含阻尼的输电线路智能连接装置及其使用方法与流程

本发明涉及输电线路运行维护，尤其涉及含阻尼的输电线路智能连接装置及其使用方法

背景技术：

0、技术背景

1、输电线路安全稳定是电力系统运行中至关重要的一环节，输电线路在大风作用或线路脱冰等恶劣条件下引起的线路强风、舞动可能造成输电线路的绝缘子串、电力金具、杆塔甚至导线受力过大发生位移、形变，严重甚至导致输电塔倒塌、导线断裂等严重后果。线路强风、舞动不仅对电力系统稳定性带来影响；还可能引发其他次生灾害，因此研究输电线路在减少导线强风、舞动带来的冲击对于提高电网的安全性、可靠性以及经济性有重要意义。

2、根据专利网公开的专利号为cn117117759a的高压输电线路自适应耗能抑振型粘滞阻尼间隔棒，其技术方案是使用粘滞阻尼器用于为间隔棒提供附加阻尼，通过阻尼介质和活塞与缸体的相互作用产生阻尼力减小导线震动带来的影响，或者像专利号为cn117578323a的一种预绞式输电线路可变阻尼宽频减振降噪装置及方法中使用预绞式线夹和竖筒相连通，用于将通入的气流送至竖筒，所述竖筒及其两侧的横臂和防振锤均设有空气弹簧流动腔室，且相互连通，使得气流在竖筒及其两侧的横臂和防振锤中的空气弹簧流动腔室内流通，以实现减振和降噪。现阶段防止导线舞动有安装防风偏绝缘拉索、改变绝缘子串结构以及对线路增加重锤等措施，其中对导线连接方式多为“刚性”连接，通过材料强度直接抵抗因线路舞动带来的冲击；使连接金具的磨损速度快、维护困难、成本较高甚至可能对连接金具造成直接破坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供含阻尼的输电线路智能连接装置及其使用方法，通过设计动作单元以及监测系统组成，使装置在因环境变化导致的线路舞动中由电机、减速齿轮箱、推力轴承和缓冲弹簧规避了传统拉线“硬抗”冲击的方式，实现了电力系统线路舞动后装置快速响应，智能化应对极大减少了线路舞动带来的磨损，并且可以通过滑动底座上的安装槽进行快速维修更换，极大减小了设备维护成本，同时监测系统汇总多个动作单元动作信息并与控制终端建立联系，实现动作单元智能调整，形成线路舞动监测网络供调度人员参考，可以极大避免金具损坏造成的损失。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种含阻尼的输电线路连接模块及其使用方法，包括动作单元以及监测系统组成。动作单元包括配电模块与连接模块组成，监测系统包括无线传输网络以及控制终端。

4、进一步的，接模块包括连接丝杆和连接套筒，连接套筒两端开孔并且内部装有启动装置与传动装置。所述启动装置包括在连接套筒内部滑动底座两端的缓冲弹簧与连接套筒外部检测缓冲行程的位移检测装置，所述传动装置包括电机、减速齿轮箱、滑动底座以及与连接丝杆配合的丝杆螺母，配电模块包括设备电源、控制器以及通信装置。

5、进一步的，连接丝杆头部设有连接孔，可通过楔式线夹连接拉线或连接绝缘子串，连接丝杆尾部设有与丝杆螺母配合的螺纹。

6、进一步的，连接丝杆侧面设有丝杆限位凸起；搭配套筒实现限制连接丝杆的旋转。

7、进一步的，连接套筒头部设有圆孔用于穿过连接丝杆，尾部设有对称拉耳连接u型线夹，且侧面设有安装窗口用于安装电机、位移传感器以及减速齿轮箱。

8、进一步的，连接套筒内部设有滑槽，搭配滑动底座实现底座的滑行及限位。

9、进一步的，所述滑动底座为空心圆柱状，侧面设置矩形凸起用于搭配套筒内部滑槽，底面一端封闭且开有圆孔；另一端内壁设有螺纹，且封闭端侧面设有传动窗口连接减速齿轮箱与丝杆螺母。

