ВСТРЯХИВАТЕЛЬ ПРОВОДОВ - 2 Российский патент 2012 года по МПК H02G7/16 

Настоящее изобретение относится к области энергетики, электротехники, системам проводной телекоммуникационной связи,

теле-, и радиопередач и, в частности, может быть использовано для очищения проводов от налипшего снега, атмосферной влаги путем их встряхивания и исключения обрыва проводов от порывов ветра.

Широко известна проблема очистки проводов от снега и наледи в периоды с осени по весну.

На наружные провода воздействуют такие климатические факторы, как снег, дождь, град, ветер и резкие перепады температуры.

Наиболее опасными из них являются мокрый снег в безветренную погоду, дождь и повышенная влажность с последующим резким переходом температуры в отрицательную область. В большинстве случаев это приводит к обрыву проводов.

Их последующее восстановление связано с большими материальными и моральными затратами, с транспортными расходами, монтажными и пусконаладочными работами.

Для очистки проводов от снега и наледи используются различные устройства, в основном двух типов: электрические и механические.

Известно «Устройство для удаления гололедных отложений», содержащее соединенные вместе пружину и крыльчатку, см. например, а/с СССР №957332, Н02G 7/16.

Известная конструкция предназначена для удаления наледи, когда она уже намерзла на проводах. К этому моменту провода вследствие нависания на них большой массы льда могут оборваться, что приведет к прерыванию снабжения потребителей электроэнергией и прекращению связи.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является изобретение «Встряхиватель проводов», содержащее втулку со щелевидным разрезом вдоль ее продольной оси. С наружной стороны втулки размещены пластины, состоящие из двух частей, внутренней и внешней. Внешние пластины выполнены с возможностью поворота, т.е. складывания, в одну сторону, см. патент РФ №2318279, H02G 7/16, от 17.01.2005.

Недостатком известного устройства является сложность изготовления в условиях сельских электротехнических подстанций.

Целью настоящего изобретения является достижение технического результата по упрощению технологии производства конструкции.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном устройстве, содержащем диэлектрическую втулку с разрезом и с рифленой внутренней поверхностью предлагается на внешней стороне втулки, в единой плоскости с продольной осью втулки выполнить четыре, попарно, диаметрально расположенных диэлектрических уголковых лотка, углы которых ориентированы в одну сторону, при этом соотношение длины лотка к его ширине более двух, а разрез на втулке выполнен под углом к продольной оси втулки.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена конструкция встряхивателя проводов, на Фиг.2 показан встряхиватель в аксонометрии, на Фиг.3 показан встряхиватель со снегом на лотках.

Встряхиватель проводов состоит из диэлектрической втулки 1, на наружной стороне которой параллельно продольной оси втулки 1 установлены четыре, попарно и диаметрально расположенные друг относительно друга диэлектрические уголковые лотки 2, уголковые ребра 3 которых ориентированы в одну сторону. При этом соотношение длины лотков 2 к их ширине должно быть более двух. Втулка 1 с лотками образует крыльчатку 4.

На втулке 1 под углом к его продольной оси выполнен разрез 5. Втулка надета на провод 6. Снег 7.

Встряхиватель проводов работает следующим образом.

Втулку 1 разжимают по разрезу 5 и устанавливают на подвешенный провод или кабель 6. Для высоковольтных ЛЭП втулку 1 устанавливают так, чтобы ее разрез 5 располагался под углом к скрученным проводникам линий высоковольтных электропередач.

В свободном состоянии крыльчатка 4 устанавливается на проводе 6 симметрично относительно вертикальной и горизонтальной осей. Т.е. одна пара диаметрально расположенных лотков 2 располагается горизонтально, а другая - вертикально, см. Фиг.1.

В силу симметричности конструкции встряхиватель удерживается в этом положении. При отсутствии снега сила трения между внутренней поверхностью втулки 1 и проводом 6 большая и встряхиватель удерживается в неизменном положении.

Рассмотрим наиболее тяжелую климатическую ситуацию - падение мокрого тяжелого снега при полном отсутствии ветра.

Снег падает на провод 6 и ложится на лотки 2 крыльчатки 4, расположенные в горизонтальной плоскости.

При этом на правом лотке 2, см. Фиг.3, из-за наличия внутренней полости в лотке 2 происходит накопление большего объема снега 7, чем накопление на левом лотке 2, где из-за наклона вниз сторон уголкового ребра 3 снежинки соскальзывают вниз.

И это накопление будет продолжаться до тех пор, пока разница веса снега в правом лотке 2 и на левом не превысит силу трения между втулкой 1 и проводом 6.

В момент, когда разность веса снега на правом и левом лотках 2 превысит силу трения между проводом 6 и внутренней поверхностью втулки 1, крыльчатка 4 повернется вправо и при этом резко встряхнет провод 6. Это явление подобно тому, как вздрагивает провод, когда с него слетает птица.

Такой резкий поворот крыльчатки 3 импульсно воздействует на провод 5, который в силу ответной реакции (согласно 3-му закону Ньютона) резко смещается в противоположную сторону, т.е. влево и как бы «вздрагивает».

Рожденный таким образом импульс смещения провода 5 «бежит» вдоль него дальше, раскачивая его, и сбрасывая налипший на него снег 6.

При повороте правый лоток 2 встряхивателя опускается вниз, а бывшие верхний и нижний лотки 2 переходят в новое, горизонтальное положение, становясь в позицию приема новой порции снега 7.

При зимнем дожде без ветра капли ударяют по верхним поверхностям горизонтально расположенных лотков 2. В этом случае так же, как при падении снега, капли на левом лотке 2 будут стекать с его наклонных боковых сторон вниз, тогда как на правом лотке 2 они будут стекать внутрь уголкового желоба и накапливаясь там, затем стекать по желобу.

Эта разница весов воды создает усилие, которое поворачивает крыльчатку 4 по часовой стрелке, создавая импульсную реакцию провода 6.

Это движение также встряхивает провод 6 и воду с лотков 2 и, стекающую по желобам скрученных проводников провода 6.

Такие чередующиеся встряхивания провода 6 между мачтами (столбами) существенно уменьшают общий объем водной массы на нем и в случае резкого перехода температуры в отрицательную область, масса наледи от, оставшейся в желобах между проводниками воды, также будет меньше. А это значит, при переходе температуры в отрицательную область объем и вес ледяных наростов на проводах будет меньше.

В случае сочетания таких погодных условий, как снег и ветер, вертикальные лотки 2 крыльчатки 4 будут «парусить» и раскачивать провод 6, не позволяя синхронизироваться и создать большое усилие колебания. Это дает возможность сбрасывать снег с проводов уже при его малом объеме на лотках 2.

Теперь рассмотрим работу встряхивателя в случае дождя и последующего образования наледи при переходе температуры в минусовую область. Такое состояние возможно во время зимнего дождя, сильного тумана, обильной росы в холодные периоды года с резким переходом в минусовую температуру.

В этом случае встряхиватель порывами ветра раскачивает провод 6 и стряхивает с него воду. Особенно это эффективно для высоковольтных проводов, где дождевая вода стекает по желобам скрученных проводников.

Заявленный встряхиватель, кроме вышеназванных функций, создает дополнительный положительный эффект. При воздействии ритмичных порывов ветра собственные частоты встряхивателя и провода действуют в антирезонансе, что исключает возникновение такого усилия, которое может оборвать провод 6.

Наличие рифления на внутренней поверхности втулки 1 уменьшает площадь контакта между втулкой и проводом, а значит, снижает силу трения между внутренней поверхностью втулки 1 и проводом 6 и уменьшает вероятность смерзания втулки 4 с проводом 6.

Выполнение разреза 5.во втулке 1 под углом к его продольной оси обусловлено стремлением исключить попадание продольного провода в разрез 5.

При изготовлении встряхивателя диаметр внутреннего отверстия втулки 1 выбирается большим диаметра провода, на который он надевается. Это позволит обеспечить возможность легкого проскальзывания, т.е. поворота крыльчатки при нагружении снегом.

Заявленная конструкция встряхивателя является новой, что говорит о ее соответствии критерию патентоспособности - новизна.

Заявленное изобретение может быть изготовлено на любом средней технологической оснащенности производстве, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.

Настоящее изобретение относится к области энергетики, электротехники и может быть использовано для очищения проводов от налипшего снега, атмосферной влаги путем их встряхивания. Технический результат -упрощение технологии производства конструкции обеспечивается тем, что в устройстве, содержащем диэлектрическую втулку с разрезом и с рифленой внутренней поверхностью, на внешней стороне втулки, в единой плоскости с продольной осью втулки выполнены четыре, попарно, диаметрально расположенных диэлектрических уголковых лотка, углы которых ориентированы в одну сторону, при этом соотношение длины лотка к его ширине более двух, а разрез на втулке выполнен под углом к продольной оси втулки. 3 ил.

Встряхиватель проводов, содержащий диэлектрическую втулку с разрезом и с рифленой внутренней поверхностью, отличающийся тем, что на внешней стороне втулки, перпендикулярно продольной оси втулки выполнены четыре, попарно, диаметрально расположенные диэлектрические уголковые лотки, углы которых ориентированы в одну сторону, при этом соотношение длины лотков к их ширине более двух, а разрез на втулке выполнен под углом к продольной оси втулки.