[发明专利]用基本恒定的张力补偿张紧缆索长度变化的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用基本恒定的张力补偿张紧缆索长度变化的装置。

背景技术

众所周知，用来输配电力或铁路牵引用的高架电力线以非常特定的张力值 进行安装，该张力考虑到缆索最终拉伸强度、支承结构的强度、以及跨度中心 处的最大下垂度要求。

缆索拉紧后所呈现的结构随着时间推移不是恒定不变的，而是密切地依赖 于环境温度，因为制造缆索的材料可以是铜或铜合金、铝或铝合金、钢或带有 钢内芯的铝，这样的材料随着温度的上升或下降而热胀冷缩。

该事实致使跨度中心的下垂增加或减小。跨度中的下垂是缆索自重引起的， 在某些应用中，由于电气和/或机械的原因，不能容忍跨中垂度的变化。

垂度增加时，离开周围部分(例如，地面)的绝缘距离变小，这个事实给 出了电气上的原因。此外，缆索伸长造成拉力减小，这使得这种缆索在风的作 用下更加会振荡和摆动，这可使电缆危险地移动靠近不同相位的其它电缆或靠 近接地的部分。

从铁路的电接触线路的悬链线曲线中通常可以看到机械的原因。众所周知， 这样的线路通常由支承缆索构成，接触电线则悬挂在该支承缆索上；机车的集 电弓滑动地接触这种电线的下面而分流出电流。支承缆索借助于以短的预设距 离放置的所谓的“挂钩”来支承接触电线，这样，尽管支承缆索的外形通常有 下垂，但接触电线的外形基本上仍保持直线，实际上为水平，从而允许集电弓 正确地滑行。温度变化引起支承缆索和/或接触电线收缩，可在这种缆索或支承 上产生不可接受的应力，并可造成接触电线相对于路轨高度异常提升；这种应 力和提升与集电弓正确收集电流不相容，还会造成接触电线异常磨损。同样地， 温度变化引起支承缆索和/或接触电线伸长，可造成接触电线异常下降，同样引 起不能正确收集电流的问题。

已经有许多不同的系统用来补偿因温度变化引起的缆索长度的变化。

第一个系统是由平衡物构成，该系统在于借助于滑轮将缆索的一端连接到 一对应于缆索张力的配重上，或随滑轮组的滑轮比的变化而可减小的配重上。 这样，当缆索长度变化时，缆索的张力保持不变，因为安装的配重不变。这种 系统如今仍在最广泛地使用，但其缺点是需要占据大的空间，这个缺点不总是 符合安装要求，尤其是在铁路现场，例如在隧道内，那里实际上常常不能提供 平衡物可滑动的凹处，或其中有可能提供凹处，但成本非常高。这种系统的另 一缺点是高的安装成本，主要是需要求助于辅助结构来支承、导向和保护平衡 物，由此造成高的成本。

另一系统是基于充气补偿器的使用。在这种系统中，缆索一端连接到一装 置，该装置包括带有压缩气体(通常为氮气)的弹簧/阻尼器单元；这种单元提 供基本恒定的载荷。该系统相对于平衡物具有其优点，该系统安装需要占据的 空间减小，但由于初次安装之后的几年观察发现了诸多问题，所以不免有缺点， 主要是涉及气体从单元中漏掉，由此，需要不断地监视和维护。该装置的成本 也很高并限制用到特殊的场合中。

众所周知，补偿器还由一电机来致动，并基本上由具有传感器的装置构成， 该传感器用来探测温度变化造成的缆索长度的变化，该装置驱动电机，电机又 致动连接到要被张紧的缆索的杆。该系统由于成本很高也不免有缺点，由于需 要安装电源和控制面板，还需要有低压电源，而低压电源不总是能得到或至少 不能廉价地得到，所以使得系统成本很高。

另一补偿系统由简单弹簧补偿器构成。该系统基本上使用螺旋形弹簧，弹 簧“阻尼”缆索的热胀冷缩造成的机械作用，但由于弹簧正比于行程变化载荷 的特征而不能使缆索张力保持恒定。

为了解决上述问题，已经提出了一种补偿器，在本申请人的专利EP-937.325 中揭示了该补偿器，为了完整性起见，参照了该专利，其中，对照元件由螺旋 弹簧构成，该弹簧借助于一个或多个可变半径的滑轮连接到要被张紧的缆索 上，以将螺旋弹簧的弹性反作用力转化为施加到要被张紧的缆索上的基本恒定 的张力，弹簧的弹性反作用力通常随其长度变化而变化。

随着时间的过去，证明该补偿器尚需改进，主要目的在于，减小补偿器整 体空间占据并简化补偿器的结构。

发明内容

本发明的目标是提供一种以基本恒定张力来补偿张紧缆索中长度变化的装 置，该装置可保持如EP-937.325所述的补偿装置实现的优点，并可具有减小的 整体空间占据。