一种电网架线装置

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体为一种电网架线装置。

背景技术

电网长距离输电需要通过架线装置对电缆进行支撑，防止电缆过度下垂，在输电线路上每隔一段距离安装一个电线杆，架线装置固定安装在电线杆上。在气温较低的冬季，一旦出现雨雪天气，电缆表面会因低温结冰，如果不及时去除，长期的冰冻会损伤输电线路，故需及时对电缆进行除冰。

现有的除冰方法通常是直接在冰层上施加外力进行除冰，例如公开号为CN217135127U的中国实用新型专利公开的一种架空线路机器人除冰冻装置，包括无人机主体、连接轴和固定壳，还包括信号控制组件、动力组件和除冰组件，通过除冰组件实现对冰块的清理，通过清理盘把掉落表面残留的冰碴扫除；又如授权公告号为CN111009870B的中国发明专利公开的一种移动式高空电缆除冰装置，包括在电缆上行走的巡线移动装置，巡线移动装置包括设置于电缆下的巡检机器人，巡检机器人上固定连接有固定台，固定台上设有用于破碎除冰的破碎除冰装置以及振动去冰装置。

实际上，现有的去冰方式均需要沿着线缆逐步进行去冰，这种方式本身效率就比较低且低温下无人机和巡检机器人的续航能力有限，去冰过程中需要检修人员频繁更换电池，更加降低了去冰的效率。那么，如何快速地对电缆进行去冰就成了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电网架线装置，通过架线装置对电缆进行除冰，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电网架线装置，包括与电线杆配合的抱箍，卡箍上安装有水平的横担，所述横担上竖直固定安装有导向套筒，导向套筒内安装有能够上下移动的方形柱，方形柱的顶部安装有用于对线缆进行夹持的线夹。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导向套筒内自上而下均匀安装有若干个与方形柱滚动配合的滚轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述横担上转动安装有竖直的转轴，转轴向上延伸至导向套筒内，转轴的圆周面上开设有导向槽，导向槽包括螺旋部分以及连通螺旋部分顶端和底端的竖直部分；方形柱内部开设有与转轴配合的圆柱槽，圆柱槽内壁上转动安装有与导向槽滚动配合的圆销。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转轴底端固定安装有从动齿轮，横担上设置有安装座，安装座上转动安装有竖直的驱动轴，驱动轴上固定安装有能够驱动从动齿轮转动的驱动齿轮；驱动轴底端安装有用于驱动其转动的叶片。

一种通过上述电网架线装置对电缆进行除冰的方法：通过自然风提供动力，经所述叶片、驱动轴、驱动齿轮、从动齿轮和转轴的传动，驱使圆销、方形柱和线夹上升，从而带动线缆端部上升；并通过线缆的自身重力使得电缆端部下降，通过电缆端部的上下移动使得电缆产生抖动效果，以去除覆盖在电缆上的冰雪。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转轴上固定安装有棘轮，横担上转动安装有与棘轮配合的棘爪，棘爪与横担之间安装有扭转弹簧；横担上固定安装有与棘爪配合的挡块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装座与横担活动配合，安装座具有使得驱动齿轮和从动齿轮啮合的工作状态以及使得驱动齿轮和从动齿轮脱离啮合的分离状态；横担上安装有用于控制安装座在工作状态和分离状态之间切换的调节单元。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节单元包括固定安装在横担上的承压片，承压片与安装座之间连接有调节弹簧；横担上固定安装有水箱，安装座上固定安装有与水箱滑动配合的活塞，活塞的边缘处安装有与水箱内壁配合的密封环。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导向套筒内围绕转轴均匀固定安装有若干个位于对方形柱下方并用于对方形柱进行缓冲的伸缩弹簧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述螺旋部分靠近其底部的槽宽自上而下逐渐增加。

