输电线路用椭圆形防鸟罩

专利摘要:
本实用新型提供输电线路用椭圆形防鸟罩，属于电气技术领域。包括：以椭圆短轴为对称轴对称设置的两个半椭圆形罩片，所述两个半椭圆形罩片之间的拼接处均设置有螺孔、且通过螺栓相互固定连接，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆圆心处有圆形开孔，所述圆形开孔内壁贴有硅橡胶圈，将所述输电线路用椭圆形防鸟罩安装到绝缘子上时，所述绝缘子的上端从所述圆形开孔处穿过，所述输电线路用椭圆形防鸟罩置放于所述绝缘子的上端的上端金具部位，所述硅橡胶圈与所述上端金具部位相接触，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆长轴与所述绝缘子的下端所连接的导线平行。
公开号:CN214337486U
申请号:CN202120133830.7U
申请日:2021-01-19
公开日:2021-10-01
发明作者:郝金鹏；伍弘；刘世涛；丁培；杨凯；李秀广；王羽；吴强；马波；房子祎；吴波；马云龙；何宁辉；牛勃；云明轩；田禄；马飞越；周秀；闫振华；张庆平
申请人:Wuhan Anhaixun Technology Co ltd；Electric Power Research Institute of State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd；
IPC主号:H02G7-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及电气技术领域，尤其涉及一种输电线路用椭圆形防鸟罩。
[n0002] 涉鸟故障防治是架空输电线路防灾减灾的重点内容，涉鸟故障数量在电网110千伏及以上架空输电线路跳闸故障中仅次于雷击和外力破坏，由于110kV输电线路电压等级不高，绝缘距离较短，相对于更高电压等级线路，其发生鸟粪闪络事件的次数更多，概率更大。鸟粪闪络事件即是鸟粪引起的跳闸，即鸟粪附着在输电线路绝缘子表面，在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电场作用下出现的强烈放电现象；或者鸟粪在空中拉丝成线，降低了高压端和低压端之间的绝缘距离，甚至直接短接高低压端，所造成的线路闪络跳闸，严重影响了输电线路的运行可靠性和安全性。
[n0003] 目前输电线路防鸟害措施包括安装防鸟罩、防鸟挡板以及防鸟刺，安装大盘径伞裙、电子惊鸟器以及高压端绝缘套管，虽然取得了较好的防治效果，但没有优先考虑鸟类的生命安全；另外，鸟粪闪络防护范围普遍认为是以绝缘子中心为圆心的圆形，对于110kV输电线路而言，该圆半径不超过0.3m，试验室中经常以这个范围开展鸟粪闪络试验：搭建模拟横担平台悬挂绝缘子和模拟导线；确定鸟粪模拟物，将其置于模拟横担平台上；给导线施加实际输电线路运行电压；滴落鸟粪模拟物；观察和记录闪络概率；沿着横担方向移动鸟粪，重复试验，直至闪络不再发生；这个鸟粪滴落位置距离绝缘中心最大的不发生闪络的距离即为防护圆半径。然而实际上输电杆塔的横担相对于绝缘子外轮廓要宽很多，鸟类可能停留在横担上的任意位置排泄，而高压端的导线、金具和均压环并非中心对称结构，而是轴对称结构。因此仅考虑将鸟粪沿着一个方向移动得到的圆形范围是不准确的，保护范围可能存在盲区；另外，为方便安装，常规防鸟罩生产时通常制作一半，实际安装时，再将两个对称的半部分拼接，固定于绝缘子上端金具处，在风力作用下，拼接处会不断摩擦金具，导致其磨损引发安全威胁。
[n0004] 有鉴于此，本实用新型提供一种考虑防护范围的输电线路用椭圆形防鸟罩，其外形为一椭圆形，可全面覆盖鸟粪闪络的高危范围，没有防护盲区，防范鸟粪闪络的效果更好，且解决了常规防鸟罩拼接处的磨损问题，能够提高供电、用电的稳定性和安全性。
[n0005] 本实用新型实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：
[n0006] 一种输电线路用椭圆形防鸟罩，为椭圆形，包括以椭圆短轴为对称轴对称设置的两个半椭圆形罩片，所述两个半椭圆形罩片之间的拼接处均设置有螺孔、且通过螺栓相互固定连接，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆圆心处有圆形开孔，所述圆形开孔内壁贴有硅橡胶圈，将所述输电线路用椭圆形防鸟罩安装到绝缘子上时，所述绝缘子的上端从所述圆形开孔处穿过，所述输电线路用椭圆形防鸟罩置放于所述绝缘子的上端的上端金具部位，所述硅橡胶圈与所述上端金具部位相接触，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆长轴与所述绝缘子的下端所连接的导线平行。
