一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤制造技术

本发明专利技术目的在于提供一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤，可以有效降低330kV高海拔地区输电线路的电晕可听噪声和电晕损耗，并且与常规的两侧锤头球体尺寸不一致的狗骨式防振锤相比，其防振性能也有所改善。所述防振锤包括锤头、钢绞线、预绞丝和压固于所述钢绞线上的线夹，锤头为狗骨式结构，锤头两端为尺寸相同的对称球形，钢绞线以冷压铆接方式固定于锤头上。本发明专利技术防振锤，通过优化设计锤头结构尺寸，合理确定锤头表面曲率半径，在保证其良好防振性能的同时，有效提高了防晕性能，从而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。

【技术实现步骤摘要】
—种用于高海拔地区预绞丝式防振锤
本专利技术属于架空输电线路的减振装置领域，具体涉及一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤。
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。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。目前对于高海拔地区防治电晕的方法主要为通过特殊结构设计来实现，例如申请号为CN200910025011.4，专利技术名称为“高压输电线路用防振锤”的专利技术专利申请，涉及电力行业输配电线路用的一种高压输电线路用防振锤，由线夹、锤体、钢绞线、至少一根预绞丝组成，线夹与钢绞线固装连接，所述的线夹为海马状结构形式；锤体为哑铃状结构形式，两个锤体对称倾斜固装在钢绞线的两端；锤体表面进行了圆弧光滑处理；其解决的问题是可以吸收不同频率振动，延长了线路的使用寿命；减振效果更好，提高了电晕电压，减少了尖端放电，提高了整体的性能，减少了污闪。哑铃状的锤头，锤头一端大一端小，造成锤头的曲率半径相差加大，这会导致较小锤头表面最大场强超过高海拔地区金具表面工作场强限值，出现电晕放电。又如申请号为CN200910025013.3，专利技术名称为“ 1000kV特高压交流输电线路用防振锤”的专利技术专利申请，涉及电力行业输配电线路lOOOkV特高压交流输电用的防振锤，由线夹、锤体、钢绞线、至少一根预绞丝组成，线夹与钢绞线固装连接，两锤体分别固装在钢绞线的两端，预绞丝将线夹固定在输电线上，线夹为海马状结构，锤体为锌合金葫芦状结构锤体；悬臂端锤头的迎风面与锤头之间的连接设计成圆弧状，并将圆弧尺寸控制在一定范围内，从而避免了尖端放电。此专利同上述专利的情况一样，葫芦状结构锤体，会使的较小锤头表面的最大场强大于较大锤体表面的最大场强，造成防振锤整体的起晕电压降低。上述技术主要是金具结构的改进，其改进效果有限。申请号为200610048911.7，专利技术名称为一种节能防振锤的专利技术专利，其改进点在于线夹体采用奥氏体无磁钢材料，由于线夹体材料采用无磁钢，隔断了磁回路，消除或减少了电能损耗。但是该防振锤仅是对电磁损耗方面的一个改进，没有涉及防振锤的防晕性能和防振性能。综上所述，研发一款高海拔地区防晕性能良好的防振锤，对高海拔地区输电线路的建设将起到推进作用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤，该防振锤锤头为狗骨式结构，两侧锤头端部球体尺寸设计相同，经优化设计，锤头两侧端部球体曲率半径设计合理，其应用可以有效降低330kV高海拔地区输电线路的电晕可听噪声和电晕损耗，并且与常规的两侧锤头球体尺寸不一致的狗骨式防振锤相比，其防振性能也有所改善。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为:一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤，所述防振锤包括锤头、钢绞线、预绞丝和压固于所述钢绞线上的线夹；其 改进之处在于:所述锤头为狗骨式结构，锤头两端对称设置尺寸相同的球形，球体半径为R，两对称球体的中心距为L，2R≤L≤5R ;所述钢绞线以冷压铆接方式固定于所述锤头上，钢绞线的中线轴和锤头两个球体中心连线之间的夹角10°≤α≤45° ;所述预绞丝横截面为直径是d的圆形。