一种架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置的制作方法

1.本发明涉及电线架设技术领域，具体涉及一种架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置及方法。


背景技术：

2.输电线路掉线是影响电网安全的主要因素之一，尤其是对于跨越铁路、高速公路以及重要输电线路的“三跨”输电线路，导线掉线事故会造成非常严重的二次危害。对输电线路防掉线措施进行研究，对保障输电线路的安全运行具有重要意义。
3.针对架空输电线路开展防掉线设计方法和试验验证研究，是减少乃至杜绝输电线路导线掉线故障的有效途径。目前在提升输电线路安全性设计方面的研究还不够完善，且相关试验验证需在真型线路中进行，导致验证性试验工作受场地和条件的限制难以有效开展。有些方案在掉线发生时难以承受掉线瞬间的冲击力，导致防掉线方案及相关措施的防护失败，无法在工程实际应用中对输电线路掉线风险进行有效防治。
4.为了防止耐张线夹发生断裂破坏时，引起输电线路导线掉落威胁到导线下方安全，目前广泛应用的防掉线措施是在线路耐张线夹处设置安全备份线夹，一旦耐张线夹发生断裂失效故障，安全备份线夹可防止导线跌落。然而安全备份线夹的防掉线可靠性尚未经过试验验证，目前研究有基于仿真分析的防掉线方案有效性验证分析，在一定程度上为防掉线设计方案提供优化方向，但仿真分析通常不考虑金具之间的连接问题，难以反映输电线路运行过程中金具破坏的问题，因此相关研究结果及结论仍需通过实际试验开展验证。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有防掉线方法无法开展有效试验验证的问题，提出了一种基于真型试验线路的安全备份线夹防掉线试验装置及方法，对防掉线设计的有效性及适用性进行验证，为输电线路防掉线设计方案优化设计提供有效的指导，为防掉线措施的工程推广应用提供强力支撑。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，包括：
8.调整板，所述调整板一侧具有用于连接耐张塔的安装孔，另一侧具有用于连接常态防掉线试验机构或安全备份防掉线机构的连接孔；所述调整板的形状为扇形；
9.线缆夹紧机构，用于夹紧线缆的端部以将线缆架设在耐张塔之间；
10.安全备份防掉线机构，两端分别连接所述调整板的连接孔和所述线缆夹紧机构；
11.常态防掉线试验机构；
12.所述常态防掉线试验机构包括：钢绞线、线夹，所述钢绞线的一端通过线夹连接所述调整板的连接孔，另一端通过线夹连接所述线缆夹紧机构。
13.优选地，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述常态防
掉线试验机构还包括：直角挂环、u型挂环、拉力传感器、耐张线夹；
14.所述钢绞线的一端依次通过线夹、直角挂环、拉力传感器、u型挂环连接所述调整板的连接孔，另一端依次通过线夹、直角挂环、u 型挂环、耐张线夹连接所述线缆夹紧机构。
15.优选地，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述安全备份防掉线机构包括：可调节延长螺杆、第二u型挂环、三角联板、直角挂板、拱桥、配套螺栓；
16.所述可调节延长螺杆的一端依次通过第二u型挂环、三角联板、直角挂板连接所述调整板的连接孔，另一端依次通过拱桥、配套螺栓连接所述线缆夹紧机构。
17.优选地，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述线缆夹紧机构包括：挂板、线缆线夹，所述挂板用于与所述安全备份防掉线机构、所述常态防掉线试验机构连接；所述线缆线夹用于夹紧线缆的端部。
18.优选地，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述调整板的一侧边缘为弧形，若干个所述连接孔沿弧形排布，任意两个连接孔与安装孔的距离互不相同；所述u型挂环可拆卸的铰接于所述连接孔处。
19.优选地，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述线夹为楔形线夹。
20.优选地，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述可调节延长螺杆的长度能够调节，以改变对线缆的预紧力。一种架空输电线路安全备份线夹防掉线试验方法，包括以下步骤：
21.s1，提供上述的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，将所述架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置通过安装孔连接到待试验的耐张塔上；
22.s2，通过所述架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置在耐张塔之间布设钢芯铝绞线，并根据试验中线缆张力需求，在钢芯铝绞线上安装相应数量的模拟冰；
