CN114374182A - 电力架空线缆弧垂调整装置 - Google Patents

Abstract

电力架空线缆弧垂调整装置，涉及电力电缆领域。本发明是为了解决现有技术只能对弧垂进行检测，无法及时的对弧垂进行处理，进而增大事故发生几率的问题。本发明电机的动力输出轴与螺杆的一端同轴连接，螺杆与螺母螺纹连接，上摆臂的一端和下摆臂的一端相互铰接，上摆臂的另一端与电机外壳铰接，下摆臂的另一端与螺母的外圆周面铰接，上摆臂、下摆臂和螺杆位于同一平面，高压电缆感应取电装置的电磁取能线圈固定在上摆臂的一端，控制部通过弧垂监测装置实时采集弧垂，将采集到的弧垂与标准阈值范围进行比较，当采集到的弧垂大于标准阈值范围的上限，则驱动电机正转，反之驱动电机反转。

Description

电力架空线缆弧垂调整装置

技术领域

本发明属于电力电缆领域，尤其涉及架空线缆的弧垂调整。

背景技术

一般地，当输电距离较远时，由于导线自重，会形成轻微的垂度，使导线呈悬链线的形状。这是由于把一个导线拉直需要无穷大的力，而实际中不存在这样的力，而且也会为杆塔带来负担，因此通常在可控范围内，线缆就需要留有弧垂。弧垂是指在平坦地面上，相邻两基电杆上导线悬挂高度相同时，导线最低点与两悬挂点间连线的垂直距离。

输电线路弧垂是线路安全运行的主要指标，弧垂过大或过小都会影响线路的安全运行。当弧垂过大时，不能保证导线对地面的安全距离，一旦有大风吹过或地面设备经过，都可能会造成短路事故的发生；当弧垂过小时，导线所承受的应力又会过大，在冬季气温过低时，线路收缩或线路结冰增加重量，有可能造成断线事故。

综上所述，输电线路弧垂对输电线路的安全具有重大影响。现有技术中存在很多弧垂检测的装置来判断弧垂是否存在过大或过小的问题，然后将检测结果发送至工作人员，再由工作人员进行处理。但是，由于工作人员做好准备再到达现场需要一定时间，这段时间无人处理，会极大的增加事故发生几率。

发明内容

本发明是为了解决现有技术只能对弧垂进行检测，无法及时的对弧垂进行处理，进而增大事故发生几率的问题，现提供电力架空线缆弧垂调整装置。

电力架空线缆弧垂调整装置，包括弧垂监测装置，该弧垂监测装置的电源为高压电缆感应取电装置，

还包括：上摆臂2、下摆臂3、电机4、螺杆6、螺母7和控制部，

电机4的动力输出轴与螺杆6的一端同轴连接，螺杆6与螺母7螺纹连接，上摆臂2的一端和下摆臂3的一端相互铰接，上摆臂2的另一端与电机4外壳铰接，下摆臂3的另一端与螺母7的外圆周面铰接，上摆臂2、下摆臂3和螺杆6位于同一平面，

高压电缆感应取电装置的电磁取能线圈1固定在上摆臂2的一端，电磁取能线圈1的中轴垂直于上摆臂2、下摆臂3和螺杆6构成的平面，

控制部包括弧垂的标准阈值范围以及以下软件实现的单元：

通过弧垂监测装置实时采集弧垂的单元，

将采集到的弧垂与标准阈值范围进行比较的单元，

当采集到的弧垂大于标准阈值范围的上限，则驱动电机4正转的单元，

当采集到的弧垂小于标准阈值范围的下限，则驱动电机4反转的单元，

当采集到的弧垂属于标准阈值范围，则驱动电机4停止旋转的单元，

当电机4正转时，螺杆6正转，进而带动螺母7向螺杆6顶部移动，上摆臂2和下摆臂3的铰接点向远离螺杆6的方向移动，当电机4反转时，螺杆6反转，进而带动螺母7向螺杆6底部移动，上摆臂2和下摆臂3的铰接点向靠近螺杆6的方向移动。

进一步的，上述电力架空线缆弧垂调整装置还包括固定连接件5，固定连接件5用于将电机4的动力输出轴与螺杆6固定连接。

进一步的，上述电力架空线缆弧垂调整装置还包括螺母限位块8，螺母限位块8固定在螺杆6底部。

进一步的，上述电力架空线缆弧垂调整装置还包括摆臂限位块9，摆臂限位块9固定在螺母7上，摆臂限位块9用于阻挡下摆臂3向螺杆6方向倾斜。

进一步的，上述电力架空线缆弧垂调整装置还包括支架10，支架10用于支撑电力架空线缆弧垂调整装置。

进一步的，上述支架10为直杆，螺杆6底端通过轴承与直杆顶部相连。

进一步的，上述支架10包括上支杆10-1和下支杆10-2，上支杆10-1和下支杆10-2均为“L”形，上支杆10-1的一端与电机4固定连接，下支杆10-2的一端通过轴承与螺杆6底端相连。

