本發(fā)明涉及輸電線路減振領(lǐng)域，尤其涉及一種防舞動(dòng)碰撞耗能減振裝置。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)作為維系現(xiàn)代城市功能與區(qū)域經(jīng)濟(jì)功能的基礎(chǔ)性工程設(shè)施，其安全性問題直接影響國家的生產(chǎn)建設(shè)和人民的生活秩序。輸電線路舞動(dòng)現(xiàn)象是影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素，是一種復(fù)雜的流固耦合振動(dòng)。舞動(dòng)不僅會(huì)造成輸電線路跳閘現(xiàn)象，還會(huì)給電網(wǎng)設(shè)備帶來一些不可逆的破壞，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力水平的不斷提高，輸電線路呈現(xiàn)導(dǎo)線截面越大、分裂數(shù)越多等趨勢，輸電線路防舞動(dòng)的形勢更為嚴(yán)峻，對(duì)輸電線路的防舞動(dòng)工作提出更高的要求。因此解決輸電線路的防舞減振問題，保證線路安全具有重要的意義。

目前輸電線路防舞動(dòng)措施主要是在輸電線上一定距離安裝間隔棒，限制分裂導(dǎo)線之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，保持分裂導(dǎo)線幾何形狀，對(duì)輸電線的振蕩和微風(fēng)振動(dòng)起到一定的抑制作用，但其減振效果有限。由于在風(fēng)荷載作用下，每一層輸電線所受的慣性力不同，振動(dòng)響應(yīng)不一致，該措施不能考慮層與層之間線路影響。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于如何防止輸電線舞動(dòng)并起到明顯減振效果的問題，尚缺乏有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明針對(duì)輸電線路風(fēng)荷載作用下的舞動(dòng)現(xiàn)象提供了一種防舞動(dòng)碰撞耗能減振裝置，其具有良好的耐久性、可靠性和布置靈活性，能夠有效地解決輸電線路的舞動(dòng)問題。

本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種防舞動(dòng)碰撞耗能減振裝置，包括夾持部、彈性部和外箱，所述的夾持部設(shè)于外箱的兩端，用于夾持輸電線路上的間隔棒；所述的彈性部穿過外箱上的孔連接質(zhì)量球，在質(zhì)量球的兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱分布的隔板，通過質(zhì)量球與隔板的碰撞實(shí)現(xiàn)耗能減振。

進(jìn)一步的，所述的夾持部包括兩個(gè)關(guān)于中心對(duì)稱的卡環(huán)，所述的卡環(huán)通過螺栓連接，在兩個(gè)卡環(huán)形成的內(nèi)部空間中設(shè)有絕緣橡膠。

進(jìn)一步的，所述的絕緣橡膠為阻尼橡膠，能夠緩沖輸電線路間隔棒的振動(dòng)，吸收能量。

進(jìn)一步的，所述的彈性部包括依次連接的剛性圓管、擋板和記憶合金彈簧，記憶合金彈簧的自復(fù)位能力強(qiáng)，通過記憶合金彈簧的伸縮提供高效的阻尼力，可以起到耗能作用，并且變形后能夠恢復(fù)原狀，達(dá)到很好的減振效果。

進(jìn)一步的，根據(jù)塔線的自振頻率選擇所述的記憶合金彈簧的剛度、長度以及質(zhì)量球的質(zhì)量，使彈簧球的振動(dòng)頻率與線的自振頻率達(dá)到基本一致達(dá)到共振，形成與輸電線路振動(dòng)方向相反的慣性力與阻尼力，從而實(shí)現(xiàn)有效的防舞動(dòng)效果。

進(jìn)一步的，所述的剛性圓管由卡環(huán)固定。

進(jìn)一步的，所述的外箱通過若干隔板分隔開，其內(nèi)部設(shè)有若干質(zhì)量球，相鄰質(zhì)量球之間通過記憶合金彈簧連接。

進(jìn)一步的，所述的隔板上設(shè)有通孔，所述的記憶合金彈簧穿過隔板上的通孔，通孔直徑小于質(zhì)量球的直徑，使質(zhì)量球能夠與隔板發(fā)生碰撞，并且隔板對(duì)質(zhì)量球起到一定的限位作用。

