[发明专利]一种松脱装置及使用该装置的输电导线自适应防护方法

权利要求书

1.一种松脱装置，其特征在于其包括功能筒(2)以及滑动设置在功能筒(2)内的拉杆(7)，所述拉杆(7)的一端位于功能筒(2)内部另一端伸出功能筒(2)，在拉杆(7)的内侧端固定安装有锤头(3)，在拉杆(7)上套有支撑弹簧(10)，所述支撑弹簧(10)位于锤头(3)和功能筒(2)的端部之间，在功能筒(2)的侧壁上设有用于挡住锤头(3)的工作挡块(5)和保护挡块(6)，所述工作挡块(5)位于保护挡块(6)的前方，所述工作挡块(5)在驱动装置(4)的作用下使其沿功能筒(2)的径向移动。

2.根据权利要求1所述的一种松脱装置，其特征在于在所述拉杆(7)伸出功能筒(2)的一端设置有拉杆监视器(8)。

3.根据权利要求1所述的一种松脱装置，其特征在于在所述拉杆(7)伸出功能筒(2)一端的端部固定安装有导线侧拉环(9)，在功能筒(2)的前端设有铁塔侧拉环(1)。

4.根据权利要求1所述的一种松脱装置，其特征在于所述驱动装置(4)为电磁铁。

5.根据权利要求1所述的一种松脱装置，其特征在于所述锤头(3)的外径大于拉杆(7)的外径。

6.根据权利要求2所述的一种松脱装置，其特征在于所述拉杆监视器(8)包括拉杆拉力传感器、位移传感器、温度传感器、振动传感器、张力计算芯片以及远程通讯芯片，用于实时监测拉杆的动态和位置。

7.根据权利要求3所述的一种松脱装置，其特征在于所述铁塔侧拉环(1)与功能筒(2)焊接形成整体，导线侧拉环(9)和拉杆(7)焊接形成整体。

8.一种输电导线自适应防护方法，其特征在于其包括如下步骤：

对铁塔进行受力分析，计算出导线的静张力和动张力；

松脱装置的驱动装置(4)的触发原则设定为小于等于导线许用张力，大于等于导线最大静张力的两倍，松脱装置松脱后导线垂弧小于等于最低安全要求；

将松脱装置串接在导线中；

松脱装置的复位力值大于导线最大静张力，小于静张力的两倍。

9.根据权利要求8所述的一种输电导线自适应防护方法，其特征在于导线静张力的计算方法为：

设某档距L间的导线的重量为G，导线的张力T，导线与水平方向的夹角为θ，塔高基本一致的条件下，导线静态曲线方程可以近似地为抛物线，设导线的几何方程为：

y＝ax²-c (1)

端部静张力为

在端部有

式中为(1)式在端部导数；

设导线单位长度的质量为m，导线长度为S，重力加速度为g，在端点坐标处y＝0，x＝L/2由(1)、(2)、(3)联立求解得：

其中导线长度S：

式(5)中，

10.根据权利要求8所述的一种输电导线自适应防护方法，其特征在于导线舞动时导线冲击形成的动张力计算方法如下：

设：

式(6)中A为上下方向最大振幅，λ为波长，y_x为沿水平方向的上下振幅，π为圆周率；

y_t＝y_xsin(2πft) (7)

式(7)中y_t为t时刻振动幅值，f为振动频率，y_x为沿水平方向的上下振幅，π为圆周率；

半波长度范围内的导线集体冲击力为F_b

式(8)中λ为波长，f为振动频率，y_x为沿水平方向的上下振幅，π为圆周率，A为上下方向最大振幅；

动载下最大的动张力为T_maxa

式(9)中，

θ为λ/2位置的导线与水平面的夹角；

由(9)、(10)计算得

由于fλ为波的传播速度T为导线的张力，而传播速度只与材料本身的性质和张力有关，又A和λ相比为较小的量，因此振幅对振动动张力影响较小；在低风速的条件下，能量较小，因此A较小，同时高频振动受到阻尼较大而大幅衰减，因此微风中应为低频长波小幅振动，对导线的冲击力是较小的。