ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ ЗАЖИМ Российский патент 2004 года по МПК H02G7/05 

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к поддерживающим глухим зажимам так называемого комбинированного типа, в конструкцию которых входят как спиральные элементы, так и стандартная линейная арматура, для подвески на опорах воздушных линий электропередачи 35-110 кВ проводов диаметром от 9,6 до 19,6 мм.

Известен поддерживающий зажим спирального типа, используемый для закрепления волоконно-оптических кабелей воздушных линий связи и проводов воздушных линий электропередачи, содержащий подвеску, выполненную в виде хомута, и спиральный протектор, охватывающий кабель или провод [1].

Данный зажим имеет следующие недостатки:

- не гарантирует задаваемую стандартами прочность заделки провода, так как спиральный протектор на значительной длине проходит по хомуту и не крепит провод непосредственно своими спиралями;

- из-за этого исключительно реальны случаи проскальзывания провода в экстремальных условиях эксплуатации, а следовательно, и их повреждение.

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному является поддерживающий зажим для крепления волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий подвеску, лодочку с отверстиями на ее боковых поверхностях, спиральный протектор, охватывающий провод, по меньшей мере, две пряди с левым и правым направлениями навивки силовых спиралей, на внутренней поверхности которых нанесен слой клея с абразивом, наматываемых поверх спирального протектора [2].

Настоящий зажим также имеет существенные недостатки:

- данный зажим предназначен главным образом для крепления волоконно-оптических кабелей на опорах воздушных линий электропередачи и его применение для крепления самих проводов линий достаточно проблематично; в то же время в процессе длительной эксплуатации (более 20 лет) имеют место усталостные разрушения проволок внешнего повива провода на выходе из лодочки поддерживающего зажима. У этих зажимов концевые части лодочки имеют небольшие радиусы кривизны (радиусы схода провода), что приводит к повреждению провода на выходе из лодочки, особенно при интенсивной вибрации, характерной для режимов работы воздушных линий электропередачи, если такие зажимы использовать в качестве поддерживающих зажимов для крепления проводов воздушных линий электропередачи;

- для выполнения восстановительных работ при использовании таких зажимов требуется отремонтировать разрушенные повивы провода и установить на отремонтированном проводе новый поддерживающий зажим, что подразумевает большие финансовые затраты.

Авторы и заявитель, ЗАО "Электросетьстройпроект", ставят перед собой конкретную задачу разработки поддерживающего зажима комбинированного типа (конструкция, включающая спиральные элементы и стандартную линейную арматуру), свободного от существенных недостатков известных зажимов аналогичного назначения.

При использовании заявляемого изобретения достигается положительный технический результат, выражающийся, в частности, в увеличении срока службы проводов за счет исключения усталостных разрушений проволок внешнего повива провода на выходе из лодочки поддерживающего зажима, а также срока службы самого зажима из-за его повышенной стойкости к вибрации и колебаниям. Кроме того, за счет конструктивного оптимального выполнения лодочки зажима возможны варианты выполнения облегченной конструкции спирального протектора или даже полный отказ от него, что значительно снижает стоимость зажима и затраты на его изготовление.

Вышеотмеченный технический результат достигается посредством совокупности существенных конструктивных признаков нового зажима, а именно: поддерживающего зажима для крепления проводов воздушных линий электропередачи, содержащего подвеску, лодочку с отверстиями на ее боковых поверхностях, спиральный протектор, охватывающий провод, по меньшей мере, две пряди с левым и правым направлениями навивки силовых спиралей, на внутренней поверхности которых нанесен слой клея с абразивом, наматываемых поверх спирального протектора, при этом длина лодочки выбрана равной не меньше, чем десять диаметров провода, дно желоба лодочки выполнено изогнутым по отношению к горизонтальной оси зажима с постоянным радиусом кривизны на центральном участке лодочки в пределах 600-800 мм и постоянным радиусом кривизны на концевых участках лодочки в пределах 30-50 мм, угол касательной к концевым частям дна лодочки относительно горизонтальной оси зажима выбирается в диапазоне 15-20°, а отверстия на боковых поверхностях лодочки смещены относительно друг друга в горизонтальном направлении по отношению к вертикальной оси симметрии зажима таким образом, чтобы точки касания силовых спиралей с левым и правым направлениями навивки на выходе из отверстий на боковых поверхностях лодочки зажима находились на одном горизонтальном уровне, причем шаг силовых спиралей с левым направлением навивки выбирается равным шагу силовых спиралей с правым направлением навивки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид поддерживающего зажима, выполненного согласно настоящему изобретению, вид по направлению поперек к проводу линии, а также разрез А-А по стрелкам А на общем виде; на фиг.2 - общий вид зажима в разобранном состоянии, на котором показаны отдельные его элементы (силовые спирали, лодочка, спиральный протектор); на фиг.3 - укрупненный схематический чертеж лодочки поддерживающего зажима, выполненного согласно настоящему изобретению.