進(jìn)一步的，所述的質(zhì)量球的外表面粘貼黏彈性材料，能夠在質(zhì)量球與隔板碰撞時(shí)吸收能量，起到耗能的效果。

進(jìn)一步的，所述的外箱由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成，質(zhì)輕而硬、絕緣、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕，能夠減輕輸電線路負(fù)擔(dān)。

進(jìn)一步的，所述的隔板為金屬板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明的質(zhì)量球能夠在空間任意方向發(fā)生擺動(dòng)與碰撞，碰撞時(shí)黏彈性材料能夠吸收能量，實(shí)現(xiàn)多方向有效地減振耗能，不需要外加能量輸入，構(gòu)造簡單；

(2)本發(fā)明的質(zhì)量球與記憶合金彈簧連接，能夠提供高效的阻尼力，起到耗能的作用，減小輸電線路的振動(dòng)，記憶合金彈簧拉伸壓縮變形后能夠恢復(fù)原狀，起到很好的減振效果；

(3)本發(fā)明能夠在動(dòng)荷載作用下，通過內(nèi)部質(zhì)量球的碰撞與記憶合金彈簧的伸縮實(shí)現(xiàn)不同層輸電線路的減振，同時(shí)提高輸電線路側(cè)向剛度，提高輸電線路的整體性，減小輸電線路的舞動(dòng)；

(4)本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、質(zhì)量較輕，原理簡單、成本較低、安裝簡單，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與應(yīng)用前景。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的A-A剖視圖；

圖3為本發(fā)明的B-B剖視圖；

圖4為本發(fā)明的C-C剖視圖；

圖5為本發(fā)明的安裝示意圖；

其中，1-絕緣橡膠，2-卡環(huán)，3-外箱，4-擋板，5-記憶合金彈簧，6-隔板，7-黏彈性材料，8-質(zhì)量球，9-剛性圓管。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在輸電線上通過安裝間隔棒對(duì)其進(jìn)行減振的效果不明顯的不足，為了解決如上的技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N防舞動(dòng)碰撞耗能減振裝置。

本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，如圖1-圖4所示，提供了一種防舞動(dòng)碰撞耗能減振裝置，安裝在輸電線路上，包括夾持部、彈性部和外箱3，所述的夾持部為兩個(gè)，分別設(shè)于外箱3的上下兩端，用于夾持住輸電線路上的間隔棒；所述的彈性部穿過外箱3上的孔連接質(zhì)量球8，在質(zhì)量球8的兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱分布的隔板6，通過質(zhì)量球8與隔板6的碰撞實(shí)現(xiàn)耗能減振。

上述的夾持部包括兩個(gè)關(guān)于中心對(duì)稱的卡環(huán)2，兩個(gè)卡環(huán)2形成口型結(jié)構(gòu)，卡環(huán)2的上下兩端分別通過螺栓連接，在兩個(gè)卡環(huán)2形成的內(nèi)部空間中設(shè)有與卡環(huán)形狀相同的絕緣橡膠1。

如圖4所示，所述的兩個(gè)夾持部分別夾持平行設(shè)置的輸電線上的間隔棒，夾持間隔棒時(shí)將兩個(gè)卡環(huán)2分別設(shè)于間隔棒的兩側(cè)，然后通過螺釘固定兩個(gè)卡環(huán)2即可。

上述的絕緣橡膠1為阻尼橡膠，能夠緩沖輸電線路間隔棒的振動(dòng)，吸收能量。

上述的彈性部包括剛性圓管9、擋板4和記憶合金彈簧5，所述的剛性圓管9豎直設(shè)置，其一端由卡環(huán)2固定，另一端與擋板4的上部連接，所述的擋板4的下部連接記憶合金彈簧5的一端，記憶合金彈簧5的另一端連接質(zhì)量球8。

