[發明專利]一種具有調頻及調幅功能的輸電塔和絕緣子連接裝置

有效

• 申請號: 201810069503.2
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108306238B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 謝強;何清清;張戩
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H02G7/14
• 分類號: H02G7/14
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種具有調頻及調幅功能的輸電塔和絕緣子連接裝置，該連接裝置的兩端分別與橫擔和絕緣子連接，包括兩塊連接端板、設置在兩塊連接端板之間的多個彈簧及阻尼單元，阻尼單元包括兩塊相對設置的阻尼器，其中一號阻尼器的上端固定在上連接端板的底部，二號阻尼器的下端固定在下連接端板的頂部，一號阻尼器和二號阻尼器的外部設有用于防止一號阻尼器和二號阻尼器水平移動的約束單元。與現有技術相比，本發明整體結構合理、制造容易、安裝方便，可廣泛用于輸電塔線體系，既可以減小導線的振動，從而減小導線傳遞至輸電塔上的動力效應；又可以減少塔線體系中輸電塔和導線的頻譜能量重疊，從而削弱輸電塔和導線的耦聯作用，提高抗風性能。

技術領域

本發明涉及輸電線路裝置技術領域，具體涉及一種具有調頻及調幅功能的輸電塔和絕緣子連接裝置。

背景技術

輸電塔—線體系由輸電桿塔、導(地)線、絕緣子和金具等部分組成，具有塔狀高聳結構和大跨度結構的特點。

輸電塔結構高且柔，輸電導線跨度大，決定了輸電線路本身就是一種風荷載敏感結構。在我們國家，國家能源分布的不均衡，負荷中心與發電中心的地理差異，并且隨著經濟的持續高速發展電量需求在逐年上升，因此高壓、超高壓、特高壓線路不斷在新建，隨之輸電線路的檔距在不斷變大、輸電塔的高度也在不斷的上升，這些都使得輸電線路在強風等自然條件下的災害問題越來越突出。輸電線路的破壞意味著相關地區供電停止，從而導致該地人民的生活、生產活動陷入癱瘓，其對社會的危害性是極大的。因此輸電線路的在風荷載作用下的安全問題值得關注。

近年來因風害引起的倒塔事故頻發。2014年7月18日，超強臺風“威馬遜”登陸廣東省湛江市徐聞縣，導致220kV雷聞甲乙線共13基鐵塔倒塌。2015年10月4日，臺風“彩虹”登陸廣東湛江市，造成湛江電力局110kV以及220kV輸電塔倒塌數十基。2016年9月15日，第14號臺風“莫蘭蒂”登陸廈門市翔安區沿海。福建省有4條500千伏線路、25條220千伏線路、96條110千伏線路、3條35千伏線路、1253條10千伏線路停運，造成1648369戶用戶停運。不斷發生的強風導致的輸電線路災害，其造成的對人民生活的影響以及經濟的巨大損失，一次又一次給輸電線路抗風領域敲響了警鐘。所以，其抗風破壞機理進行研究，為輸電線路的設計提供理論基礎，為電網的穩定安全運行提供可靠保障。

針對塔線體系的研究，表明在強風作用下，導線與輸電塔成為一個整體振動，導線與塔的振動頻譜分布較為一致，即振動時導線與塔之間的模態耦合作用較強。發表在《中國電機工程學報》中的《1000kV特高壓輸電塔線體系風荷載傳遞機制風洞試驗研究》中指出，隨著風速的增大，輸電塔的能量分布逐漸向低頻區域移動。與之相反，導線響應在功率譜密度圖中表現為能量分布隨風速的增大逐漸向高頻區域移動，輸電塔和導線功率譜密度能量分布的頻段范圍出現較大的重疊，風速愈大，重疊的區域越多，在此頻率區域激發出塔線的共振效應，甚至導致輸電塔結構破壞。

輸電塔-線體系是一種復雜的空間耦聯體系，這種耦合效應使得輸電塔的動力特性和風振響應的評估十分困難，也是國際風工程界長期關注且至今未能解決的重要研究課題，尚未形成成熟的理論用以指導工程設計。就目前各國的輸電塔設計規范而言，對于此問題的認識還局限在對于輸電塔的單獨設計，很少考慮塔-線耦聯體系的抗風設計問題。故有必要在絕緣子與塔之間安裝一種裝置，使得在強風作用下，導線和絕緣子對塔的之間的耦聯作用減弱，降低導線振動的幅度，從而提高整體輸電線路的抗風性能。

申請號為200820124091.X的中國發明專利公布了一種輸電線路中使用的彈簧阻尼減振裝置，所述減振裝置包括圓柱螺旋壓縮彈簧、粘滯阻尼器、緊固件、上蓋、吊桿和底座，所述粘滯阻尼器由筒體和活塞組成，活塞的一端插入筒體中，另一端露出筒體外所述圓柱螺旋壓縮彈簧和活塞的上面設有上蓋，圓柱螺旋壓縮彈簧和筒體的下面設有底座，通過吊桿依次將底座、圓柱螺旋壓縮彈簧及上蓋固定，露出上蓋的吊桿兩端分別通過緊固件固緊。主要是想要通過阻尼器的作用消耗能量，減小振動的幅值，但是一方面線與塔之間的耦合作用沒有改變，另一方面有可能導致輸電塔和導線的頻譜重疊，加強導線和輸電塔的內共振效應，加劇輸電塔的振動。