Поддерживающий зажим комбинированного типа для крепления провода 1 на опорах (не показаны) воздушных линий электропередачи состоит из лодочки 2, спирального протектора 3, пальца 4 с гайкой 5 и шплинтом 6, служащего для подвески, и прядей 7, 8, например двух, набранных их силовых спиралей левого и правого направлений навивки. На внутренние поверхности силовых спиралей из оцинкованной стальной проволоки при соединении их в пряди 7, 8 наносится слой клея с абразивом. На боковых поверхностях лодочки 2 делаются отверстия 9, 10, например, треугольной, трапецеидальной или какой-либо иной формы, а силовые пряди 7, 8 располагаются на спиральном протекторе 3 крестообразно.

Дно 11 лодочки 2 выполняется изогнутым относительно горизонтальной оси 12 зажима (смотри фиг.3). Радиус кривизны (R) дна 11 лодочки 2 на центральном участке (около 80% общей ее длины) является постоянной величиной, выбираемой в диапазоне от 600 мм до 800 мм. В то же время радиус кривизны (R) дна 11 лодочки 2 на концевых участках (примерно 20% общей ее длины) также величина постоянная и равна 30-50 мм. Кривизна концевых частей лодочки 2 задается и определяется по углу касательной к ним относительно горизонтальной оси 12 зажима, в частности этот угол находится в пределах 15-20°. Отверстия 9, 10 на боковых поверхностях лодочки 2 выполняются смещенными друг от друга по горизонтали относительно вертикальной оси симметрии 13 зажима, при этом точки касания силовых спиралей прядей 7, 8 с левым и правым направлениями навивки на выходе из отверстий 9, 10 будут располагаться на одном горизонтальном уровне. Это существенно облегчает монтаж зажима и способствует достижению нормируемой механической прочности зажима. Оптимальность условий монтажа и нормированная величина прочности заделки провода в зажиме достигаются также за счет того, что шаг силовых спиралей пряди 7 с левым направлением навивки и шаг силовых спиралей пряди 8 с правым направлением навивки берутся равными для данного варианта зажима.

Сборка заявляемого поддерживающего зажима осуществляется следующим образом.

Очищают и протирают провод 1 в месте установки зажима. Первую прядь протектора 3 навивают на провод 1, совмещая метку на середине пряди с выбранной точкой подвески зажима. Затем навивают каждую последующую прядь протектора 3 на провод 1 по отношению к предыдущей пряди таким образом, чтобы она прижималась к ней вплотную, не допуская при этом перехлестов прядей и проволок, а также выпирания проволок более чем на 0,5-1 мм. После навивки протектора 3 на провод 1 осуществляют монтаж прядей 7, 8. Провод 1 с навитым на него спиральным протектором 3 укладывают на дно 11 лодочки 2 в месте подвески провода 1 по метке на спиральном протекторе 3. Затем вставляют прядь 7 с левым направлением навивки силовых спиралей в отверстия 9, 10 лодочки 2, совмещая центральную метку пряди 7 с центральной меткой пряди спирального протектора 3 и центром лодочки 2, и навивают прядь 7 на провод 1, лодочку 2 и по обе стороны от лодочки 2. Аналогичные операции по монтажу выполняют с прядью 8 с правым направлением навивки силовых спиралей. В результате обе пряди 7, 8 оказываются навитыми на провод 1 крестообразно (одна прядь поджимает в пределах лодочки 2 другую прядь). В таком собранном состоянии зажим подвешивается к опоре воздушной линии электропередачи, например, посредством пальца 4 с гайкой 5 и шплинтом 6.

