预绞式线夹防振锤损伤导线的原因分析

电力线路的导线悬挂在空中,在空气气流的吹动作用下会产生一定的振动。当空气气流的冲击频率与导线的固有频率相同时会产生共振。长期共振使导线发生金属“疲劳”,可能造成断线。为防止导线因振动受损,可在导线悬挂点附近安装防振锤,其作用是消耗由风能(微风)作用在架空导(地)线上引起的振动能量,保护导(地)线免受疲劳损伤。防振锤结构简单、安装方便、价格低,已广泛应用于输电线路中。

防振锤功率特性数值仿真与动力学优化

针对防振锤在不同工况下无法发挥最佳防振性能的问题,构建防振锤子系统模型,简化功率特性数据采集方程,设计实验装置对防振锤进行功率特性数值仿真计算,得到防振锤的功率特性曲线,并采用Kriging模型对防振锤的绞线抗弯刚度、绞线股间摩擦系数、材料内阻尼进行动力学优化。模拟实验结果表明:仿真结果与测定结果较为吻合,防振锤的功率特性仿真数值具有可靠性;在不同频率工况下,优化后输电导线的振幅、比振幅较小,说明防振锤功率消耗较大,具有更好的防振性能。

音叉式防振锤的模态分析及优化设计

通过提高防振锤谐振频率的设计一致性,可提升防振效果。以音叉式防振锤为例,研究其参数优化问题,构建模态分析参数模型,对防振锤关键技术参数进行仿真优化设计。结果表明,参数优化后音叉式防振锤固有频率与期望值近乎相同,验证了优化后参数优越性。

面向防振锤更换的无人机-机器人协同控制

防振锤更换现场变动因素较多、存在多种信号干扰,抓取力与防振锤重力间的平衡难度大,稳定性较差,由此,提出一种无人机-机器人协同控制算法。明确防振锤内部结构,考虑线路重量和抗振力需求,计算抓取力和防振锤重力,分析不平衡因素,根据构建的无人机-刚柔耦合系统动力学模型,计算不同时间点的最佳的旋转中心值,用于约束机器人运行的最大偏离范围。根据无人机的非线性动态反演关系,以内环控制求得机器人运动轨线与目标轨迹之间的贴合能力,以外环控制获得无人机出现转弯、上升、下降以及停滞状态下的一阶和二阶导数输出数值,采用二阶求导的控制阈值,完成无人机-机器人协同控制。实验结果表明,关节柔性变化轨迹控制稳定性强,无人机姿态角和位置偏差较小,实用价值高。

特高压输电线路大跨越导线、地线防振设计探讨

特高压架空线路因通道受限一般采用大档距、高塔架设方案,也因此导致导线、地线因微风振动明显加剧,防振设计变得更加复杂。常规大跨越导线、地线防振方案基本依赖于实验室微风振动真型实验,也因此需要比较长的试验周期及其更多的投资。借助计算机计算能力,基于能量平衡原理,对导线、地线微风振动采用有限元方法分析,得到导地线各关键点处的动弯应变值,依此设计防振方案,并对多个方案进行对比分析,择优使用,减少防振试验次数,提高工作效率,更好满足工程设计进度及成本控制。

β阻尼线防振试验研究

大跨越线路一般采用防振锤和β阻尼线联合防振方案,其防振方案一般通过试验来确定。根据IEEE导线振动测试试验标准,设计并构建了由固定端系统、张拉系统、激励系统和测量系统组成的试验平台。通过改变阻尼线的花边长度、数量和弧垂等设计参数,研究不同的阻尼线设计参数对其防振性能的影响,试验结果表明:阻尼线花边长度对应不同防振频率,花边数量越多,防振频段越宽,而花边弧垂对阻尼线防振性能影响不大,根据工程经验可取花边长度的1/10。试验结果和理论分析可为后续大跨越输电线路的防振设计提供参考。

基于改进Cascade RCNN的输电线路防振锤脱落检测方法

无人机巡检输电线路时,因拍摄角度和距离问题,容易出现被输电线遮挡和远距离拍摄的防振锤脱落目标,导致目标特征被遮挡且分辨率较低,且部分防振锤出现滑移现象,导致目标识别准确率降低。针对以上问题,提出一种基于改进Cascade RCNN的防振锤脱落检测网络。第一,设计了对比学习网络,将正负样本与真实样本的特征进行对比学习,利用对比损失函数训练网络,使其能更加关注到被遮挡的防振锤脱落目标,提升其特征提取能力;第二,进行了分类器增强操作,筛选出网络级联结构中回归效果较好的感兴趣区域并送入最后的分类回归队列中,提高了分类器的分类能力,进而提升检测目标的分类分数;第三,设计了并行注意力机制模块,整合网络提取的特征,增大关键特征的权重,使网络关注到图像中更关键的区域;在特征金字塔中,将双线性插值方法代替为反卷积,提升特征还原能力。经交叉验证实验结果表明,改进后的模型召回率、精确率和平均精度达到了97.5%,91.0%和92.0%,相比基线模型分别提高了6.9%,28.4%和8.0%。