在上述技术方案中，本发明提供的一种电网架线装置，不但能够对电缆起到支撑作用，防止电缆过度下垂，还能通过方形柱的上下移动带动线夹上下移动，从而带动被线夹夹持的电缆上下抖动，通过电缆自身的抖动去除电缆上的冰雪，相比传统的沿着电缆逐步去冰的方式，本发明大大提高了去冰的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中电网架线装置的结构示意图；

图2为实施例2中电网架线装置的第一结构示意图；

图3为实施例2中电网架线装置的第二结构示意图；

图4为图3中A处的放大示意图；

图5为实施例2中导向套筒、方形柱和转轴的结构示意图；

图6为实施例2中方形柱和圆销的结构示意图；

图7为实施例2中转轴的立体结构示意图；

图8为实施例2中调节单元的部分结构示意图；

图9为实施例3中导向套筒、方形柱和转轴的结构示意图；

图10为实施例3中转轴的立体结构示意图；

图11为实施例4中电网架线装置和电线杆的安装位置示意图。

附图标记说明：

1、卡箍；2、横担；3、导向套筒；4、方形柱；401、圆柱槽；5、线夹；6、滚轮；7、转轴；701、螺旋部分；702、竖直部分；8、圆销；9、从动齿轮；10、安装座；11、驱动轴；12、驱动齿轮；13、叶片；14、棘轮；15、棘爪；16、挡块；17、承压片；18、调节弹簧；19、水箱；20、活塞；21、密封环；22、伸缩弹簧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种电网架线装置，包括与电线杆配合的抱箍1，卡箍1上安装有水平的横担2，横担2的数量可以为一个，也可以为多个，多个横担2可以纵向布置，也可以横向布置；所述横担2上竖直固定安装有导向套筒3，导向套筒3内安装有能够上下移动的方形柱4；方形柱4的顶部安装有用于对线缆进行夹持的线夹5，通过线夹5对电缆进行夹持后，电缆被线夹5夹持的位置能够跟随线夹5同步上下移动。

具体的，方形柱4的升降通过外力控制，比较常见的方式是在导向套筒3内安装竖直的电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩段端部与方形柱4固定连接，电动伸缩杆伸缩过程中会带动方形柱4和线夹5上下移动，从而带动电缆上下抖动；此为现有技术中常用的技术手段，在此不过多阐述。

当冬天温度较低的情况下，电缆表面会覆盖冰雪，通过控制方形柱4升降，使得电缆上下抖动，电缆抖动过程中覆盖在电缆上的冰雪会因为惯性作用与电缆分离，从而起到了去冰的效果；需要说明的是，两个相邻电线杆之间的电缆在常规状态下就是非张紧状态，当相邻两个电线杆上安装的线夹5同时上升并快速下降时，二者之间的电缆两端会率先下降，随后电缆中段下降，整个电缆能够起到抖动的效果；当相邻两个电线杆上安装的线夹5现有升降时，二者之间的电缆同样能起到抖动的效果；由于两个电线杆之间的电缆松弛程度是有限的，故电缆的抖动幅度不会太大，不会导致电缆自身损伤。

实施例2

如图5所示，在实施例1的基础上，本实施例的导向套筒3内自上而下均匀安装有若干个与方形柱4滚动配合的滚轮6，方形柱4升降过程中，滚轮6对方形柱4起到限位作用，保证方形柱4沿着竖直方向移动不会偏移，且相比方形柱4与导向套筒3滑动摩擦，滚轮6减小了方形柱4升降过程中受到的摩擦力，保证了方形柱4的顺畅升降。