本发明所述的电力架空线缆弧垂调整装置，利用了高压电缆感应取电装置中的电磁取能线圈作为电缆的支撑件，使得电磁取能线圈不仅具备取电的功能，还能够用来调整电缆的张力和高度，实现对弧垂的调整。同时，本发明所述的电力架空线缆弧垂调整装置，能够在检测到弧垂出现问题的同时对问题进行处理，保证速率和能效，降低故障发生的风险。

附图说明

图1为电力架空线缆弧垂调整装置的螺母位于最低位置时的结构示意图；

图2为电力架空线缆弧垂调整装置的螺母位于螺杆中部位置时的结构示意图；

图3为图2的左视图螺母；

图4为螺母的俯视图；

图5为支架为直杆时，支架支撑电力架空线缆弧垂调整装置的示意图；

图6为支架为“L”形杆时，支架支撑电力架空线缆弧垂调整装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

具体实施方式一：参照图1至图4具体说明本实施方式，本实施方式所述的电力架空线缆弧垂调整装置，包括弧垂监测装置、上摆臂2、下摆臂3、电机4、固定连接件5、螺杆6、螺母7、螺母限位块8、摆臂限位块9和控制部。

上述弧垂监测装置中采用光栅光纤应变传感器设置在被测电缆上，用于采集电缆的应变力。利用历史采集的电缆应变力和其对应的弧垂值训练神经网络模型，然后利用训练好的神经网络模型来获得弧垂值。弧垂监测装置中的电源为高压电缆感应取电装置。

具体的，本实施方式中电力架空线缆弧垂调整装置主要的结构如下：

电机4的动力输出轴通过固定连接件5与螺杆6的一端同轴连接，螺杆6与螺母7螺纹连接，上摆臂2的一端和下摆臂3的一端相互铰接，上摆臂2的另一端与电机4外壳铰接，下摆臂3的另一端与螺母7的外圆周面铰接，上摆臂2、下摆臂3和螺杆6位于同一平面。

高压电缆感应取电装置的电磁取能线圈1固定在上摆臂2的一端，电磁取能线圈1的中轴垂直于上摆臂2、下摆臂3和螺杆6构成的平面。

螺母限位块8固定在螺杆6底部，防止螺母7从螺杆6的底端脱落。

摆臂限位块9固定在螺母7上，摆臂限位块9用于阻挡下摆臂3向螺杆6方向倾斜。

控制部包括弧垂的标准阈值范围以及以下软件实现的单元：

通过弧垂监测装置实时采集弧垂的单元，

将采集到的弧垂与标准阈值范围进行比较的单元，

当采集到的弧垂大于标准阈值范围的上限，则驱动电机4正转的单元，

当采集到的弧垂小于标准阈值范围的下限，则驱动电机4反转的单元，

当采集到的弧垂属于标准阈值范围，则驱动电机4停止旋转的单元，

当电机4正转时，螺杆6正转，进而带动螺母7向螺杆6顶部移动，上摆臂2和下摆臂3的铰接点向远离螺杆6的方向移动，当电机4反转时，螺杆6反转，进而带动螺母7向螺杆6底部移动，上摆臂2和下摆臂3的铰接点向靠近螺杆6的方向移动。

本实施方式的工作原理如下：

本实施方式中，将电缆穿过电磁取能线圈1，利用高压电缆感应取电原理进行取电，为弧垂监测装置供电。当弧垂监测装置发现弧垂超过标准阈值范围的上限时，那就说明弧垂过大，电缆下垂。此时驱动电机4正转，由于螺杆6旋转，而螺母7与下摆臂3连接而无法旋转，使得螺母7沿螺杆6轴向向上移动。上摆臂2和下摆臂3铰接的结构使得二者的铰接点向远离螺杆6的方向移动，且同时随着上摆臂2的下端上移，电磁取能线圈1也同时带动电缆上移。电缆被提起的同时还向一侧被支撑起来，从而减小了弧垂。

反之，当弧垂监测装置发现弧垂超过标准阈值范围的下限时，那就说明弧垂过小，电缆被拉紧。此时驱动电机4反转，使得螺母7沿螺杆6轴向向下移动。上摆臂2和下摆臂3铰接的结构使得二者的铰接点向靠近螺杆6的方向移动，且同时随着上摆臂2的下端下移，电磁取能线圈1也同时带动电缆下移。电缆回缩，增加弧垂，降低电缆所受应力。

