减小了振动对相间系统的损坏和破坏,延长了设备的使用寿命;
25、10、本发明通过优选的参数匹配判断模块和自动设定模块,实现了根据分裂导线的型号和振动频率等参数,自动匹配合适的阈值,提高系统的适应性和稳定性;
26、11、本发明设计的智能相间间隔棒,具有高精度的振动监测和控制能力,可以有效预防振动引起的故障和事故;
27、12、本发明设置的远程监控装置,通过远程监控和操控的功能,及时发现和处理间隔棒主体的异常振动情况,提高系统的安全性和可靠性;
28、13、本发明设计的智能相间间隔棒安装块和plc控制器的连接方式牢固可靠,有效固定和支撑整个系统的同时,方便拆卸、维修和更换;
29、14、本发明通过活动头、复合绝缘子和振动传感器的设置,使系统能够适应不同的安装环境和工况要求,适用性更强,适用范围更广;
30、15、本发明通过信息录入模块的设置,记录和存储振动频率、阻尼力和其他相关参数的数据,便于后续分析和、研究、优化和升级。
1.一种阻尼可调节的相间间隔棒,包含夹持在输电线上的夹持装置,其特征在于:夹持装置包含一组对称设置的间隔棒主体(1),间隔棒主体(1)上设置有若干导线孔,导线孔内穿装有分裂导线(2),一组间隔棒主体(1)之间安装有一对连接臂(3),一对连接臂(3)之间安装有一组阻尼力可调式缓冲机构,一组阻尼力可调式缓冲机构之间安装有一对复合绝缘子(4),一对复合绝缘子(4)之间固定连接,间隔棒主体(1)上还安装有振动传感器(5),连接臂(3)的右侧固定安装有plc控制器(6),plc控制器(6)分别与同侧的振动传感器(5)、阻尼力可调式缓冲机构分别连通,plc控制器(6)还连通有远程监控装置。
2.根据权利要求1所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,其特征在于:所述阻尼力可调式缓冲机构包含一组连接套(7),一组连接套(7)之间安装有一组活动头(8),一组活动头(8)之间安装的是一对复合绝缘子(4),连接套(7)另一端与连接臂(3)固定,连接套(7)上端内部安装有滑块(9),滑块(9)下端固定有压力传感器(10),连接套(7)下端内部还安装有电动伸缩杆(11),电动伸缩杆(11)输出轴的上端安装有调压块(12),调压块(12)与压力传感器(10)之间采用阻尼可调节装置(14)和若干缓冲弹簧(13)连接固定在一起。
3.根据权利要求2所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,其特征在于:所述阻尼可调节装置(14)包含一端与压力传感器(10)固定的上吊环(141),上吊环(141)另外一端固定在压力管(142)上,压力管(142)内部固定有活塞杆(143),活塞杆(143)另一端穿装在活塞缸(144)里面,活塞缸(144)里依次安装有活塞(145)、浮动活塞(146)和充气减振垫(147),活塞(145)固定在活塞杆(143)端部,充气减振垫(147)设置浮动活塞(146)的下部,活塞缸(145)内的底部,活塞杆(145)外部底端安装有下吊环(148),下吊环(148)另一端与调压块(12)相连,压力管(142)和活塞缸(145)内均装有液压油。
4.根据权利要求1所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,其特征在于:所述振动传感器(5)包含感应模块和第一无线传输模块,感应模块与第一无线传输模块通过信号线连通,plc控制器(6)包括第二无线传输模块、振频计数模块、储存模块、cpu调控芯片和信息录入模块,远程监控装置包括信息显示模块、第三无线传输模块和远程操控模块,信息显示模块与第三无线传输模块采用无线通讯连通,第二无线传输模块与第一无线传输模块、第三无线传输模块分别连通,第二无线传输模块与振频计数模块、压力传感器(10)通过信号线连通,振频计数模块、储存模块与cpu调控芯片分别通过信号线连通,储存模块、cpu调控芯片与信息录入模块通过信号线连通,cpu调控芯片和电动伸缩杆(11)的控制端、第二无线传输模块分别通过信号线连通,远程操控模块与信息录入模块、cpu调控芯片采用无线通讯连通。
5.根据权利要求4所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,其特征在于:所述cpu调控芯片包括信息调取模块、参数匹配判断模块、阈值自动设定模块、阈值手动设定模块和控制模块,信息调取模块与储存模块、振频计数模块、参数匹配判断模块分别连接,参数匹配判断模块与阈值自动设定模块相连接,阈值自动设定模块、阈值手动设定模块均与控制模块相连接,控制模块、电动伸缩杆(11)的控制端与远程操控模块分别采用无线通讯连通。
6.根据权利要求4所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,其特征在于:所述信息录入模块用于对分裂导线(2)的型号,相间间隔棒的型号参数信息、使用场景信息,及不同型号分裂导线(2)匹配的相间间隔棒的标准、振动参数信息进行录入,并通过储存模块进行储存。
7.根据权利要求5所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,其特征在于:所述参数匹配判断模块和阈值自动设定模块采用数据筛选算法,对信息调取模块调取的分裂导线(2)的型号、振动频率和相间间隔棒的标准参数进行匹配,并求得阈值通过处理端对分裂导线(2)的型号和振动频率与对应的相间间隔棒的标准参数进行处理分析,分析出合适的阈值。
8.根据权利要求1所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,其特征在于:所述连接臂(3)的右侧设置有安装块(15),安装块(15)上安装着plc控制器(6)。
9.一种阻尼可调节的相间间隔棒的使用方法,其特征在于,采用权利要求1~8任意一项所述的一种阻尼可调节的相间间隔棒,所述方法包含如下步骤: