ГАСИТЕЛЬ ВЕТРОВЫХ КОЛЕБАНИЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2016 года по МПК H02G7/00 

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться на воздушных линиях электропередачи и волоконно-оптических линиях связи в качестве универсального устройства для демпфирования и расстраивания колебаний в результате ветрового воздействия, таких как пляска и вибрация.

Одной из актуальных задач в энергетике является повышение надежности воздушных линий в целом и проводов, грозозащитных тросов и самонесущих оптических кабелей связи в частности. Воздушные линии (ВЛ) электропередачи являются протяженными объектами, проходят по разным климатическим зонам России, начиная от северных широт с равнинной заболоченной местностью до горных участков на юге, переходов через реки и другие водоемы, от открытых пространств до таежных лесных массивов. Существенное влияние на показатели надежности проводов и кабелей оказывает ветровое воздействие. В сочетании с климатическими факторами ветровое воздействие приводит к циклическим колебаниям проводов воздушной линии: снижению ресурса работы, уменьшению пропускной способности, частичному или полному разрушению провода.

Циклические движения проводов подразделяются на три категории: эолова вибрация, пляска проводов и колебания, вызываемые аэродинамическим следом.

Упомянутые циклические движения проводов отличаются один от другого различными механизмами передачи энергии, видами движения, огромными различиями в частотах и амплитудах колебаний, а также различным характером их воздействия на зажимы, провода и другие элементы ВЛ. В частности, пляска проводов относится к низкочастотным колебаниям - 0,1-1 Гц с амплитудой - 0,1-1 от стрелы провисания провода, обусловлена взаимодействием вертикальных и крутильных колебаний провода в результате ветрового воздействия при скоростях 4-20 м/с. При наличии гололедных отложений центр масс сечения провода смещается от его оси и при вертикальных колебаниях возникает сила инерции, вектор которой смещен относительно оси провода. Эта сила создает крутящий момент, поддерживающий крутильные колебания. Вертикальные и крутильные колебания взаимно поддерживают друг друга и при скорости ветра, превышающей некоторое критическое значение, могут развиться до значительных амплитуд.

Для снижения отрицательного воздействия ветрового воздействия используют различные конструкции гасителей вибрации и гасителей пляски проводов.

Известны гасители вибрации проводов, основанные на принципе работы гасителя вибрации Стокбриджа, который используется в линиях электропередачи или (и) волоконно-оптических линиях связи. Гасители вибрации Стокбриджа содержат пару грузов, соединенных многожильным стальным несущим канатом (демпферным тросом), и зажим, прикрепленный к канату в месте, расположенном между грузами, для прикрепления к воздушному проводу (кабелю) линии электропередачи. Форма и масса грузов, смонтированных на концах каната, выбрана таким образом, что они входят в резонанс при частотах, определенных в соответствии с колебаниями, возникающим в кабеле линии электропередачи или (и) волоконно-оптической линии связи. К гасителям вибрации, основанным на данном принципе, относятся технические решения по авторскому свидетельству СССР SU 1621108 A1, по патентам РФ на изобретение RU 2107373 C1, RU 2180765 C1, RU 2412510 C1, по патенту РФ на полезную модель RU 16572 U1, по заявкам Германии DE 2033921 A1, DE 3535778 A1, по патентам США US 3711624 A, US 4527009 A, по международной заявке WO 0122549 A1 по европейскому патенту на изобретение EP 1315263 B1.

Кроме того, известны различные гасители пляски проводов, в частности, патент Германии на изобретение DE 632509 C, заявка Германии на изобретение DE 4400617 A1, полезная модель Германии DE 29916513 U1, патент РФ на изобретение RU 2365009 C1.

Известные аналоги не позволяют одинаково эффективно демпфировать пляску и вибрацию проводов, возникающие в результате ветрового воздействия.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является заявка Германии DE 2211507 A1, дата публикации 22.02.1973. Данное техническое решение относится к гасителям ветровых колебаний и содержит две П-образные спиральные пряди, которые верхней своей частью смонтированы на проводе, нижней частью пряди смонтированы на демпферном тросе, кроме того, на демпферном тросе закреплены грузы, пряди состоят из нескольких проклеенных между собой спиралей, из проволоки, изготовленной из стали или алюминиевого сплава, при этом демпферный трос изготовлен из проволоки и образует вместе с грузами гаситель вибрации, плечи и грузы которого одинаковы.