基于改进FCOS算法的架空输电线路防振锤检测

防振锤是架空输电线路系统中一种重要的电气设备,对防止架空线路因风吹而发生周期性疲劳破坏具有重要意义。航拍图像中,防振锤具有尺寸较小、形态各异、背景复杂多变、检测难度较大等问题。针对这些问题,采用单阶段全卷积目标检测网络(Fully convolutional one-stage object detection,FCOS)来进行架空输电线路防振锤检测。为了提高检测精度,将FCOS特征提取层的各个特征点看作随机变量,用各阶中心矩的组合表达其随机分布,并在此基础上提出了一种基于各阶中心矩的空间注意力机制,来准确描述图像特征的权重分布。试验结果表明,改进后的FCOS在不同阈值下的平均检测精度均高于原始的FCOS,当阈值为0.5时,平均检测精度达到94.9%。同时,该方法在不同阈值下的平均检测精度,大大超过了其他主流的注意力机制。

关于防振与防振橡胶

文中阐述了防振理论及方法、动态特性,发动机防振,防振与减振的区别。提出了防振橡胶的技术要求,NR、BR、SBR是最佳的防振橡胶,罗列了防振橡胶产品的种类。

基于榫卯结构的口字型瓦楞纸板衬垫缓冲防振性能研究

为探索瓦楞纸板缓冲衬垫新结构及其缓冲防振性能,采用B型瓦楞纸板,将凹凸榫结构应用到瓦楞纸板衬垫结构的接头上,设计口字型缓冲衬垫,基于参数化理念,衬垫边长与厚度根据需求可进行裁切和折叠。通过随机振动试验、动态压缩试验,研究缓冲衬垫的缓冲防振性能,不同厚度下衬垫的随机振动功率谱密度曲线表明3.5cm厚度衬垫的共振频率点最少,对应的加速度峰值平均值最小,防振性能最优;不同厚度下衬垫的最大加速度——静应力曲线表明4.0cm厚度衬垫的最大加速度最小,缓冲性能最优。基于榫卯结构的口字型缓冲衬垫结构具有一定新颖性,可快速成型,可根据客户需求定制尺寸规格,研究成果可为瓦楞纸板缓冲衬垫应用提供借鉴。

视频检测在AP 1000机组蒸汽发生器传热管防振条在役检查中的应用

防振条(AVB)位于核电设备蒸汽发生器(SG)传热管束的弯管区,用于支承SG传热管束并抑制运行期间管束的流致振动,保证传热管运行的安全性。依据某AP 1000核电厂的要求,为了确定AVB的状态与安装时相比是否发生了明显变化,研制了满足检测技术要求的视频检测设备,对AVB实施视频检测,并为传热管涡流检测可能发现的“接近管信号”提供补充验证。该方法在工程实践中得到成功应用,为核电站蒸汽发生器传热管防振条的在役检查提供了一些参考。

1000kV输电线路防振研究

为了研究1000 kV特高压大跨越工程分裂导线防振问题,在特高压八分裂导线防振试验基本参数的基础上,分析了影响特高压子导线平衡振动的因素及采取的解决措施;完善了现有的试验设备并建立了特高压八分裂导线微风振动试验条件和试验方法。参照大跨越工程的有关参数进行八分裂导线防振方案试验,比较Bate阻尼线+防振锤型式和全防振锤型式这两种防振方案防振效果,试验结果证明,两种防振方案均能满足技术要求,从线路长期稳定运行的角度出发,建议采用Bate阻尼线+防振锤型式的防振方案。

大跨越输电线路防振锤和Bate阻尼线联合防振试验研究

为了掌握防振锤和Bate阻尼线联合防振对大跨越输电导线微风振动的影响,基于IEEE输电导线振动测试指南,设计制作了大跨越输电导线-防振锤-Bate阻尼线联合防振体系的微风振动试验平台;分析了联合防振条件下大跨越输电导线的振动响应,研究了防振锤型号和数量对大跨越输电导线防振体系的微风振动影响。试验结果表明:防振锤和阻尼线能有效降低大跨越输电导线的振动位移,防振锤和Bate阻尼线联合消振效果优于单一的防振锤或阻尼线;在相同激励条件下,防振锤和Bate阻尼线的防振频段不同,防振锤在20Hz中频段防振效果较好,而Bate阻尼线在低频段和高频段的防振效果较好。对称型FR-4和非对称型FD-5防振锤均能有效降低导线振幅,但防振锤型号不同,其防振效果不同,FD-5型防振锤在20Hz和25Hz时消振效果稍好;防振锤的安装数量对输电线防振体系的抑振效果影响较大。