Заявляемый поддерживающий зажим за счет специальной геометрии лодочки позволяет практически исключить усталостное разрушение проволок внешнего повива провода на его выходах из лодочки, кроме того, новый зажим обладает практической стойкостью к колебаниям и вибрации и обеспечивает прочность заделки проводов в диапазоне от 10 до 30% от разрывного усилия провода, монтируемого в зажиме (данное значение меняется в зависимости от марки провода).

В настоящее время в ЗАО "Электросетьстройпроект" осуществляется реализация программы ОКР по разработке поддерживающих глухих зажимов комбинированного типа для подвески на опорах воздушных линий электропередачи неизолированных проводов диаметром от 9,6 до 19,6 мм, составной частью которой является предложенный поддерживающий зажим. Зажим новой конструкции успешно прошел прочностные испытания на испытательном стенде ЗАО "Электросетьстройпроект" и поэтапно готовится к серийному выпуску для широкого использования при ремонтных работах на длительно эксплуатируемых воздушных линиях электропередачи 35-110 кВ и в проектных разработках новых линий такого же класса напряжений с целью повышения их надежности в эксплуатации для производства поддерживающих зажимов на заводах в России.

Источники информации

1. Патент США №3684221, класс 248-63, 1972 г.

2. Заявка на изобретение №2000120767/09 "Поддерживающий зажим спирального типа", подана заявка 08.08.2000 г., положительное решение от 30.07.2001 г.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для крепления проводов воздушных линий электропередачи напряжением 35-110 кВ. Зажим выполнен в виде лодочки, спирального протектора, прядей силовых спиралей левого и правого направлений навивки и подвески. Пряди навиваются поверх спирального протектора крестообразно, плотно поджимая одна другую. Лодочка выполняется по специальной геометрии своей формы, а именно: дно лодочки делается изогнутым по отношению к горизонтали с определенным радиусом кривизны на центральном и концевых участках ее длины; длина лодочки равна не меньше, чем десять диаметров закрепляемого провода; отверстия на боковых стенках лодочки смещены по горизонтали относительно вертикальной оси симметрии зажима. Конструкция поддерживающего зажима обеспечивает сохранность проволок внешнего повива провода на выходе из лодочки зажима, обладает хорошей стойкостью к действию вибрации, надежна в процессе длительной эксплуатации на воздушных линиях электропередачи. 3 ил.

Поддерживающий зажим для крепления проводов воздушных линий электропередачи, содержащий подвеску, лодочку с отверстиями на ее боковых поверхностях, спиральный протектор, охватывающий провод, по меньшей мере, две пряди с левым и правым направлениями навивки силовых спиралей, на внутренней поверхности которых нанесен слой клея с абразивом, наматываемых поверх спирального протектора, отличающийся тем, что длина лодочки выбрана равной не меньше чем десять диаметров провода, дно желоба выполнено изогнутым по отношению к горизонтальной оси зажима с постоянным радиусом кривизны на центральном участке лодочки в пределах 600-800 мм и постоянным радиусом кривизны на концевых участках лодочки в пределах 30-50 мм, угол касательной к концевым частям дна лодочки относительно горизонтальной оси зажима выбирается в диапазоне 15-20°, а отверстия на боковых поверхностях лодочки смещены друг относительно друга в горизонтальном направлении по отношению к вертикальной оси симметрии зажима таким образом, чтобы точки касания силовых спиралей с левым и правым направлениями навивки на выходе из отверстий на боковых поверхностях лодочки зажима находились на одном горизонтальном уровне, причем шаг силовых спиралей с левым направлением навивки выбирается равным шагу силовых спиралей с правым направлением навивки.