一种新型防震锤的研制

一种新型防震锤的研制

秦滨慧,李海山,安杰,王宗明,杨振邦,李彦锋

云南电网有限责任公司大理供电局 云南 671000

摘要：本文提出的一种新型快速安装防震锤设计，适用于电网35kV-500kV输电线路。新型快速安装防振锤能够有效防止运行过程中存在容易松动、容易滑移的问题，并且防振锤安装简易、携带方便、拆卸快捷，利于作业人员工作，可以提高现有常规防振锤的更换效率，减少50%-60%的复位时间，减少作业量及在导线上的作业时间保障检修人员的作业安全，大大降低检修作业风险，新型快速安装防振锤也能保障线路安全可靠运行，具有一定的应用和推广价值。

关键词：防震锤；输电线路；运行维护

引言

随着电网规模的不断扩大，电力系统的安全、稳定运行越来越受到重视，防震锤作为一种重要的附件被大量应用于输电线路中。随着防震锤运行时间的不断增长，防震锤的安全运行问题更是直接影响了整个输电系统的安全可靠性。输电线路上的防震锤在运行过程中因长期经受风力，气流旋涡，热胀冷缩、线路摇摆共振等因素作用，由于输电线路上的防震锤采用传统的螺杆螺母方式安装固定在输电线路上，会使防震锤的安装固定装置上的主螺杆出现松动，从而导致防震锤滑移现象常出现，有的甚至脱落。防震锤一旦发生松动、位移、脱落，防震消能效果明显降低，不但不能起到防震作用，反而会在移位过程中磨损线路，不仅危及导线的使用寿命，甚至直接威胁引发线络疲劳断线，断股等电力事故。

1影响电力电路的微风振动

输电线路的导线在微风 1-3 级风的作用下，将产生周期性的振动，也就是微风振动。主要的特征就是振幅小，一般不会超过10mm；频率高，一般为 3Hz~120Hz；振动的形态为正弦拍频波。微风振动的另外一个特征就是作用的时间长 ，有时可达数天。微风振动的主要危害就是导致线路的疲劳最终形成断股，对金具、杆塔也会造成损害。总结其危害主要由两个方面：（1）随着断股的加剧，就会导致断线事故，这严重的威胁了供电系统的安全；（2）微风振动的发生会限制导线提高其预应力值，对降低输电线路的造就产生影响。目前降低微风振动的主要方法就是防震锤的使用。

2电力线路中防震锤的使用

2.1防震锤简介

供电力系统选择的消振装置有很多种，在实践中广泛在架设输电线路中采用的是防止微风振动的构件就是防震锤。防震锤是一种专门用来防止微风振动而设计的在导线上安装的一种构件。从原理上来看，防震锤是由一段较短的钢绞线在其两端各安装一个重锤，中间安装有能够挂在导线上的夹板，当导线产生振动的时候，防震锤的钢绞线两端也不断的上下晃动，以此消耗从导线传来的振动能量，从而降低了导线的振幅，以此来降低微风振动危害。

2.2防振锤的选取和种类

经验表明，如果可以正确的选择防震锤，一般可以减少 90%的架空导线的振动应力。选择防震锤一般可以从以下几个方面出发：（1）风速、风能、气候、地理条件；（2）导线的阻尼性能曲线 ；（3）掌握和利用线路的振动水平和应变的关系；（4）保证功率的平衡。目前，国内外常用的防震锤有以下几种：

1）司托克防振锤

这种防震锤是司托克布里奇在借鉴了贝特阻尼线功能的基础上，在1925年发明的防震锤。后来在这个原理上设计的防震锤统一称之为司托克布里奇防震锤。这种防震锤的两端是对称布置的圆筒形重锤，其原理是利用两端锤头在回转和摆动时连接钢绞线在股间的滑动产生的摩擦阻尼来消除振动的能量。但是这种防震锤的锤头是对称分布的，所以在使用中会产生两个固有的谐振频率，对这两个谐振频率外的振动频率就会产生防震功率不足的情况。

