一种音叉式防振锤制造技术

本实用新型专利技术提供了一种音叉式防振锤，有效地改善锤头在4000m以下高海拔地区330kV输电线路中产生电晕损耗和电晕噪声，达到节能环保的目的。防振锤包括钢绞线、压固于钢绞线中心的线夹、固定于线夹两端的音叉式结构的锤头，锤头为音叉结构；所述锤头沿其中心轴线方向依次设有外侧端、中间连接结构和内侧端；所述锤头的外侧端为具有半球形端面的圆柱体，圆柱体内部设有沿其中心轴线方向贯通所述圆柱体的安装孔，所述安装孔与圆柱体同轴线；所述锤头的内侧端的上表面为音叉式结构，下表面为圆柱面结构；所述锤头的两端通过曲面光滑连接，所述中间连接结构的内部开有减重孔。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于架空输电线路的减振装置领域，具体涉及一种音叉式防振锤。
技术介绍
我国西部地区地处高原，针对西部地区地理特点及其能源发展规划，对电力的需求日益增加。然而随着海拔高度的增加,高海拔电晕问题十分突出，并且电晕放电造成的电晕损失等电晕效应，会影响输电线路的安全经济运行。因此，高海拔地区输电线路的防电晕放电和电晕噪声的问题十分必要。电晕是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，当电压升高到一定值，在不均匀电场中曲率半径小的部位，其表面电场强度超过空气分子的击穿强度时就会发生放电，形成电晕。电晕要消耗能量，电晕放电产生的脉冲电磁波对无线电和高频通信会产生干扰；还会使导体表面发生腐蚀，从而降低导体的使用寿命。目前，电磁环境问题已成为高海拔地区输电线路设计、建设和运行中必须考虑的重要因素。电晕噪声是由导体局部放电或电晕而产生的，它与电压等级的高低及输电线路所处海拔高度密切相关，电压等级高，电气接线复杂，则带电导体表面的局部场强越高，局部放电或电晕越易发生；海拔高度越高地区的金具，其表面越容易出现电晕放电。带电金具的设计和适用条件与其表面工作场强有关，当表面工作场强高于起晕场强，将会在金具表面产生电晕放电。金具工作场强的大小与金具结构密切相关，研究表明，金具表面曲率半径越小的部位，在相同电压作用下，其表面工作场强越高，该处越容易出现电晕放电，从而产生电晕噪声和电能损耗，不利于节能环保。防振锤有多种型式，如钟罩式、音叉式、预绞丝式等。各种防振锤在输电线路上都可以使用，但是其防振性能略有不同，因为不同的防振锤有不同的谐振频率。在高海拔地区，金具的防晕性能已成为一个值得关注的重要因素，对于防振锤来说同样是如此。根据对大量330kV输电线路电磁环境现场实测发现，常规的防振锤在海拔高度为100(T4000m范围内电晕放电现象比较突出，防振锤的起晕部位主要集中在锤头两端部分，且随着海拔高度的增加，其放电强度和电晕噪声随之增大。音叉式结构防振锤属于司托克布里奇(Stockbridge)防振锤，由一根钢绞线两端轴向水平固定一大一小两个锤头构成，并以钢绞线的中心为支点悬挂于导线上。防振锤安装在导线上以后，两个锤头随着导线的振动而振动，这就使得钢绞线股间相对滑移而产生摩擦阻尼力。防振锤就是利用钢绞线的股间摩擦产生的阻尼来消耗导线系统振动能量的。防振锤的振动功率特性主要与锤头质量、质心位置、转动惯量和钢绞线长度有关；防晕性能主要与锤头两端外侧弧面的曲率半径有关。目前，音叉式结构防振锤常规结构为锤头一端的上下表面均为音叉式结构，例如专利号为CN200420033437. 7专利技术名称为“ADSS光缆用防振锤”的技术专利，和专利号为CN02220409.1专利技术名称为“大截面导线配套的电力金具的防振锤”的技术专利，即音叉结构的开叉部位贯穿整个锤头的一端，这样会使得防振锤的锤头端部曲率变小，降低防振锤的起晕电压。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种音叉式防振锤，防振锤采用两端宽中间窄的锤头结 构，优化锤头端部的曲率半径，改善锤头表面电场分布，从而有效地防止锤头在4000m以下 高海拔地区330kV输电线路中产生电晕损耗和电晕噪声，达到节能环保的目的。为实现上述专利技术目的，本技术采取的技术方案为一种音叉式防振锤，所述防振锤包括钢绞线、压固于所述钢绞线上的线夹、固定于 所述钢绞线两端的锤头，所述锤头为音叉结构，其改进之处在于所述锤头沿其中心轴线方向依次设有外侧端、中间连接结构和内侧端；所述锤头的外侧端为具有半球形端面的圆柱体，圆柱体内部设有沿其中心轴线方 向贯通所述圆柱体的安装孔，所述安装孔与圆柱体同轴线；所述锤头的内侧端的上表面为音叉式结构，下表面为圆柱面结构；所述锤头的两端通过曲面光滑连接，所述中间连接结构的内部开有减重孔。