專利名稱：一種輸電塔防過載裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于高壓輸送電設備技術領域，具體涉及一種安裝于輸電塔， 在輸電塔承重過大時自動解除輸電塔載荷的裝置。
背景技術：
輸電線路塔線體系是遠距離電力供應的基礎設施，在輸電塔與輸電導線之 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。 在風雨、冰雪氣象條件下輸電塔的承重會增加，而在某些特定條件下輸電塔的
承重會超過設計最大負荷，致使輸電塔傾覆。例如2008年年初中國南方地區發 生的嚴重冰雪天氣，使輸電塔與輸電導線發生覆冰，覆冰重量引發塔線體系某 些部件斷裂，嚴重者由于承載的重量大于塔身的設計值而發生整塔傾覆，造成 整條輸電線路中斷。鑒于輸電線路大多選址建設于人跡少至的偏僻地帶，搶修 重建非常困難， 一次設備破壞就會造成相當長時間的供電中斷，給國民經濟造 成巨大損失，給人民生活帶來巨大困難。偶爾的情況輸電線綴上重物，也會將 輸電塔牽拉傾覆。
在現有輸電線路設備中沒有在輸電塔承重過載時對輸電塔實施主動保護的 結構與技術。當在條件惡劣地區建設輸電塔時，只能靠提高設計標準，選用更 堅固的建造材料來保證輸電塔不致因覆冰等原因造成的承重過載而傾覆。而提 高設計標準會大幅增加輸電塔的建設成本。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種安裝于輸電塔的裝置，平時 不影響輸電線路運轉功能，在輸電塔承重過大時能自動解除或部分解除輸電塔 負荷，防止輸電塔因承重過載而發生傾覆。
本實用新型輸電塔防過載裝置總體為一圓桶形結構，其構件包括保護桶、牽拉桿和延伸繩索。其中，保護桶為圓柱形，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，用導電的金屬材料制作。牽拉桿從保護 桶軸向中央穿過，牽拉桿的主體被保護桶包裹，牽拉桿的端頭露于保護桶外。 牽拉桿與保護桶的連接關系如同"中"字形；延伸繩索采用高強度不導電材料 制作，置于保護桶腔內，纏繞于牽拉桿上或盤繞于保護桶內，繩索的兩端頭固 定連接于牽拉桿的兩端部。繩索纏繞或盤繞方式應利于在牽拉桿折斷時能夠順 利脫落、伸展。
本實用新型輸電塔防過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，牽拉桿下端通過連接 件與懸垂線夾固定連接。在正常輸電運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牽拉桿折斷，保護 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荷， 避免輸電塔傾覆。安裝本實用新型裝置后，輸電塔就不會出現承重過載的情況， 所以稱本實用新型裝置為輸電塔防過載裝置。
作為優化，在牽拉桿桿體設置縮徑處，縮徑處的直徑小于牽拉桿主體的直 徑。當牽拉桿縱向張力過大時，牽拉桿首先從縮徑處折斷。牽拉桿桿體縮徑處 一般設置一處，位于牽拉桿的中部；也可以在牽拉桿桿體上設置多個縮徑處， 以保證在輸電塔承重過大時牽拉桿適時折斷。
牽拉桿的抗張力設計應當足夠承受輸電運行中輸電線塔與輸電線之間的牽 引張力，又應當小于致使輸電塔傾覆的重力值。 一種設計計算方法是，根據所 牽拉的輸電導線的抗拉強度進行設計，優選范圍為輸電線破斷力值的60%—80 %，列技術公式為Tp= (60%—80%) RTS。其中，T為牽拉桿縮徑處的計算 拉斷力；P表示峰值；RTS表示輸電導線的計算拉斷力。其意義在于，按目前輸 電設備設計標準，輸電導線平時運行所承受的張力約為17—25%RTS。當發生 輸電線覆冰并且覆冰越來越厚時，輸電線張力逐漸增大，當張力達到60%—80 XRTS時，牽拉桿受力達到其桿體或縮徑處的應力，牽拉桿折斷。
延伸繩索的作用是在牽拉桿折斷，保護桶破裂時從保護桶內逸出、伸展， 與輸電線一起向下墜落，當達到延伸繩索自身長度極限時，重力沖擊將延伸繩 索拉斷。延伸繩索對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被地面堅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。
延伸繩索的長度與輸電塔所掛輸電線高度成正比，延伸繩索適宜的長度為 相當于掛線點離地高度的70%--90%。延伸繩索長度還應根據輸電塔所處的地勢、 地形進行調整。當兩塔之間是平坦地帶時延伸繩索長度需要較短，當兩塔之間 地面有起伏時延伸繩索長度需要較長，如果恰遇兩塔之間是一山谷時延伸繩索 長度需要特別加長。按目前國內外輸電塔、線的實際情況，將延伸繩索設計為 6—80米，可滿足大多數情況的需要。
作為優化，在保護桶內充以耐低溫潤滑油，既可以防止牽拉桿銹蝕，保證 其使用壽命，又可以保證牽拉桿適時折斷，充分分離，保證延伸繩索從牽拉桿 上順利脫落，充分伸展。所灌注的低溫潤滑油優選低溫鉬基潤滑油。
作為優化，在牽拉桿的一端或兩端設置風振響應阻尼隔振結構。其作用是 阻隔輸電線覆冰后因低頻風振而發生的舞動和振動，保護輸電線路免遭破壞。 阻尼隔振結構可以采用疊層阻尼隔振結構、彈簧阻尼隔振結構或液壓阻尼隔振 結構。由于隔振器和阻尼器融為一體，具有實時的頻率響應，在低頻響應時更 加優秀。
本實用新型裝置可以在野外環境下長久運行，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，每一個輸電塔安裝3-6個本 發明裝置，安裝在每個關鍵輸電塔的一根或幾根運行輸電線上方，與高壓輸電線 路等電位，不會產生尖端放電等不良現象。本實用新型裝置適用于如中國東北、 中南等霧及凍雨多發地區的輸電線路，保護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 路所需要的時間和成本，較之以提高輸電塔建造標準來提高輸電塔承載力的方 法要經濟得多。
