專利名稱：一種輸電塔防過載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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， 在輸電塔承重過大時自動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增加，而在某些特定條件下輸電塔的
承重會超過設(shè)計最大負荷，致使輸電塔傾覆。例如2008年年初中國南方地區(qū)發(fā) 生的嚴重冰雪天氣，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，嚴重者由于承載的重量大于塔身的設(shè)計值而發(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)備破壞就會造成相當長時間的供電中斷，給國民經(jīng)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(xiàn)有輸電線路設(shè)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(jié)構(gòu)與技術(shù)。當在條件惡劣地區(qū)建設(shè)輸電塔時，只能靠提高設(shè)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(shè)計標準會大幅增加輸電塔的建設(shè)成本。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)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(zhuǎn)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(fā)生傾覆。
本實用新型輸電塔防過載裝置總體為一圓桶形結(jié)構(gòu)，其構(gòu)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(dǎo)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(guān)系如同"中"字形；延伸繩索采用高強度不導(dǎo)電材料 制作，置于保護桶腔內(nèi)，纏繞于牽拉桿上或盤繞于保護桶內(nèi)，繩索的兩端頭固 定連接于牽拉桿的兩端部。繩索纏繞或盤繞方式應(yīng)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(xiàn)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(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(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(shè)計應(yīng)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(yīng)當小于致使輸電塔傾覆的重力值。 一種設(shè)計計算方法是，根據(jù)所 牽拉的輸電導(dǎo)線的抗拉強度進行設(shè)計，優(yōu)選范圍為輸電線破斷力值的60%—80 %，列技術(shù)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(dǎo)線的計算拉斷力。其意義在于，按目前輸 電設(shè)備設(shè)計標準，輸電導(dǎo)線平時運行所承受的張力約為17—25%RTS。當發(fā)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(yīng)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(nèi)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(yīng)根據(jù)輸電塔所處的地勢、 地形進行調(diào)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(nèi)外輸電塔、線的實際情況，將延伸繩索設(shè)計為 6—80米，可滿足大多數(shù)情況的需要。
作為優(yōu)化，在保護桶內(nèi)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(yōu)選低溫鉬基潤滑油。
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)生的舞動和振動，保護輸電線路免遭破壞。 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，具有實時的頻率響應(yīng)，在低頻響應(yīng)時更 加優(yōu)秀。
本實用新型裝置可以在野外環(huán)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(fā)明裝置，安裝在每個關(guān)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(chǎn)生尖端放電等不良現(xiàn)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(fā)地區(qū)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(jīng)濟得多。


附圖是本實用新型輸電塔防過載裝置結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)；3—連接件；4一保護桶密封套環(huán)；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(jié)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(jié)構(gòu)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(nèi)灌充耐低溫潤滑油， 優(yōu)選低溫優(yōu)質(zhì)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(tài)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(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(shè)計。
延伸繩索5纏繞于牽拉桿8上或盤繞于保護桶7腔內(nèi)。延伸繩索5采用聚 乙烯材料制作的迪尼瑪繩，其強度比鋼絲繩大三倍。延伸繩索5的長度根據(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 的兩端頭在保護桶7的腔內(nèi)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(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和振動。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)剪切變形時靠塑性變形吸收能量。發(fā)生振動 或舞動時，鉛芯又通過動態(tài)恢復(fù)與再結(jié)晶過程，以及橡膠的剪切拉伸力作用， 使得載荷物自動恢復(fù)原位。
權(quán)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(jié)構(gòu)，其構(gòu)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(dǎo)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(nèi)，纏繞于牽拉桿上或盤繞于保護桶內(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所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，保護桶內(nèi)灌 充耐低溫潤滑油。
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 于保護桶腔內(nèi)的耐低溫潤滑油為低溫鉬基潤滑油。
4. 根據(jù)權(quán)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(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(shù)公 式為Tp= (60%—80%) RTS。
6. 根據(jù)權(quán)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(yōu)質(zhì)冷拔鋼制作的金屬桿。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電塔防過載裝置，其特征在于，纏繞于牽拉 桿上或盤繞于保護桶內(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(jù)權(quán)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(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(jié)構(gòu)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(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(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者王國彬 申請人:王國彬