本专利技术的另一优选技术方案为所述安装孔和所述减重孔相互连通且同轴线。本专利技术的又一优选技术方案为所述锤头的制备材料为铸钢。本专利技术的再一优选技术方案为所述钢绞线以冷压铆接方式固定在所述锤头上。本专利技术的又一优选技术方案为所述安装孔的直径大于所述钢绞线的直径 O. 1-0. 5mm。本专利技术的再一优选技术方案为所述安装孔的两端均设有锥度大于A的锥形 孔。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本技术的有益效果包括I)防晕性能常规音叉式防振锤在330kV额定电压下，经仿真计算，表面最大场强达到了 31kV/ cm，远超过高海拔地区金具表面工作场强限值，必然会出现电晕现象，不能直接在高海拔地 区使用。本音叉式防振锤经过了结构上的改进，增大了薄弱点的曲率半径，优化了锤头的 长度和高度，并将锤头靠近线夹处的下表面做成整体圆柱面，大大提高了防振锤的防晕性 能。本结构的音叉式防振锤经仿真计算，表面最大场强降低到了 21kV/cm。电晕试验的结果 表面，在模拟4000米海拔高度条件下，本结构防振锤的起晕电压为385kV，远高于330kV的 额定运行电压，有效的抑制了电晕的发生，实现了节能环保的目的。2)防振性能本结构的音叉式防振锤与常规音叉式防振锤相比，防振锤总质量基本保持不变； 从功率特性试验结果来看，都有四个谐振频率，本结构与常规结构的一频、二频和三频偏差 较小，四频下降10.9%，更靠近导线微风振动的频率范围的中心，对防振更为有利。同时，常 规结构的一频和二频下的功率较高，谱峰较尖锐，导致峰谷比超标(大于5);本结构的一频 和二频下的功率有所下降，峰谷比满足要求(小于5)，总体而言，本结构防振锤的防振性能 更为理想。3)本技术防振锤适用于海拔4000米及以下高海拔地区330kV输电线路。以下结合附图对本技术进一步说明。附图说明图1是防振锤结构示意图；图2是锤头主视图；图3是锤头右视图；图4是锤头俯视图；图5是锤头另一结构主视图； 图6是锤头另一结构右视图；图7是锤头另一结构俯视图；图8是线夹结构示意图；图9是常规音叉式防振锤功率特性曲线示意图；图10是本专利技术音叉式防振锤功率特性曲线示意图；附图标记1-锤头，2-减重孔，3-钢绞线，4-线夹，5-安装孔。具体实施方式下面结合实例对本技术进行详细的说明。本技术针对音叉式结构的防振锤，采用两端宽中间窄的锤头结构，通过合理设计锤头的结构型式，将锤头外侧端部设计为半球形，内侧端部的音叉型开口下端面为整体圆柱面，中间连接结构内部挖孔以减重，适当控制锤头总体质量。经过这种设计，优化锤头端部的曲率半径，改善锤头表面电场分布，从而有效地防止锤头在4000m以下高海拔地区330kV输电线路中产生电晕损耗和电晕噪声，达到节能环保的目的。音叉式防振锤通过优化设计锤头表面曲率半径以提高其防晕性能，同时，改变锤头内部结构以保证其防振性能，本结构的音叉式防振锤，能够实现降低高海拔地区330kV输电线路防振锤的电晕噪声和电晕损耗。该防振锤包括锤头1、钢绞线3、线夹4和其附件。见附图1。锤头包括两种结构型式，分别如附图2-4和附图5-7所示。如附图2-4所示，锤头I为音叉结构,锤头总长100mm ^ L1 ^ 300mm。锤头I长度方向为其中心轴线方向，锤头I沿其中心轴线方向依次设有外侧端、中间连接结构和内侧端，锤头I的靠近线夹4的一端为内侧端，远离线夹4的一端为外侧端。锤头I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音叉式防振锤，所述防振锤包括钢绞线（3）、压固于所述钢绞线（3）上的线夹（4）、固定于所述钢绞线（3）两端的锤头（1），所述锤头（1）为音叉结构，其特征在于：所述锤头（1）沿其中心轴线方向依次设有外侧端、中间连接结构和内侧端；所述锤头（1）的外侧端为具有半球形端面的圆柱体，圆柱体内部设有沿其中心轴线方向贯通所述圆柱体的安装孔（5），所述安装孔（5）与圆柱体同轴线；所述锤头（1）的内侧端的上表面为音叉式结构，下表面为圆柱面结构；所述锤头（1）的两端通过曲面光滑连接，所述中间连接结构的内部开有减重孔（2）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄廷政，刘胜春，莫娟，孙娜，黄彭，尹泉，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：