在实际应用时，应当使电磁取能线圈1位于最大和最小移动区域之间，使得电缆无论遇到何种情况都有调整的范围。

本实施方式所述的电力架空线缆弧垂调整装置，利用了高压电缆感应取电装置中的电磁取能线圈1作为电缆的支撑点，使得电磁取能线圈1不仅具备取电的功能，还能够用来调整电缆的张力和高度，实现对弧垂的调整。并且本实施方式所述的电力架空线缆弧垂调整装置，能够在检测到弧垂出现问题的同时对问题进行处理，保证速率和能效，降低故障发生的风险。

具体实施方式二：参照图5具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的电力架空线缆弧垂调整装置的进一步说明，本实施方式中所述的电力架空线缆弧垂调整装置还包括支架10，支架10用于支撑电力架空线缆弧垂调整装置。

进一步的，本实施方式中支架10为直杆，螺杆6底端通过轴承与直杆顶部相连。实际应用时，可以将直杆直接设立在两个电塔或电杆之间的地面上，对下垂的电缆起到支撑作用。

具体实施方式三：参照图6具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的电力架空线缆弧垂调整装置的进一步说明，本实施方式中所述的电力架空线缆弧垂调整装置还包括支架10，支架10用于支撑电力架空线缆弧垂调整装置。

进一步的，本实施方式中支架10包括上支杆10-1和下支杆10-2，上支杆10-1和下支杆10-2均为“L”形。上支杆10-1的一端与电机4固定连接，下支杆10-2的一端通过轴承与螺杆6底端相连。这种支架在实际应用时，上支杆10-1和下支杆10-2的另一端安装在电塔或者电杆上，减少占地面积。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

Claims (7)

1.电力架空线缆弧垂调整装置，包括弧垂监测装置，该弧垂监测装置的电源为高压电缆感应取电装置，

其特征在于，电力架空线缆弧垂调整装置还包括：上摆臂(2)、下摆臂(3)、电机(4)、螺杆(6)、螺母(7)和控制部，

电机(4)的动力输出轴与螺杆(6)的一端同轴连接，螺杆(6)与螺母(7)螺纹连接，上摆臂(2)的一端和下摆臂(3)的一端相互铰接，上摆臂(2)的另一端与电机(4)外壳铰接，下摆臂(3)的另一端与螺母(7)的外圆周面铰接，上摆臂(2)、下摆臂(3)和螺杆(6)位于同一平面，

高压电缆感应取电装置的电磁取能线圈(1)固定在上摆臂(2)的一端，电磁取能线圈(1)的中轴垂直于上摆臂(2)、下摆臂(3)和螺杆(6)构成的平面，

控制部包括弧垂的标准阈值范围以及以下软件实现的单元：

通过弧垂监测装置实时采集弧垂的单元，

将采集到的弧垂与标准阈值范围进行比较的单元，

当采集到的弧垂大于标准阈值范围的上限，则驱动电机(4)正转的单元，

当采集到的弧垂小于标准阈值范围的下限，则驱动电机(4)反转的单元，

当采集到的弧垂属于标准阈值范围，则驱动电机(4)停止旋转的单元，

当电机(4)正转时，螺杆(6)正转，进而带动螺母(7)向螺杆(6)顶部移动，上摆臂(2)和下摆臂(3)的铰接点向远离螺杆(6)的方向移动，当电机(4)反转时，螺杆(6)反转，进而带动螺母(7)向螺杆(6)底部移动，上摆臂(2)和下摆臂(3)的铰接点向靠近螺杆(6)的方向移动。

2.根据权利要求1所述的电力架空线缆弧垂调整装置，其特征在于，还包括固定连接件(5)，固定连接件(5)用于将电机(4)的动力输出轴与螺杆(6)固定连接。

3.根据权利要求1所述的电力架空线缆弧垂调整装置，其特征在于，还包括螺母限位块(8)，螺母限位块(8)固定在螺杆(6)底部。

4.根据权利要求1所述的电力架空线缆弧垂调整装置，其特征在于，还包括摆臂限位块(9)，摆臂限位块(9)固定在螺母(7)上，摆臂限位块(9)用于阻挡下摆臂(3)向螺杆(6)方向倾斜。

5.根据权利要求1所述的电力架空线缆弧垂调整装置，其特征在于，还包括支架(10)，支架(10)用于支撑电力架空线缆弧垂调整装置。

6.根据权利要求5所述的电力架空线缆弧垂调整装置，其特征在于，支架(10)为直杆，螺杆(6)底端通过轴承与直杆顶部相连。

7.根据权利要求5所述的电力架空线缆弧垂调整装置，其特征在于，支架(10)包括上支杆(10-1)和下支杆(10-2)，上支杆(10-1)和下支杆(10-2)均为“L”形，

上支杆(10-1)的一端与电机(4)固定连接，下支杆(10-2)的一端通过轴承与螺杆(6)底端相连。

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