如图5、图6和图7所示，横担2上转动安装有竖直的转轴7，转轴7向上延伸至导向套筒3内，转轴7的圆周面上开设有导向槽，导向槽包括螺旋部分701以及连通螺旋部分701顶端和底端的竖直部分702；方形柱4内部开设有与转轴7配合的圆柱槽401，圆柱槽401内壁上转动安装有与导向槽滚动配合的圆销8；初始状态下，圆销8位于竖直部分702的底部，即竖直部分702与螺旋部分701底部交汇处，向转轴7施加外力使得转轴7转动时，圆销8与螺旋部分701相互贴合，转轴7对圆销8的作用力使得圆销8进入螺旋部分701并顺着螺旋部分701上升，圆销8带动方形柱4同步上升，由于圆销8是转动安装在圆柱槽401内壁上的，故圆销8在上升过程中呈滚动状态；随着转轴7持续转动，圆销8最终到达螺旋部分701顶部，即竖直部分702与螺旋部分701顶部交汇处，此时圆销8不再上升，而由于圆销8以及脱离了螺旋部分701的支撑，电缆、线夹5和方形柱4的重力共同作用，使得圆销8下降，电缆端部、线夹5和方形柱4同步下降，直至圆销8落回至竖直部分702的底部，这样就完成了线夹5和方形柱4一次上升和下降的过程；需要说明的是，圆销8、线夹5和方形柱4的上升速度与转轴7的转动速度相关，转轴7转动的速度越快，圆销8、线夹5和方形柱4上升的速度就越快；由于滚轮6对方形柱4起到限位作用，圆销8、线夹5和方形柱4是无法相对导向套筒3进行转动的，而线夹5和方形柱4下降时由于安装在方形柱4上的圆销8通过竖直部分702对转轴7起到了限位作用，故转轴7是无法转动的；且初始状态下，转轴7只能朝一个方向转动，使得圆销8进入螺旋部分701；即使向转轴7施加朝向另一个方向的外力，因为存在圆销8对竖直部分702的限位，所以转轴7也不会转动；综上所述，只需要通过外力带动转轴7持续定向转动，就能够使得电缆端部持续上下移动，从而使得电缆产生抖动的效果。

如图2、图3和图4所示，转轴7底端固定安装有从动齿轮9，横担2上活动安装有安装座10，安装座10上转动安装有竖直的驱动轴11；驱动轴11上固定安装有能够驱动从动齿轮9转动的驱动齿轮12；驱动轴11底端安装有用于驱动其转动的叶片13。

叶片13的数量可以为单个，也可以为多个，本实施例中叶片13的数量为四个，且沿驱动轴11周向均匀固定安装在驱动轴11上，风力作用在各个叶片13上的力大小和方向均不同，作用在各个叶片13上的力会产生一个合力，这个合力会带动叶片13和驱动轴11转动，但是由于风力的大小和方向都是不固定的，驱动轴11转动的速度也是间歇且没有规律的。

本实施例还提供了一种通过上述电网架线装置对电缆进行除冰的方法：通过自然风提供动力，经所述叶片13、驱动轴11、驱动齿轮12、从动齿轮9和转轴7的传动，驱使圆销8、方形柱4和线夹5上升，从而带动线缆端部上升；并通过线缆的自身重力使得电缆端部下降，通过电缆端部的上下移动使得电缆产生抖动效果，以去除覆盖在电缆上的冰雪；具体的，当环境中的自然风作用在叶片13上时会推动叶片13带动驱动轴11转动，驱动轴11带动驱动齿轮12转动，驱动齿轮12带动从动齿轮9和转轴7转动，这样就实现了通过自然风力带动转轴7转动的效果；需要说明的是，驱动齿轮12为小齿轮，从动齿轮9为大齿轮，相比直接通过外力转动转轴7，通过向驱动齿轮12施加外力间接带动转轴7转动所需要的力较小；且由于叶片13在水平方向上具有一定的长度，通过风力作用叶片13带动驱动轴11和驱动齿轮12转动，相比直接通过外力转动驱动齿轮12所需要的力也较小，故即使在较小的风力作用下，也能使得导线端部上升。

