СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ПЛАШЕЧНЫЙ ЗАЖИМ Российский патент 2009 года по МПК H02G7/05 

Изобретение относится к области электроэнергетики и, в частности, к соединительным плашечным зажимам (типа ПА), предназначенным для соединения алюминиевых, сталеалюминиевых и защищенных проводов в шлейфах анкерных опор, а также для осуществления ответвлений воздушных линий электропередачи.

Известен плашечный зажим для молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи, содержащий корпус, выполненный в виде двух плашек с желобами под тросы или провода, и механизм зажатия, например болтового типа, причем одна из плашек выполнена в виде прямой пластины, а каждый желоб другой плашки образован двумя радиусами, плавно переходящими последовательно из одного в другой так, что хвостовые части желобов этой плашки и концы прямой пластины выполнены с перекрытием свободной зоны для всех величин диаметров используемых тросов и проводов, при этом абсолютное значение одного радиуса округления желобов плашки превышает абсолютное значение второго радиуса в два раза [1].

Данная конструкция относится фактически к плашечным петлевым зажимам, используемым на воздушных линиях электропередачи 35-110 кВ для заземления молниезащитных тросов, что и предопределило особенности конструктивного выполнения плашек: одной в виде пластины, а другой с желобами разного радиуса округления. Такое конструктивное решение приводит к значительному усложнению технологического процесса производства зажимов и к неоправданному возрастанию материальных затрат на их изготовление и эксплуатацию.

Известен также соединительный плашечный зажим для соединения проводов воздушной линии электропередачи, содержащий выполненный из фигурного профиля корпус с желобами для укладки в них соединяемых проводов, по меньшей мере, одну плашку профильного сечения с желобами, одинаковыми по своим геометрическим размерам с желобами корпуса, и стягивающее устройство, скрепляющее корпус и плашки с уложенными в их желоба проводами линии [2].

Из основных недостатков данного известного технического решения можно выделить следующие:

- прочность заделки соединяемых проводов не всегда точно соответствует установленным эксплуатационным нормативам вследствие наличия больших технологических зазоров между болтами стягивающего устройства и проводами, что не позволяет обеспечить оптимальную удельную металлоемкость изделия и оптимальную прочность заделки проводов;

- профили корпуса и плашек выбраны и рассчитаны их характеристики без учета обеспечения равнопрочности по всему поперечному сечению, что также приводит к неоправданному увеличению металлоемкости зажима в целом.

Заявителем была поставлена практическая задача разработать соединительный плашечный зажим для серийного производства, который при промышленном использовании обеспечивал бы положительный технический результат, заключающийся в обеспечении нормированной прочности заделки проводов в зажиме и снижении его металлоемкости. Данный положительный технический результат достигается за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков предложенного зажима, приведенной в нижеследующей формуле изобретения: «соединительный плашечный зажим для соединения проводов воздушной линии электропередачи, содержащий выполненный из фигурного профиля корпус с желобами для укладки в них соединяемых проводов, по меньшей мере, одну плашку профильного сечения с желобами, одинаковыми по своим геометрическим размерам с желобами корпуса, и стягивающее устройство, скрепляющее корпус и плашки с уложенными в их желоба проводами линии, причем профили корпуса и плашек выполнены равнопрочными по всему их поперечному сечению за счет выбора следующих соотношений для расстояния А между вертикальными осями желобов, высоты Н корпуса и плашек, радиуса R внешней кривизны желобов и радиуса r торцов желобов: А=(1,0÷1,2)·(d_{пр. максим}+d_болта) таким образом, чтобы провод максимального диаметра из группы монтируемых проводов в зажиме был расположен без зазора с болтами стягивающего устройства, где d_{пр. максим} - максимальный диаметр провода из группы проводов, монтируемых в зажиме, d_болта - диаметр болта стягивающего устройства, Н=(0,3÷1,2)·A, R=(0,9÷1,1)·Н, при этом профили корпуса и плашек выполнены в верхней части с прямоугольной площадкой, ширина В и высота h которой определяются из следующих соотношений: В=(0,8÷1,1)·D_{опис. окруж. гайки}, где D_{опис. окруж. гайки} - диаметр описанной окружности гайки, установленной на болт стягивающего устройства, h=(0,1÷0,3)·Н, соответственно; радиус r торцов желобов выбирается в пределах r=(0.4÷1,5) мм; вдоль поверхности желобов корпуса и плашек выполнены выступы треугольной формы высотой h₁=(0,3÷0,4) мм, углом при вершине треугольника α=(40°÷65°) и расстоянием между вершинами выступов l=(0,07÷0,12)·r_жел, где r_жел - радиус округления желоба, при этом вершина и основание треугольника выступов выполнены скругленными по радиусам: R₁=(0,07÷0,1) мм и R₂=2R₁, где R₁ - радиус округления вершины треугольника выступов желобов, R₂ - радиус округления основания треугольника выступов желобов».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид соединительного плашечного зажима, выполненного согласно настоящему изобретению, вид спереди (вдоль соединяемых проводов линии); на фиг.2 - то же, что на фиг 1, вид сверху; на фиг.3 - профиль корпуса (плашки) с основными определяющими его конструкцию геометрическими параметрами на фиг.1; на фиг.4 - вид Е на фиг.3, увеличенный в масштабе профиль поверхности желоба.