10、进一步的，所述电机与减速齿轮箱安装在滑动底座外侧；丝杆螺母安装在滑动底座内侧。

11、进一步的，减速齿轮箱与电机分别位于滑动底座上传动窗口两侧安装槽内。

12、进一步的，丝杆螺母为类圆柱状，内部中空并设有传动螺纹，外部一端设有轮齿，搭配其两侧的推力轴承被底座盖紧固在滑动底座内部。

13、进一步的，滑动底座与底座盖之间通过螺纹连接，紧固内部丝杆螺母以及丝杆螺母两端的推力轴承。

14、进一步的，滑动底座两端搭配缓冲弹簧安装至套连接筒内部；并由封装盖将弹簧完全压缩至套筒内部。

15、进一步的，封装盖设有弹簧底座，并在其底端两侧设有拉耳。

16、进一步的，u型线夹尾部设有螺纹，u形线夹穿过连接套筒与封装盖两侧的拉耳，并搭配螺母进行紧固。

17、进一步的，配电模块内部设有间隔版用于固定电源、控制器以及通信装置；外部设有周围设有安装孔，可固定于杆塔或地面支架上。

18、进一步的，所述通信装置通过4g、5g、gprs无线网络，实现与调度中心通信互联，并将运动单元工作参数实时传输至监控系统中，为工作人员提供参考。

19、进一步的，所述电机为伺服电机，通过伺服系统控制丝杆伸缩长度，实现伸缩限位功能。

20、进一步的，位移监测装置采用接触式位移传感器，并通过控制器计算缓冲行程中滑动底座的加速度，作为装置控制电机转速的依据。

21、进一步的，装置通过缓冲阶段控制电机达到额定转速，并根据缓冲阶段测得滑动底座的滑动加速度控制电机转速变化，为装置提供持续可调阻尼。

22、进一步的，电机输出端带动电机驱动齿轮并通过减速齿轮箱减速至传动齿轮带动丝杆螺母旋转。

23、进一步的，电机输出端的边界配合套筒安装窗口的套筒刻度，其读数为x，同样的连接丝杆在位于连接孔附近刻有丝杆刻度，其与套筒外侧边缘形成配合其读数为y，当设备使用时，可根据两个刻度之差z＝y－x，通过z值大小实现控制丝杆与滑动底座相对位置，并将其记录，通过控制终端编写入控制器中，实现伸缩装置精准的开机置位与调控。

24、使用方法

25、s1设备安装

26、首先确定安装位置，依次将丝杆螺母及其两侧的推力轴承安装至滑动底座内部，并旋入底座盖将其紧固，操作人员到达安装位置，将u形线夹连接地锚或输电杆塔，并依次将紧固完成的滑动底座及其两端的缓冲弹簧装入套筒内部，使用螺母搭配封装盖将其紧固再u形线夹尾部，操作人员将电机、减速齿轮箱以及位移传感器通过连接套筒安装窗口安装在滑动底座侧面，然后安装配电模块，将配电模块安装至地面配电柜或直接安装至杆塔，并与连接模块进行有线连接，连接完成后插入连接丝杆，开启电机带动连接丝杆进入连接套筒内部一定距离，后通过连接丝杆的连接孔连接负载，完成动作单元的安装。

27、s2设备调试运行

28、操作人员可根据天气预测推测线路未来一段时间的运行状况，人工调节运动单元z值，从而控制装置缓冲行程的长短，且控制终端采集检测网络中动作单元的动作时刻、缓冲方向以及加速度，并根据收集信息，同时系统也可以根据收集信息智能判断线路运行状况，并智能调节z值。

29、进一步的，智能判断方式通过监测系统采用分析相邻运动单元的动作时刻以及滑动底座缓冲加速度判断线路舞动原因以及运行状况。风偏导致舞动初始阶段为小规模区域内相同时刻、方向以及加速度使动作单元运行；脱冰导致舞动为以少量运动单元工作为中心起点向两端传递；并随传递时间增加，缓冲速度逐渐减少。