需要说明的是，将转轴7驱动圆销8上升时的转动方向定义为正向转动，在初始状态下，圆销8位于竖直部分702的底部；风力作用在各个叶片13上的合力可能会带动驱动轴11转动，也可能无法带动驱动轴11转动，这取决于合力能否经过一系列传动驱动转轴7正向转动；如果风力作用在各个叶片13上的合力经一系列传动后有驱动转轴7反向转动的趋势，驱动轴11自然是无法转动的。

如图4所示，在本实施例中，所述转轴7上固定安装有棘轮14，横担2上转动安装有与棘轮14配合的棘爪15，棘爪15与横担2之间安装有扭转弹簧；横担2上固定安装有与棘爪15配合的挡块16；棘轮14和棘爪15配合起到了限制转轴7反转的作用；圆销8位于竖直部分702的底部时，转轴7无法反转，当转轴7正转一定角度，即圆销8位于螺旋部分701时，如果没有棘轮14和棘爪15的配合，转轴7是可以反转的，如果转轴7反转，必然带动圆销8和方形柱4下降，也就是说，一旦外部风力作用停止，即驱动齿轮12不再向从动齿轮9施加驱动力，线缆端部、圆销8和方形柱4会在重力作用下向下移动复位，这就对使用环境提出了很高的要求，即使用环境中必须有持续的风力作用，显然在大多数使用环境中这是不现实的；有了棘轮14和棘爪15的配合，转轴7正转时会带动棘轮14推动棘爪15克服扭转弹簧的作用转动，棘爪15不会对转轴7的正转造成影响；一旦驱动齿轮12不再向从动齿轮9施加驱动力时，转轴7停止正转，由于挡块16对棘爪15起到阻挡作用，棘爪15无法在初始位置处向另一侧转动，即棘爪15对棘轮14和转轴7起到限制作用，转轴7不会反转，线缆端部、圆销8和方形柱4会停留在所处高度既不上升也不下降，直至外部风力通过一系列传动再次使得驱动齿轮12向从动齿轮9施加驱动力，从而驱动线缆端部、圆销8和方形柱4继续上升，直至圆销8到达螺旋部分701和竖直部分702的顶部交汇处。

在本实施例中，安装座10具有使得驱动齿轮12和从动齿轮9啮合的工作状态以及使得驱动齿轮12和从动齿轮9脱离啮合的分离状态；横担2上安装有用于控制安装座10在工作状态和分离状态之间切换的调节单元；安装座10能够在横担2上平移，且安装座10与横担2之间可以安装滚珠以减小摩擦力，此为现有技术；为了避免电缆持续上下抖动导致材料疲劳的情况出现，理想状态下是电缆只有在温度低于零度，即表面可能覆冰的情况下才抖动，温度高于零度时(即表面不可能覆冰的情况下)不抖动；那么，调节单元在温度低于零度时将安装座10保持在工作状态，在温度高于零度时将安装座10保持在分离状态即可；常用的方式是在横担2上安装用于控制安装座10位置的电动伸缩杆，此为现有技术，不做详细阐述。

如图3、图4和图8所示，调节单元包括承压片17、调节弹簧18、水箱19、活塞20和密封环21，承压片17固定安装在横担2上，承压片17与安装座10之间连接有调节弹簧18；横担2上固定安装有水箱19，水箱19内存满水，当外部气温降低到零度以下时，即电缆上存在冰层时，水箱19内的水也会转变为冰，由于水变为冰后体积会增加，故水箱19内的冰块会推动活塞20移动，以使得水箱19内体积增加；安装座10上固定安装有与水箱19滑动配合的活塞20，活塞20的边缘处安装有与水箱19内壁配合的密封环21，密封环21保证了水箱19内的水不会从活塞20处溢出。

具体的，水箱19内的水未结冰时，调节弹簧18对安装座10起到定位作用使得安装座10处于分离状态，驱动齿轮12和从动齿轮9不啮合，此时驱动齿轮12转动不会带动从动齿轮9转动，转轴7也不会转动，线缆端部、圆销8和方形柱4也不会上升；水箱19内的水结冰后体积增加，相应的活塞20也克服调节弹簧18的作用力带动安装座10平移至工作状态，驱动齿轮12和从动齿轮9也进入啮合状态；本实施例中通过调节单元自动根据外部气温控制安装座10的状态，无需额外添加动力源控制安装座10。