本专利技术的另一优选技术方案为:所述锤头的表面均为弧面之间的平滑过渡。本专利技术的再一优选技术方案为:所述锤头一端的球体上设有所述钢绞线的安装孔。本专利技术的又一优选技术方案为:所述锤头材料为铸造锌铝合金。本专利技术的又一优选技术方案为:所述线夹设置于所述钢绞线的中心处。本专利技术的又一优选技术方案为:所述预绞丝的两端端部为光滑半球体。本专利技术的又一优选技术方案为:所述预绞丝均匀的缠绕在线夹及所保护的导线上。本专利技术的又一优选技术方案为:所述防振锤安装完成后，所述锤头以所述线夹为中心，左右呈八字型结构，所述钢绞线和预绞丝以线夹为中心，左右呈对称结构。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括:1)防晕性能常规预绞式防振锤在330kV额定电压下，经仿真计算，外侧小锤头表面最大场强达到了 30kV/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。本专利技术预绞式防振锤经过了结构上的改进，增大了薄弱点的曲率半径，即增大小锤头的半径，同时两个锤头之间的连接采用多个弧面的光滑连接，从而大大提高了防振锤的防晕性能。本结构的预绞式防振锤经仿真计算，表面最大场强降低到了 24kV/cm。电晕试验的结果表面，在模拟4000米海拔高度条件下，防振锤的起晕电压为410kV，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)防振性能本结构的预绞式防振锤与常规预绞式防振锤相比，防振锤总质量稍微大一些；从同一类型的多个防振锤的功率特性试验结果来看，常规的预绞式防振锤通常只有三个谐振频率，第三个频率一般在87.6Hz左右，且各防振锤之间在该频率上的功率相差较大，具有较大的离散性，大大高于其适配导线的微风振动的频率范围，即常规预绞式防振锤的谐振频率分布不够合理，峰谷比也比较大(大于5)，不完全满足标准要求。本结构的预绞式防振锤有四个谐振频率，频率分布较合理，第四个频率在50Hz左右，完全处于微风振动的频率范围，且峰谷比也完全满足标准要求(小于5)。由此可见，本专利技术结构的预绞式防振锤防振性能较常规预绞式防振锤更为优良。3)本专利技术防振锤适用于海拔4000米及以下地区。【附图说明】下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是防振锤结构示意图；图2是锤头结构示意图；图3是预绞式线夹主视图；图4是预绞式线夹侧视图；图5是预绞丝结构示意图；图6是常规防振锤功率特性曲线示意图；图7是本专利技术防振锤功率特性曲线示意图；附图标记:1-锤头，2-钢绞线，3-线夹，4-预绞丝；α -钢绞线的中线轴和锤头两个球体中心连线之间的夹角。【具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤，所述防振锤包括锤头（1）、钢绞线（2）、预绞丝（4）和压固于所述钢绞线（2）上的线夹（3）；其特征在于所述锤头（1）为狗骨式结构，锤头两端对称设置尺寸相同的球形，球体半径为R，两对称球体的中心距为L，2R≤L≤5R；所述钢绞线（2）以冷压铆接方式固定于所述锤头（1）上，钢绞线（2）的中线轴和锤头（1）两个球体中心连线之间的夹角10°≤α≤45°；所述预绞丝（4）横截面为直径是d的圆形。

【技术特征摘要】
1.一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤，所述防振锤包括锤头(1)、钢绞线(2)、预绞丝(4)和压固于所述钢绞线(2)上的线夹(3);其特征在于所述锤头(1)为狗骨式结构，锤头两端对称设置尺寸相同的球形，球体半径为R，两对称球体的中心距为L，2R≤L≤5R ;所述钢绞线(2)以冷压铆接方式固定于所述锤头(1)上，钢绞线(2)的中线轴和锤头(1)两个球体中心连线之间的夹角10°≤α≤45° ;所述预绞丝(4)横截面为直径是d的圆形。2.如权利要求1所述的一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤，其特征在于所述锤头(1)的表面均为弧面之间的平滑过渡。3.如权利要求1所述的一种用于高海拔地区预绞丝式防振锤，其特征在于所述锤头(1) 一端的球体上设有所述钢绞线(2)的...

【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：发明
国别省市：