23.s3，在两个线夹之间固定钢绞线，固定好电动液压断线钳，并远程控制断线钳剪断两个线夹之间的钢绞线，模拟断线工况；
24.s4，试验过程中，使用拉力传感器记录试验过程中断线前后线缆动张力，并评估安全备份防掉线机构的防掉线效果。
25.优选的，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验方法，还包括步骤：
26.s5，更换模拟冰，调整线缆张力，重复步骤s3-s4，模拟研究不同档距下安全备份防掉线机构的防掉线效果；
27.s6，调整安全备份防掉线机构的预紧情况，重复步骤s3-s4，模拟研究不同预紧下安全备份线夹防掉线效果。
28.优选的，本实用新型的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验方法，步骤s4中，还使用录像机捕捉整个断线过程；步骤s6中，模拟冰由若干段的配重条组成，配重条套设在钢芯铝绞线上，通过增减钢芯铝绞线上配重条的个数，改变模拟冰的整体重量，通过移动配重条的位置分布，改变模拟冰的整体重量分布；步骤s6中，调整安全备份防掉线机构的预紧情况的步骤为：提供上述的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，通过调节所述可调节延长螺杆的长度，改变对线缆的预紧力。
29.本实用新型的有益效果是：
30.通过调整板和线缆夹紧机构能够将待测试线缆真实安装到耐张塔上测试，利用常
态防掉线试验机构中的可替换的钢绞线可以便于对安全备份防掉线机构的性能重复测试，实现对防掉线设计方法和防治措施的试验验证，对保障电网系统稳定和提高输电系统供电可靠性具有重要意义。
附图说明
31.下面结合附图和实施例对本技术的技术方案进一步说明。
32.图1是本技术实施例的真型试验线路结构示意图；
33.图2是本技术实施例的真型试验线路模拟冰布置示意图；
34.图3是本技术实施例的试验操作端挂点局部示意图。
35.图中的附图标记为：
36.1 调整板
37.2 u型挂环
38.3 直角挂环
39.4 线夹
40.5 钢绞线
41.6 线缆线夹
42.7 挂板
43.8 配套螺栓
44.9 耐张线夹
45.10 拉力传感器
46.11 拱桥
47.12 可调节延长螺杆
48.13 第二u型挂环
49.14 三角联板
50.15 直角挂板
51.16 耐张塔
52.101 安装孔
53.102 连接孔。
具体实施方式
54.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
55.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除
非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
56.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
57.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术的技术方案。
58.实施例
59.本实施例提供一种架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，如图1-3所示，包括：
60.调整板1，所述调整板1一侧具有用于连接耐张塔16的安装孔 101，另一侧具有用于连接常态防掉线试验机构或安全备份防掉线机构的连接孔102；所述调整板1的形状为扇形；
61.线缆夹紧机构，用于夹紧线缆的端部以将线缆架设在耐张塔16 之间；
62.安全备份防掉线机构，两端分别连接所述调整板1的连接孔102 和所述线缆夹紧机构；
63.常态防掉线试验机构；
64.所述常态防掉线试验机构包括：钢绞线5、线夹4，所述钢绞线5的一端通过线夹4连接所述调整板1的连接孔102，另一端通过线夹4连接所述线缆夹紧机构。
65.本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，如图1 所示，安装在耐张塔16上用以装夹线缆，安全备份防掉线机构、常态防掉线试验机构并排设置，但是一般状态下安全备份防掉线机构是松弛状态的，本试验装置在进行试验时通过剪断常态防掉线试验机构的钢绞线5，使安全备份防掉线机构来提供线缆的拉力，也能够测试断线发生时安全备份防掉线机构的实际效果，实现完全的仿真，达到良好的测试效果。通过重新安装新的钢绞线5，可以快速恢复常态防掉线试验机构，便于多次反复测试，模拟多种情况。
66.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，如图3所示，所述常态防掉线试验机构还包括：直角挂环3、u型挂环2、拉力传感器10、耐张线夹9；
