[发明专利]带体外环形液体阻尼器的独立式避雷针

说明书

本发明公开了一种带体外环形液体阻尼器的独立式避雷针，包括圆管针体结构、至少一个体外环形液体阻尼器和若干个连接板，所述圆管针体结构的外部设置所述体外环形液体阻尼器；本发明能够显著改善独立式避雷针在风力作用下的动力响应，减小针体结构在各级风速下的共振，且构造简单、不增加过多的制造费用；随着独立式避雷针使用年限的增加，当其自身的振动频率改变时，可打开环形盖板调整调频液体的量，使用阶段的维护方便易操作。

技术领域

本发明涉及电力行业变电结构技术领域，尤其涉及一种带体外环形液体阻尼器的独立式避雷针。

背景技术

在变电站工程中，为了防止电气设备及装置直接遭受雷击，通常采用装设避雷针的方式将雷电流导入大地。其中，独立式避雷针在各电压等级变电站中得到了广泛应用，结构主体一般由几段圆钢管通过法兰盘连接而成，总高常在20m以上，属于细长高耸结构。由于独立式避雷针的长细比较大，整体刚度较小，在脉动风的作用下容易发生顺风向的风致振动；同时，因其断面为圆形，在低风速下也容易发生横风向的涡激振动。在顺、横向风致作用下，一方面，独立式避雷针的变形往往较大，顶部位移容易超限；另一方面，避雷针遭受往复交变荷载，连接法兰处的焊缝和螺栓容易发生低应力状态下的高周疲劳破坏，微观裂纹一旦发展，可能导致整个避雷针的突然断裂，引起不必要的人员伤亡和经济损失。

对于高耸的独立式避雷针，风力作用下的减振控制一直是工程设计中的关键问题。目前的工程实践中，一般通过增大截面法或设置拉索来减小针体的振动。然而，增大截面法对控制风致振动的效率很低，往往需要提高相当的用钢量才能达到规范的控制标准；设置拉索则需要较大的开阔场地，在部分变电站工程中也不具备用地条件。

通过计算表明，在独立式避雷针上设置液体阻尼器可以显著改善其在风力作用下的动力响应，减小针体结构在各级风速下的共振。而利用独立式避雷针自身的圆管结构，通过构造在避雷针外部形成液体阻尼器，既达到了减振目的，也实现了针体结构与阻尼器元件的一体化，形成了一种自带体外环形液体阻尼器的独立式避雷针，方式简单高效，在电力行业中具有实际的工程意义和较大的应用前景。

本技术领域的技术人员致力于解决上述技术缺陷。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于解决独立式避雷针结构在风力作用下振动、各级风速下共振的问题。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种带体外环形液体阻尼器的独立式避雷针，包括圆管针体结构、至少一个体外环形液体阻尼器和若干个连接板，所述圆管针体结构的外部设置所述体外环形液体阻尼器；所述体外液体阻尼器包括环形底板、外侧壁、内侧壁、调频液体以及环形上盖板；所述环形底板连接在所述连接板上，所述环形底板上连接所述外侧壁和所述内侧壁，所述调频液体置于所述外侧壁和所述内侧壁之间，所述环形上盖板设置在所述外侧壁和所述内侧壁的上方。

优选的，所述体外液体阻尼器通过连接板与圆管针体结构主体连接。

优选的，所述调频液体为水或甘油溶液。

本发明的有益效果：

本发明由于上述结构设计，能够显著改善独立式避雷针在风力作用下的动力响应，减小针体结构在各级风速下的共振，且构造简单、不增加过多的制造费用；随着独立式避雷针使用年限的增加，当其自身的振动频率改变时，可打开环形盖板调整调频液体的量，使用阶段的维护方便易操作。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明中体外环形液体阻尼器的结构示意图。

图中：1圆管针体结构、2体外环形液体阻尼器、21环形底板、22外侧壁、23内侧壁、24调频液体、25环形上盖板、3连接板。

具体实施方式