[n0007] 较优地，所述两个半椭圆形罩片的罩面均为倾斜结构，倾斜角度为7°。
[n0008] 较优地，所述输电线路用椭圆形防鸟罩采用环氧树脂材料。
[n0009] 较优地，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆短轴为28cm，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆长轴为40cm。
[n0010] 较优地，所述硅橡胶圈的厚度为3mm。
[n0011] 由上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的一种考虑防护范围的输电线路用椭圆形防鸟罩可全面覆盖鸟粪闪络的高危范围，没有防护盲区，防范鸟粪闪络的效果更好，且解决了常规防鸟罩拼接处的磨损问题，能够提高供电、用电的稳定性和安全性。
[n0012] 图1为本实用新型实施例的输电线路用椭圆形防鸟罩的防护范围示意图。
[n0013] 图2为本实用新型实施例的输电线路用椭圆形防鸟罩的俯视图。
[n0014] 图3为本实用新型实施例的输电线路用椭圆形防鸟罩的前视图。
[n0015] 图4为本实用新型实施例的输电线路用椭圆形防鸟罩的右视图。
[n0016] 图5为本实用新型实施例的安装有图1所示防鸟罩的绝缘子结构示意图。
[n0017] 图6为输电线路鸟粪闪络防护范围的测定装置的结构图。
[n0018] 图7为本实用新型的鸟粪推进装置实现不同角度滴落模拟鸟粪液的布置方式图。
[n0019] 图8为本实用新型的在不同角度下滴落点到绝缘子本体中轴线的间距与闪络概率的关系图。
[n0020] 图中：输电线路用椭圆形防鸟罩1、绝缘子本体2、上端金具3、下端金具4、导线5、半椭圆形罩片11、螺孔12、硅橡胶圈13、绝缘子悬挂点6、横担7、鸟粪推进装置81、电源单元82。
[n0021] 以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
[n0022] 现有技术中，鸟粪闪络防护范围普遍认为是以绝缘子中心为圆心的圆形，对于110kV输电线路而言，圆半径不超过0.3m，高压端的导线、金具和均压环并非中心对称结构，而是轴对称结构，采用现有技术的将鸟粪沿着一个方向移动得到的圆形范围是不准确的，保护范围可能存在盲区。
[n0023] 本实用新型提供一种新型的输电线路用椭圆形防鸟罩1（下面简称防鸟罩1），为椭圆形，如图1所示，椭圆形的防护范围数据是经过模拟试验和仿真计算得出。防鸟罩1包括以椭圆短轴为对称轴对称设置的两个完全相同的半椭圆形罩片11，如图2、图3所示，其中，第一半椭圆形罩片和第二半椭圆形罩片之间的拼接处均设置有螺孔12，两个半椭圆形罩片的螺孔对接，通过螺栓相互固定连接，防鸟罩1的椭圆圆心处有圆形开孔，圆形开孔内壁贴有硅橡胶圈13，将防鸟罩1安装到绝缘子上时，绝缘子本体2的上端从圆形开孔处穿过，防鸟罩1置放于绝缘子本体2的上端的上端金具3部位，硅橡胶圈13与上端金具4部位相接触，防鸟罩1的椭圆长轴与绝缘子本体2的下端所连接的导线5平行。
[n0024] 其中，防鸟罩1的椭圆短轴为28cm，防鸟罩1的椭圆长轴为40cm，防鸟罩1采用环氧树脂材料。硅橡胶圈13的厚度为3mm，两个半椭圆形罩片的罩面均为倾斜结构，如图4所示，倾斜角度为7°，便于鸟粪滴落。防鸟罩1应用到绝缘子的具体方案是，将防鸟罩1放在绝缘子本体2的上端金具4部位，硅橡胶圈13与上端金具4接触，可以起到隔离半椭圆形罩片和上端金具4，防止磨损。
[n0025] 图1所示防鸟罩1的防护范围是经模拟试验和仿真计算得出，在模拟试验中，搭建了图6所示的测定装置，测定装置中鸟粪推进装置81在横担7上沿着预定路径移动，并依次在预定路径上各个滴落位置向下方垂直滴落模拟鸟粪液；模拟鸟粪液从滴落位置滴落后，通过电源单元检测是否发生由模拟鸟粪液引起的闪络现象并记录；根据滴落位置以及对应的闪络现象发生情况分析得到闪络防护范围，其中，闪络防护范围的中心位于绝缘子本体2的中轴线上、且闪络防护范围趋近于一椭圆形区域。
[n0026] 其中，沿着预定路径是指鸟粪推进装置81在主横担和副横担上的预定移动轨迹，通过调整导线方位，可以使鸟粪推进装置81在不同的相对位置滴落模拟鸟粪液，以实现在多个角度滴落模拟鸟粪液的目的。例如，可将模拟鸟粪液滴落全程轨迹集合称为鸟粪滴落通道，鸟粪滴落通道与绝缘子本体2的中轴线所成的平面为滴落平面，导线5与绝缘子2的中轴线所成的平面为导线平面，将滴落平面与导线平面所成角度为滴落角度，随着导线方位的调整，可以使滴落角度调整为任意角度，以实现模拟实际应用中鸟粪随机滴落的可能性。如图7所示，通过改变导线5和主横担的相对位置关系，组合出其中0°、30°、60°和90°这四个角度作为用于测定闪络防护范围的滴落角度。