Заявляемый соединительный плашечный зажим (серийный тип ПА), предназначенный для соединения алюминиевых, сталеалюминиевых и защищенных проводов (СИП-3) в шлейфах анкерных опор, а также для осуществления ответвлений воздушных линий электропередачи, состоит из корпуса 1, одной или более плашек 2 и стягивающего устройства, представляющего собой набор болтов 3 с гайками 4 и шайбами 5, посредством которого корпус 1 и плашки 2 скрепляются вместе с соединяемыми проводами 6, 7. В корпусе 1 и плашках 2 выполнены желоба 8, 9, которые по своим геометрическим размерам одинаковые как в корпусе 1, так и в плашках 2. Профили корпуса 1 и плашек 2 выполняются равнопрочными по всему их поперечному сечению, что достигается за счет оптимизации их геометрических размеров и параметров с таким расчетом, чтобы при монтаже провод с максимальным диаметром из группы монтируемых в зажиме проводов 6, 7 устанавливался без зазора с болтами 3 стягивающего устройства. Такое выполнение профилей корпуса 1 и плашек 2 необходимо для того, чтобы снизить максимальный изгибающий момент в наиболее опасном сечении зажима и тем самым уменьшить высоту профиля. При этом одновременно достигается повышение прочности заделки проводов 6, 7, так как при стягивании они приобретают овальную форму и вдавливаются в тело болтов 3, создавая дополнительное трение проводов 6, 7 с болтами 3.

Расчетами и экспериментально установлены следующие соотношения геометрических размеров и параметров профильных конструкций корпуса 1 и плашек 2 данного зажима, а именно А=(1,0÷1,2)·(d_{пр. максим}+d_болта), где d_{пр. максим} - максимальный диаметр провода из группы проводов, монтируемых в зажиме, d_болта - диаметр болта стягивающего устройства; Н=(0,3÷1,2)·A, R=(0,9÷1,1)·H, r=(0.4÷1,5) мм, где r радиус торцов желобов 8, 9. Кроме того, профили корпуса 1 и плашек 2 выполняются в верхней части с прямоугольной площадкой 10, ширина В и высота h которой выбираются из следующих соотношений:

В=(0,8÷1,1)·D_{опис. окруж. гайки}, где D_{опис. окруж. гайки} - диаметр описанной окружности гайки 4, установленной на болт 3 стягивающего устройства, h=(0,1÷0,3)·H, соответственно.

Вдоль поверхности желобов 8, 9 корпуса 1 и плашек 2 могут выполняться выступы (насечки) 11 треугольной формы (в виде треугольника) высотой h₁=(0,3÷0,4) мм, углом при вершине треугольника α=(40°÷65°) и расстоянием между вершинами выступов l=(0,07÷0,12)·r_жел, где r_жел - радиус округления желоба. Вершина и основание треугольника выступов 11 выполняются скругленными по радиусам: R₁=(0,07÷0,1) мм и R₂=2R₁, где R₁ - радиус округления вершины треугольника выступов желобов, R₂ - радиус округления основания треугольника выступов желобов.

Изобретение работает следующим образом.

Концы соединяемых проводов 6, 7 должны пройти предварительную подготовку непосредственно к самому монтажу зажима. Для этого их зачищают металлической щеткой под смазкой, например нейтральным вазелином или другой равноценной по своим характеристикам смазкой. Монтируемые зажимы должны находиться в разобранном состоянии с отвернутыми гайками 4 и вынутыми болтами 3 и также подготавливаются к монтажу. Контактные поверхности корпуса 1 и плашек 2 то же зачищают металлической щеткой под смазкой для предотвращения окисления зачищенной поверхности. Затем в желоба 8 корпуса 1 укладываются соединяемые концы проводов 6, 7 таким образом, чтобы они выходили от торцов желобов 8 на 8÷10 мм, последовательно накрываются желобами 9 плашек 2 и скрепляются болтами 3, закручивая гайки от руки. После установки всех гаек 4 производится затяжка ключом всех гаек 4 болтов 3 до контролируемой величины крутящего момента.