基于凝汽器壳侧蒸汽流场的冷却管防振改进研究

冷却管束是凝汽器的关键敏感部件,因设计不足导致凝汽器在某些运行工况下发生冷却管振动、碰磨损坏,严重影响了凝汽器设备运行的可靠性。由于凝汽器壳侧蒸汽流动过程错综复杂,使得汽流冲击冷却管束产生激振难以控制,某些核电厂虽然采取了一些针对性的措施,但在后续运行中又发生了冷却管振动断裂故障,说明现有的措施存在局限性。通过对不同运行工况下凝汽器壳侧蒸汽流动不均匀性及局部流速变化分析,发现在某些冷却管束区域局部汽流速度过高,易引发冷却管束振动、碰摩故障。通过对核电凝汽器壳侧蒸汽流动的数值模拟与计算分析,可以为改进冷却管振动防范措施和优化凝汽器运行方式提供依据。

地电位带电更换或复位输电线路防振锤组合装置的研制

架空输电线路上的螺栓式导线防振锤经常发生损坏、位移的现象,严重威胁输电线路的安全运行。为了降低对线路安全运行带来的影响,提高人工检修的工作效率,本文针对现有处理方法存在的缺陷,研制了一种在地电位带电条件下更换或复位输电线路导线防振锤的组合装置,主要由螺栓松紧、螺杆取下或插入、防振锤取下或安装三大装置构成。通过该组合装置无需等待线路停电和人工出线即可将损坏或者位移的导线防振锤进行更换或复位,既缩短了消缺时间,又保障了人身安全。

防振锤抑制吊索涡激振动的优化设计方法

作为一种减振装置,防振锤常被应用于吊索减振,然而,目前依然缺少防振锤抑制振动的相关设计方法。用能量平衡方法推导出吊索-防振锤系统的理论模型;针对吊索使用中常见的涡激振动问题,以某下承式拱桥的两根吊索为例,提出防振锤抑制振动的具体设计方法。研究结果表明,防振锤可有效降低吊索的振幅,满足吊索的减振要求。该设计方法可满足实际工程中使用防振锤抑制吊索涡激振动的需要。

±500 kV德宝线大档距线路段防振方案试验研究

受冷空气过程影响,四川北部地区时常出现突发性降温及大风天气,导致架空导线微风振动动弯应变接近常规线路段安全阈值(200με),超过大跨越线路段安全阈值(120με)的情况频繁发生;现有导线端部位置及常规防振锤长时间处于高强度工作状态,严重威胁四川电网运行安全。针对此问题,文中以1437 m档距的±500 kV德宝线424号至425号塔线路段为例,依照现有大跨越线路段防振设计标准,开展了防振设计效果评估试验优化研究,给出了更适用于川北大风区大档距线路段的防振设计形式。推荐的防振设计方案是在室内试验档上经过模拟试验、分析和优选后得到,满足防振相关技术要求,可最大程度降低输电线路大档距线路段出现致命缺陷的风险,确保区域电网长期安全稳定运行。

往复式压缩机管道布置的防振技术研究

往复式压缩机管道振动会对压缩机产生不良影响,所以在管道设计过程中需要进行防振措施的设计。分析了往复式压缩机管道振动的原因,而后再对压缩机管道的振动控制措施进行了讨论,包括:管道结构优化设计、管道连接处的加强、孔板的设置、管道支架设计以及管道热胀力的受力影响。而后提出了一种基于弹簧阻尼器和消振器相结合的消振方案,并通过仿真软件对方案进行模拟分析,验证了方案的有效性。通过研究发现,弹簧阻尼器和消振器相结合可以有效降低往复式压缩机管道的振动,且弹簧阻尼器可使往复式压缩机的振动值降低到10 Hz以下。因此,通过弹簧阻尼器和消振器相结合的方式可以有效控制往复式压缩机的振动。

阻尼弹簧防振锤抑振性能研究

通过有限元软件ANSYS对阻尼弹簧防振锤—输电线建立模型,并用微风激振力对其加载,提取位移时程曲线。对比同等条件下普通防振锤(FR-3)的防振效果,最终优化阻尼弹簧防振锤的结构参数,选取最优结构参数值。

管束防振技术分析

对不同管束的消除噪音防振技术进行了全面的总结分析,简要综述了调整尺寸、紧固零件、改进结构、调整工艺等四个方面共33条管束防振措施,分析了不同结构的优缺点,介绍了U形管束弯管段的两种防振夹持结构,并提出注意事项。