附圖是本實用新型輸電塔防過載裝置結構和安裝部位示意圖。 圖中標號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—疊層阻尼隔振結構；3—連接件；4一保護桶密封套環；5—延伸繩索；6 一牽拉桿縮徑處；7—保護桶；8—牽拉桿；9一懸垂線夾。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖所示，本實用新型防輸電塔過載裝置，主體為圓柱形，其結構包括保 護桶7、牽拉桿8和延伸繩索5。保護桶7為圓柱形密封桶，采用密封效果好的 1Crl8Ni9食品級不銹鋼管材料制作，管壁厚為2mm。桶腔內灌充耐低溫潤滑油， 優選低溫優質鉬基潤滑油，使牽拉桿8的主體和全部延伸繩索5浸于潤滑油中。 保護桶保護牽拉桿8和延伸繩索5不受氧化銹蝕，潤滑油保證牽拉桿8適時折 斷，保證延伸繩索5順利釋放、伸展。
牽拉桿8從保護桶軸向中央穿過，兩端頭露出桶外。牽拉桿端頭通過連接 件3，上與絕緣子串l連接，下與懸垂線夾9連接。在正常輸電運行狀態下牽 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GB3078要求的高強優質冷拔鋼制作，在桿體中部 設置精確縮徑處6，縮徑處6的直徑小于牽拉桿8主體的直徑，經過計算并加 工后的縮徑處6形狀為一弧形縮徑，長度在30mra左右。當牽拉桿8縱向張力過 大時，牽拉桿8首先從縮徑處6折斷。牽拉桿縮徑處6折斷的張力標準按Tp= (60% —85%)RTS設計。
延伸繩索5纏繞于牽拉桿8上或盤繞于保護桶7腔內。延伸繩索5采用聚 乙烯材料制作的迪尼瑪繩，其強度比鋼絲繩大三倍。延伸繩索5的長度根據輸 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 的兩端頭在保護桶7的腔內分別固定連接于牽拉桿8兩端部。
保護桶7因所采用的不銹鋼材料，其結構重量輕又有較好的剛度，內外表 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 置疊層阻尼隔振結構2。疊層阻尼隔振結構2采用抗氧化和抗老化橡膠材料制 成，用于降低因刮風或覆冰導致的輸電塔線體系的舞動和振動。橡膠疊層阻尼 隔振結構2是在多層橡膠結構中設置圓柱鉛芯，多層橡膠結構承擔載荷物重量 和水平位移，鉛芯在多層橡膠結構剪切變形時靠塑性變形吸收能量。發生振動 或舞動時，鉛芯又通過動態恢復與再結晶過程，以及橡膠的剪切拉伸力作用， 使得載荷物自動恢復原位。
權利要求1.一種輸電塔防過載裝置，安裝于輸電塔絕緣子串與懸垂線夾之間，其特征在于，總體為一圓桶形結構，其構件包括保護桶、牽拉桿和延伸繩索；其中，保護桶為圓柱形，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，用導電的金屬材料制作，牽拉桿從保護桶軸向中央穿過，牽拉桿的主體被保護桶包裹，牽拉桿的端頭露于保護桶外；延伸繩索采用高強度絕緣材料制作，置于保護桶腔內，纏繞于牽拉桿上或盤繞于保護桶內，繩索的兩端頭固定連接于牽拉桿的兩端部。
2. 根據權利要求l所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，保護桶內灌 充耐低溫潤滑油。
3. 根據權利要求2所述的防止輸電線塔傾覆的裝置，其特征在于，灌充 于保護桶腔內的耐低溫潤滑油為低溫鉬基潤滑油。
4. 根據權利要求1所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，牽拉桿中部 設有一縮徑處，其直徑小于金屬桿主體直徑。
5. 根據權利要求4所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，牽拉桿中部 縮徑處破斷力值相當于，所牽拉的輸電線破斷力值的60%—80%，列技術公 式為Tp= (60%—80%) RTS。
6. 根據權利要求1或4所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，牽拉桿 為采用高強優質冷拔鋼制作的金屬桿。
7. 根據權利要求1所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，纏繞于牽拉 桿上或盤繞于保護桶內的延伸繩索為釆用聚乙烯材料制作的迪尼瑪繩。
8. 根據權利要求1或7所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，延伸繩 索的長度為掛線點離地高度的70%--90%。
9. 根據權利要求l所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，在牽拉桿的 一端或兩端設置風振響應阻尼隔振結構。
10. 根據權利要求9所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，阻尼隔振 結構為疊層阻尼隔振結構或彈簧阻尼隔振結構或液壓阻尼隔振結構。
專利摘要本實用新型公開了一種輸電塔防過載裝置，安裝于輸電塔絕緣子串與懸垂線夾之間，其結構包括保護桶、牽拉桿和延伸繩索。其中，保護桶腔是密封腔，牽拉桿從保護桶軸向中央穿過，牽拉桿的端頭露于保護桶外，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繞于保護桶內，繩索的兩端頭固定連接于牽拉桿的兩端部。在正常輸電運行中牽拉桿承受輸電塔與輸電線之間的牽引張力，當這種張力增大到一定程度時牽拉桿折斷，保護桶破碎，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荷，避免輸電塔傾覆。
文檔編號H02G7/20GK201378720SQ200920105750
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月6日 優先權日2009年3月6日
發明者王國彬 申請人:王國彬