实施例3

如图9和图10所示，在实施例2的基础上，本实施例中，导向套筒3内围绕转轴7均匀固定安装有若干个位于对方形柱4下方并用于对方形柱4进行缓冲的伸缩弹簧22；螺旋部分701靠近其底部的槽宽自上而下逐渐增加；线缆端部、圆销8和方形柱4在重力作用下下降复位过程中，如果不对方形柱4进行缓冲，圆销8会以很快的速度撞击到竖直部分702与螺旋部分701底部交汇处，长时间撞击会导致圆销8变形，甚至影响圆销8在沿着竖直部分702与螺旋部分701顺利移动；通过伸缩弹簧22对方形柱4起到缓冲作用，使得圆销8和方形柱4在下降过程中得以减速，以避免圆销8以很快的速度撞击到竖直部分702与螺旋部分701底部交汇处；更为理想的情况是，线缆端部、圆销8和方形柱4在重力作用下下降至初始高度后继续下降一小段距离，即伸缩弹簧22进一步压缩，然后伸缩弹簧22复位，线缆端部、圆销8和方形柱4也一并上升复位，这样能起到最大的缓冲效果，本实施例将螺旋部分701靠近其底部的槽宽设置为自上而下逐渐增加的形状，实现了上述更为理想的情况；具体的，初始状态下，圆销8位于竖直部分702与螺旋部分701底部交汇处的某一高度位置，随着电缆表面覆冰，电缆的总重增加，圆销8也下降一小段距离；当电缆上下抖动一次后，电缆上覆盖的冰量减小，圆销8沿着竖直部分702下降至比电缆抖动前略高的位置，但由于电缆上仍然覆盖有冰，圆销8所处高度依然低于其初始状态下的高度，圆销8沿着竖直部分702下降过程中，先到达电缆抖动前其所处高度，随后继续压缩伸缩弹簧22，伸缩弹簧22产生持续的伸缩，带动圆销8上下移动，最终圆销8静止在比电缆抖动前略高的位置；综上所述，即使电缆上的冰量在不断减小，电缆每次抖动后圆销8所处高度均发生变化，转轴7正转时依然能够使得圆销8进入螺旋部分701；伸缩弹簧22不但对圆销8起到缓冲作用，还能在其自身的弹力作用下带动圆销8上下小幅度震动，从而带动电缆在抖动后进行小幅度上下震动，进一步促进了电缆上冰层的脱落。

实施例4

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种电网架线装置及其安装方法，以实现高效率利用风能带动叶片13和驱动轴11定向转动的效果；虽然不同地区冬季的风向不同，输电线路不同位置因附近的山体和建筑物分布不同也会对风向起到不同方向的引导，但是一个固定地点其冬季大部分时间的大致风向是相同的，本实施例中抱箍1上安装有一个横担2，在安装的过程中，将横担2安装在电线杆远离风向的一侧，即图11中的下方，使得电线杆能够对部分叶片13起到部分阻挡，这样在风力作用下电线杆会减小风对这部分被阻挡叶片13的作用力(图11中上方箭头所示为风力方向)，而未被阻挡的叶片13受到的风力作用正常，这样就使得驱动轴11能够以较为稳定的状态定向转动(图11中下方箭头所示为旋转方向)，经过一系列传动后，促使方形柱4和线夹5以较快的频率上下抖动，从而提高除冰的速度；需要说明的是，如果在特殊情况下风向与正常不一致，叶片13也能够带动驱动轴11定向转动，只不过驱动轴11为间歇转动，且间歇时间可能较长，方形柱4和线夹5上下抖动的频率也相对较低。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。