[n0027] 在试验时，首先调整滴落角度，然后鸟粪滴落装置81沿着横担7依次滴落模拟鸟粪液，在预定轨迹中的每个滴落点连续滴落N次，再移动到下一个滴落位置滴落模拟鸟粪液。例如，可以设置每个滴落点进行10次试验，连续滴落10次模拟鸟粪液，每次均滴落30ml，观察并记录随着鸟粪滴落装置81与绝缘子本体2中轴线的距离接近又远离的过程中，每一个滴落点滴落模拟鸟粪液后发生闪络现象的情况，直至鸟粪滴落装置81已经远离到同一滴落点进行N次试验均不发生闪络现象为止。
[n0028] 最后对试验结果进行整理：统计每一个滴落点滴落模拟鸟粪液后发生闪络现象的概率，可生成如图8所示的曲线图，图8中闪络概率恒为100%的线所对应滴落角度为0°，从左到右的曲线图所对应角度依次为90°、60°、30°；去除所有概率值为零的滴落位置数据，根据剩余的滴落位置数据获取鸟粪推进装置沿着各个滴落角度进行滴落操作时发生闪络现象的临界距离，即图8中的各角度曲线在概率为0时的横轴坐标值，该横轴坐标值将作为所对应角度发生闪络现象的临界距离；根据各个滴落角度所对应的临界距离绘制闪络防护范围，通过上述实际操作所得出的闪络防护范围趋近于一椭圆形状，其中，椭圆长轴为导线5所在方向。
[n0029] 上述试验为一种定性确定闪络防护范围的方案，进一步地，本实用新型实施例采用一种仿真计算的方式定量计算闪络防护范围，具体的试验步骤为：在计算机中建立图6所示测定装置的三维仿真模型；在计算机中输入三维仿真模型中各个零部件的材料参数，如表格1所示；当导线5通过鸟粪液与横担7发生电连接后，整个试验装置构成闪络回路，仿真计算出导线5与鸟粪滴落通道之间呈不同滴落角度时，鸟粪滴落通道和绝缘子本体2中轴线的滴落间距与导线5在最短击穿路径上的平均场强值之间的曲线关系图，根据曲线关系图分析出在各个滴落角度所对应的临界距离，并绘制闪络防护范围。
[n0030] 通过模拟试验与仿真计算的结合，可以更加精确地确定鸟粪闪络防护范围，模拟出真实鸟类在输电线路上方排便后对线路运行产生的风险；本实用新型采用试验定性确定防护范围的形状，采用仿真计算定量确定防护范围的具体信息，二者结论相互验证，结果更有说服力。
[n0031] 图5为本实用新型的输电线路用椭圆形防鸟罩1应用到绝缘子的示例，绝缘子包括绝缘子本体2、上端金具3、下端金具4和导线5，上端金具3位于绝缘子本体的上端，绝缘子本体2的上端穿过防鸟罩1的圆形开孔并在上端金具3处置放防鸟罩1，导线5通过下端金具4与绝缘子本体2固定连接，防鸟罩1的椭圆长轴与导线5平行。
[n0032] 本实用新型实施例提供的输电线路用椭圆形防鸟罩可全面覆盖鸟粪闪络的高危范围，没有防护盲区，防范鸟粪闪络的效果更好，且解决了常规防鸟罩拼接处的磨损问题，能够提高供电、用电的稳定性和安全性。
[n0033] 以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

权利要求:
Claims (5)
[0001] 1.一种输电线路用椭圆形防鸟罩，其特征在于，为椭圆形，包括以椭圆短轴为对称轴对称设置的两个半椭圆形罩片，所述两个半椭圆形罩片之间的拼接处均设置有螺孔、且通过螺栓相互固定连接，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆圆心处有圆形开孔，所述圆形开孔内壁贴有硅橡胶圈，将所述输电线路用椭圆形防鸟罩安装到绝缘子上时，所述绝缘子的上端从所述圆形开孔处穿过，所述输电线路用椭圆形防鸟罩置放于所述绝缘子的上端的上端金具部位，所述硅橡胶圈与所述上端金具部位相接触，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆长轴与所述绝缘子的下端所连接的导线平行。
[0002] 2.如权利要求1所述的输电线路用椭圆形防鸟罩，其特征在于，所述两个半椭圆形罩片的罩面均为倾斜结构，倾斜角度为7°。
[0003] 3.如权利要求1所述的输电线路用椭圆形防鸟罩，其特征在于，所述输电线路用椭圆形防鸟罩采用环氧树脂材料。
[0004] 4.如权利要求1所述的输电线路用椭圆形防鸟罩，其特征在于，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆短轴为28cm，所述输电线路用椭圆形防鸟罩的椭圆长轴为40cm。
[0005] 5.如权利要求1所述的输电线路用椭圆形防鸟罩，其特征在于，所述硅橡胶圈的厚度为3mm。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120133830.7U|CN214337486U|2021-01-19|2021-01-19|输电线路用椭圆形防鸟罩|CN202120133830.7U| CN214337486U|2021-01-19|2021-01-19|输电线路用椭圆形防鸟罩|