2）4R 型防震锤

这种防震锤是意大利公司在总结了司托克布里奇防震锤的优点的基础上，在 1968年研制的，4R 防震锤的特征是两端的锤头重量是不等的，与中间的线夹得距离也不相同，这样就可以获得四个谐振频率。锤头一般为铸铁材质，为了适应特殊的导线也可以采用合金材料。我国在此基础上结合自身的供电特点，研制的 FR些列的防震锤于此相似。

3）4D型防震锤

这种防震锤除了可以获得四个不同的谐振频率外，比国产的防震性能要高出一倍，主要特征是4D防震锤采用的是高强度不松股钢索，线夹改为铝合金以减少电子能量损失，锤头的实际是中间开槽，钢吊索与锤头的链接处外漏，既可以方便检查，也可以让锤头甩动，防止磨损钢索。

3现有防震锤结构特点和不足

当前，输电线路上常用的防震锤有两种，一种为普通螺栓式防震锤，此类防震锤在老旧线路上普遍采用，使用率约为 80%; 另外一种为预绞式防震锤，此类防震锤在新建改造线路普遍选用，使用率约为 20%。普通螺栓式防震锤缺陷主要集中在橡胶垫与导线间滑跑和橡胶垫与线夹之间滑跑两方面，预绞式防震锤不存在滑跑，但存在两端锤头脱落破损隐患。

现有普通螺栓型防震锤结构简单、装拆过程方便，但斜向螺栓易松动，易发滑动、位移现象，缺陷率高; 预绞式防震锤不发生滑动、位移缺陷，但装拆复杂，作业时间长、难度大，存在破损情况，修复困难。综合以上分析，现有防震锤虽然针对共振频率采取了不同的设计技术，但均存在结构上的缺陷，安装使用不方便，急需研制一款防滑跑、装拆方便的新型防震锤，使电网安全运行。

4 新型防震锤结构

一种新型防震锤，包括防震锤顶部端头半圆弧形夹块和半圆弧形后夹块，前夹块上部后侧通过摇柄转动收拢，前夹块和后夹块底部中间位置分别开有孔洞,前后夹块内嵌防滑胶圈，如图1所示。

图1

将高空电缆安装进摇把调节、摇把调节紧固后可上提归拢不易划伤手指，将防滑橡胶圈卡嵌入夹片内侧，并在两端的固定螺杆上固定安装防震锤体，并使防震锤体的安装位置保证平衡杆的整体平衡，同时根据高空电缆的位置，调整调节转轮的控制垂直调节框架的高度，以达到最优平衡位置，调整调节杆在高空电缆上的位置，当滑动至适合的安装位置后，通过向内旋紧锁紧螺栓从而完成防震锤的固定，节省了拆卸与重新安装所花费的时间，有效提高工作效率，如图2所示。

图2

结束语

防震锤是广泛应用于输电线路中，用于消耗微风振动的强度和保护输电线免受疲劳损害。经过不断的改进防震锤的种类也推陈出新，本文提出的一种新型防震锤的设计，能够有效防止运行过程中存在容易松动、容易滑移的问题，并且防振锤安装简易、携带方便，可以减少高空作业的时间，大大降低检修作业风险。

参考文献

[1]范建军. 浅析输电线路中防震锤的安装措施[J]. 科技传播, 2010(20):2.

[2]多俊龙, 郑舒文, 王大众. 一种新型折页式防震锤[J]. 东北电力技术, 2021, 42(7):4.

[3]林福, 陈金华, 郑为凑,等. 输电线路微地形条件下防震锤对导线损伤与预防[C]// 福建省电机工程学会2018年学术年会获奖论文集. 2018.

[4]王正波, 张涛. 架空输电线路导线防震锤更换新技术研究与应用[J]. 华东科技：学术版, 2014(12):2.