30、进一步的，当检测网络识别到因风偏导致舞动时，系统在智能调控模式下可统一向检测网络中的运动单元发送指令，电机收到指令后减少网络中运动单元的z值，使连接丝杆缩回，增加水平方向舞动的缓冲距离，同样的当监测网络中识别到输电线路有发生脱冰舞动的情况，系统将调节z值，使电机收到指令后连接丝杆伸出一段作为动作单元面对竖直方向的缓冲距离。

31、本发明与现有技术相比具有以下主要优点：

32、1、该装置与传统拉线“硬连接”方式相比使用缓冲弹簧有效提供震动冲击的缓冲；极大减少线路因舞动带来的磨损，降低了线路形成断裂等不良状况损害的可能，解决了传统拉线方式检修成本过高的问题；延长装置的使用寿命；

33、2、该装置通过固定在连接套筒上的位移传感器监测冲击瞬间加速度，并可以根据加速度控制电机转速，使装置可根据不同情况改变阻尼比，控制输电线路振幅，实现减震全程的数字化和智能化；

34、3、该装置可根据网络中位移监测装置作为动作单元运行情况智能调节缓冲行程，并可对装置运行区域内输电线路的舞动进行监测，以形成线路舞动监测网络收集舞动数据，智能识别舞动原因以及线路运行状况为调度人员提供参考数据，实现了舞动监测过程的可视化和智能化；

35、4、设备分体式安装，分为连接部分与配电部分，配电模块安装在杆塔上，减轻连接模块重量，减轻电力金具负荷，为极端负载提供更大的容量；

36、6、该装置主要电力元件如位移监测装置、电机、减速齿轮箱布置于套筒外侧，便于维修与更换，具有维护简单、拆装方便的优势。

技术特征：

1.含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述连接套筒(2)上有丝杆限位凸起(13)。

3.根据权利要求2所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述连接套筒(2)刻有丝杆刻度(12)。

4.根据权利要求3所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述位移监测装置(26)一端固定在连接套筒(2)上；所述位移监测装置(26)的另一端连接在滑动底座(3)上。

5.根据权利要求4所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述滑动底座(3)一边有滑动槽(21)；所述滑动底座(3)上设有套筒刻度(38)。

6.根据权利要求5所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述减速齿轮箱(32)中齿轮箱底座(322)固定在传动窗口上，所述齿轮箱底座(322)一侧安装有电机驱动齿轮(323)，所述齿轮箱底座(322)凹槽处固定有传动齿轮(324)，所述电机驱动齿轮(323)和传动齿轮(324)铰接。

7.根据权利要求4或5所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述电机(31)和电机驱动齿轮(323)连接。

8.根据权利要求7所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述滑动底座(3)一端固定有底座盖(36)，所述滑动底座(3)内侧丝杆螺母(35)两端安装有推力轴承(34)，所述丝杆螺母(35)上固定有轮齿(39)。

9.根据权利要求8所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，其特征在于：所述配电箱(4)左上侧固定有控制器(42)，所述配电箱(4)右上侧固定有通信装置(43)，所述配电箱(4)下端固定有电源(41)。

10.含阻尼的输电线路智能连接装置使用方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的含阻尼的输电线路智能连接装置，执行如下步骤：

技术总结
本发明提供含阻尼的输电线路智能连接装置及其使用方法；包括配电模块与连接模块组成；所述配电模块包括设备电源、控制器以及通信装置；所述连接模块由连接丝杆和套筒组成；所述套筒两端开孔且内部装有传动装置与启动装置；所述传动装置包括电机、减速齿轮箱、滑动底座以及丝杆螺母座构成；所述电机与减速齿轮箱安装在滑动底座外侧；丝杆螺母座搭配轴承安装滑动底座内测；所述启动装置包括安装在套筒内部的缓冲弹簧与检测缓冲行程的位移检测装置；使产品适用性强；易于检修；能有效应对线路强风、舞动带来的冲击；并根据冲击智能调整装置刚度；且与调度中心实时联系；形成线路舞动检测网络；分析强风、舞动触发原因；为调度人员提供参考。

技术研发人员：董新胜,海洋,万源浩,董芳如,张浩,边旭东,赵蓂冠,马树阳,李孟,杨洋,王红霞,漆思怡,李雨洁
受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5