上述的記憶合金彈簧5的自復(fù)位能力強(qiáng)，通過記憶合金彈簧5的伸縮提供高效的阻尼力，可以起到耗能作用，并且變形后能夠恢復(fù)原狀，達(dá)到很好的減振效果。

根據(jù)輸電線的自振頻率選擇記憶合金彈簧5的剛度、長度以及質(zhì)量球8的質(zhì)量，使質(zhì)量球8的振動(dòng)頻率與輸電線的自振頻率基本一致達(dá)到共振，形成與輸電線路振動(dòng)方向相反的慣性力，從而實(shí)現(xiàn)有效的防舞動(dòng)效果。

上述的外箱3通過四塊隔板6分隔成五部分，外箱5的內(nèi)部設(shè)置兩個(gè)質(zhì)量球8，兩個(gè)質(zhì)量球8分別通過設(shè)于外箱3上、下兩端的夾持部固定；每個(gè)質(zhì)量球8的上下兩側(cè)均設(shè)置一塊隔板6，隔板6與質(zhì)量球8之間間隔一定的距離形成碰撞空間，能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量球8多方向的碰撞；兩個(gè)質(zhì)量球8之間通過記憶合金彈簧5連接。

上述的四塊隔板6為金屬板，隔板6上均設(shè)有通孔，所述的記憶合金彈簧5從隔板6上的通孔中穿過，通孔的直徑小于質(zhì)量球8的直徑，使質(zhì)量球8能夠與隔板6發(fā)生碰撞，并且隔板6對(duì)質(zhì)量球8起到一定的限位作用。

上述的質(zhì)量球8的外表面粘貼黏彈性材料7，能夠在質(zhì)量球8與隔板6碰撞時(shí)吸收能量，起到耗能的效果。

上述的擋板4和隔板6為矩形，外箱3為立方體結(jié)構(gòu)，所述的外箱3由FRP材料制成，質(zhì)輕而硬、絕緣、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕，能夠減輕輸電線路負(fù)擔(dān)。

為了使本申請(qǐng)的耗能減振裝置達(dá)到理想的減振效果，需要注意以下幾個(gè)方面：

第一、根據(jù)輸電線的自振頻率合理的選擇質(zhì)量球8的質(zhì)量和記憶合金彈簧5的長度與剛度，保證質(zhì)量球8的振動(dòng)頻率與輸電線的自振頻率達(dá)到基本一致形成共振；

第二、隔板6上的通孔的直徑要略小于質(zhì)量球8的直徑，能夠?qū)|(zhì)量球8起到限位作用，同時(shí)隔板6要做好光滑處理，不能卡住記憶合金彈簧5；

第三、本裝置用到的所有金屬材料均需要做好絕緣處理，保證輸電線路的安全；

第四、質(zhì)量球8需要粘貼黏彈性材料7，能夠在質(zhì)量球8碰撞過程中吸收能量，達(dá)到減振的目的；

第五、外箱3的上下端開孔不宜過大，能夠保證豎向剛性圓管9通過即可。

本申請(qǐng)的另一種實(shí)施方式中，所述的外箱3為圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的擋板4和隔板6的截面為圓形。

本申請(qǐng)的又一種實(shí)施方式中，在外箱3中設(shè)置三個(gè)或三個(gè)以上的質(zhì)量球8，每個(gè)質(zhì)量球8的上下兩側(cè)均設(shè)置隔板6，質(zhì)量球8的數(shù)量根據(jù)輸電線之間的間距而定。

本申請(qǐng)的又一種實(shí)施方式中，所述的卡環(huán)2為圓弧形，兩個(gè)卡環(huán)2之間形成圓形或橢圓形空間，在圓形或橢圓形空間內(nèi)設(shè)置于卡環(huán)2形狀相同的絕緣橡膠1。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。