67.所述钢绞线5的一端依次通过线夹4、直角挂环3、拉力传感器 10、u型挂环2连接所述调整板1的连接孔102，另一端依次通过线夹4、直角挂环3、u型挂环2、耐张线夹9连接所述线缆夹紧机构。
68.直角挂环3、u型挂环2可以增强连接结构整体的自由度，方便钢绞线5的连接和调整，拉力传感器10可以监控试验中力的变化曲线。
69.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，如图3所示，所述安全备份防掉线机构包括：可调节延长螺杆12、第二u型挂环13、三角联板14、直角挂板15、拱桥11、配套螺栓8；
70.所述可调节延长螺杆12的一端依次通过第二u型挂环13、三角联板14、直角挂板15连接所述调整板1的连接孔102，另一端依次通过拱桥11、配套螺栓8连接所述线缆夹紧机构。
71.第二u型挂环13、三角联板14、直角挂板15、拱桥11、配套螺栓8可以增强连接结构
整体的自由度，方便可调节延长螺杆12的连接和调整，可调节延长螺杆12能够改变安全备份防掉线机构整体的长度，以改变对线缆的预紧力。
72.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，如图3所示，所述线缆夹紧机构包括：挂板7、线缆线夹6，所述挂板7用于与所述安全备份防掉线机构、所述常态防掉线试验机构连接；所述线缆线夹6用于夹紧线缆的端部。
73.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述调整板1的一侧边缘为弧形，若干个所述连接孔102沿弧形排布，任意两个连接孔102与安装孔101的距离互不相同；所述u型挂环2 可拆卸的铰接于所述连接孔102处。该结构可以通过连接不同的连接孔102来调节常态防掉线试验机构整体长度，改变线缆张力。
74.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述线夹4为楔形线夹。楔形线夹的结构连接方便，夹紧性能较好。
75.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，所述可调节延长螺杆12的长度能够调节，以改变对线缆的预紧力。螺杆很长时，备份线夹是松弛的，不承载。螺杆缩短，备份线夹逐渐承载增大。
76.一种架空输电线路安全备份线夹防掉线试验方法，包括以下步骤：
77.s1，提供上述的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，将所述架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置通过安装孔101连接到待试验的耐张塔16上；
78.s2，通过所述架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置在耐张塔16之间布设钢芯铝绞线，并根据试验中线缆张力需求，在钢芯铝绞线上安装相应数量的模拟冰；
79.s3，在两个线夹4之间固定钢绞线5，固定好电动液压断线钳，并远程控制断线钳剪断两个线夹4之间的钢绞线5，模拟断线工况；
80.s4，试验过程中，使用拉力传感器记录试验过程中断线前后线缆动张力，并评估安全备份防掉线机构的防掉线效果。
81.优选的，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验方法，还包括步骤：
82.s5，更换模拟冰，调整线缆张力，重复步骤s3-s4，模拟研究不同档距下安全备份防掉线机构的防掉线效果；
83.s6，调整安全备份防掉线机构的预紧情况，重复步骤s3-s4，模拟研究不同预紧下安全备份线夹防掉线效果。
84.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验方法，步骤s6中，调整安全备份防掉线机构的预紧情况的步骤为：提供上述的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验装置，通过调节所述可调节延长螺杆12的长度，改变对线缆的预紧力。因此，本试验装置可以研究安全备份防掉线机构初始预紧力大小对防掉线效果的影响；安全备份防掉线机构的初始预紧状态对防掉线效果具有显著影响，本实用新型可实现对不同初始预紧(0，10％，20％，30％，40％线缆张力) 状态下的备份线夹进行冲击试验。
85.优选地，本实施例的架空输电线路安全备份线夹防掉线试验方法，步骤s4中，还使用录像机捕捉整个断线过程；步骤s6中，模拟冰由若干段的配重条组成，配重条能够套设在钢芯铝绞线上，通过增减钢芯铝绞线上配重条的个数，改变模拟冰的整体重量，通过移动配重条的位置分布，改变模拟冰的整体重量分布。
86.以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完
全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。