Применение предлагаемого соединительного плашечного зажима, в котором провод максимального диаметра из комплекта устанавливаемых в нем проводов располагается без какого-либо зазора по отношению к болтам стягивающего устройства, дает возможность снизить максимальный изгибающий момент в наиболее слабом сечении (в зоне отверстий для болтов) профилей корпуса и плашек зажима, уменьшить высоту профилей и тем самым достичь существенной экономии в материалоемкости (экономии металла). Помимо этого, дополнительный эффект, обеспечиваемый такой конструкцией зажима, сводится к необходимому повышению прочности заделки проводов, поскольку при стягивании болтов провода приобретают овальную форму и, вдавливаясь в тело болтов, создают дополнительное трение между проводами и контактируемой поверхностью болтов. Кроме того, за счет возможности применения болтов стягивающего устройства повышенной прочности, можно было уменьшить их сечение с одновременным уменьшением (оптимизацией профилей) ширины плашек и корпуса, то есть сохранить расчетное удельное давление в зажиме, в конечном итоге снизить металлоемкость.

Предложенные соединительные плашечные зажимы производятся серийными партиями и широко используются на воздушных линиях электропередачи.

Источники информации

[1]. Описание изобретения к патенту Российской Федерации №2024140, кл. Н02G 7/05, от 28.07.1992 г., опубликован 30.11.1994 г., бюллетень №22.

[2]. Патент Финляндии №52641, кл. Н01R 7/24, от 05.12.1975 г., опубликован 09.02.1978 г.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в качестве соединительных плашечных зажимов для соединения алюминиевых, сталеалюминиевых и защищенных проводов в шлейфах и ответвлениях воздушных линий электропередачи. Зажим содержит корпус (1) и несколько плашек (2), в которых выполнены желоба (8, 9). Соединяемые провода (6, 7) укладываются в желоба (8, 9) корпуса (1) и плашек (2) и скрепляются болтами (3) с гайками (4) и шайбами (5). Корпус (1) и плашки (2) представляют собой равнопрочные по сечениям профильные конструкции за счет оптимального выбора их геометрических размеров. Например, А=(1,0÷1,2)·(d_{пр. максим}+d_болта), где А - расстояние между вертикальными осями желобов, d_{пр. максим} - максимальный диаметр провода из группы проводов, монтируемых в зажиме, d_болта - диаметр болта стягивающего устройства, Н=(0,3÷1,2)·А, R=(0,9·1,1)·H, где Н - высота корпуса и плашек, R - радиус внешней кривизны желобов (8, 9). Корпус (1) и плашки (2) выполняются с прямоугольной площадкой (10) шириной В и высотой h, величины которых определяются из соотношений: В=(0,8÷1,1)·D_{опис. окруж. гайки}, где D_{опис. окруж. гайки} - диаметр описанной окружности гайки (4), установленной на болт (3) стягивающего устройства, h=(0,1÷0,3)·H. На поверхности желобов (8, 9) выполняются выступы (11) треугольной формы со скругленными вершиной и основанием треугольника. Применение зажима дает эффект, выражающийся в экономии металла, снижении затрат при изготовлении и обеспечении повышения прочности заделки соединяемых проводов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Соединительный плашечный зажим для соединения проводов воздушной линии электропередачи, содержащий выполненный из фигурного профиля корпус с желобами для укладки в них соединяемых проводов, по меньшей мере, одну плашку профильного сечения с желобами, одинаковыми по своим геометрическим размерам с желобами корпуса, и стягивающее устройство, скрепляющее корпус и плашки с уложенными в их желоба проводами линии, причем профили корпуса и плашек выполнены равнопрочными по всему их поперечному сечению за счет выбора следующих соотношений для расстояния А между вертикальными осями желобов, высоты Н корпуса и плашек, радиуса R внешней кривизны желобов и радиуса r торцов желобов A=(1,0÷1,2)·(d_{пр.максим.}+d_болта) таким образом, чтобы провод максимального диаметра из группы монтируемых проводов в зажиме был расположен без зазора с болтами стягивающего устройства, где d_{пр.максим.} - максимальный диаметр провода из группы проводов, монтируемых в зажиме, d_болта - диаметр болта стягивающего устройства, Н=(0,3÷1,2)·А, R=(0,9÷1,1)·H, при этом профили корпуса и плашек выполнены в верхней части с прямоугольной площадкой, ширина В и высота h которой определяются из следующих соотношений:
В=(0,8÷1,1)·D_{опис. окруж. гайки}, где D_{опис. окруж. гайки} - диаметр описанной окружности гайки, установленной на болт стягивающего устройства, h=(0,1÷0,3)·H соответственно.

2. Зажим по п.1, отличающийся тем, что в нем радиус r торцов желобов выбирается в пределах r=(0,4÷1,5) мм.

3. Зажим по п.1, отличающийся тем, что в нем вдоль поверхности желобов корпуса и плашек выполнены выступы треугольной формы высотой h₁=0,3÷0,4 мм, углом при вершине треугольника α=40÷65° и расстоянием между вершинами выступов l=(0,07÷0,12)·r_жел, где r_жел - радиус округления желоба, при этом вершина и основание треугольника выступов выполнены скругленными по радиусам R₁=0,07÷0,1 мм и R₂=2R₁, где R₁ - радиус скругления вершины треугольника выступов желобов, R₂ - радиус скругления основания треугольника выступов желобов.