К недостаткам ближайшего аналога относится то, что в нем, по сути, имеется только одна точка крепления демпферного троса на проводе, что приводит к уменьшению его эффективности как гасителя вибрации и не исключает попадания гасителя в узел волны вибрации. Кроме того, наличие одной точки крепления демпферного троса на проводе ограничивает длину демпферного троса. Конструкция ближайшего аналога не эффективна при работе в качестве ограничителя гололеда, ввиду того, что расстояние от осей грузов до оси провода при способе крепления с помощью петли ограничено диаметром кольцевой части, которое невозможно увеличить до значений, обеспечивающих требуемую эффективность работы. При этом если подвешивать грузы большой массы для увеличения моментов инерции, то в силу конструктивных особенностей демпферный трос будет прогибаться, и конструкция ближайшего аналога, как гасителя вибрации станет в значительной степени не эффективной. По этой же причине ближайший аналог не может быть применен в качестве расстраивателя ветровых колебаний при пляске проводов. Из выше изложенного следует, что гаситель ветровых колебаний в ряде случаев не эффективен, т.е. не является универсальным.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка универсального устройства, позволяющего снизить отрицательные последствия ветровой энергии, закачиваемой в провод, то есть - задачей является создание в одном устройстве функций гасителя вибрации, гасителя пляски и ограничителя гололедообразования.

Поставленная задача решается за счет совокупности существенных признаков, из которых общими с указанным выше ближайшим аналогом, являются следующие признаки: гаситель ветровых колебаний, содержащий демпферный трос, на котором закреплена пара грузов, и как минимум, одну спиральную прядь, соединяющую демпферный трос с проводом так, что одна часть спиральной пряди (или одна часть каждой из двух прядей) смонтирована на проводе, а другая часть на демпферном тросе.

Отличительными от ближайшего аналога признаками изобретения являются следующие признаки: демпферный трос соединен с проводом в двух точках крепления посредством, как минимум, одной спиральной пряди путем образования спиральной прядью (или прядями) силовой рамки, две противолежащие стороны которой образованы собственно спиральной прядью или прядями, а две другие противолежащие стороны - частями провода и демпферного троса между точками крепления спиральной пряди или прядей, противолежащие стороны силовой рамки между проводом и демпферным тросом, образованные частями спиральной пряди ориентированы перпендикулярно проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°, при этом концевые части-ветви спиральной пряди или прядей, закрепленных на проводе, выполнены с гибом навстречу друг другу.

Вторым вариантом изобретения является выполнение силовой рамки, у которой, как и в первом варианте, две противолежащие стороны образованы спиральной прядью или прядями, но в отличие от первого варианта две другие противолежащие стороны образованы частью демпферного троса и частью провода между местами крепления к ним спиральной пряди или прядей, а концевые части-ветви спиральной пряди или прядей, закрепленных на проводе, отогнуты не навстречу друг другу, а в противоположные стороны.

Силовая рамка гасителя ветровых колебаний может быть образована из одной спиральной пряди, навитой средней частью на провод или демпферный трос, а концами соответственно на демпферный трос или провод. Кроме того, силовая рамка может быть образована из двух П-образных спиральных прядей, каждая из которых навита концами на провод и демпферный трос, при этом средняя часть каждой из П-образных спиральных прядей образует противолежащие стороны силовой рамки.

Обоим вариантам изобретения присущи следующие частные существенные признаки. Спиральная прядь или пряди образованы из нескольких проклеенных между собой спиралей, причем спирали в прядях изготовлены из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка или алюминия или изготовлены из проволоки из алюминиевого сплава. Демпферный трос изготовлен из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка. Плечи l₁, l₂ гасителя вибрации и масса грузов m₁, m₂ могут быть как одинаковыми по длине и массе, так и различными, при этом плечо гасителя вибрации - это часть длины демпферного троса, измеряемая от места его заделки в грузе до места выхода из спиральной пряди. Если силовая рамка образована с использованием одной спиральной пряди, противолежащие стороны силовой рамки между проводом и демпферным тросом, образованные частями одной спиральной пряди, могут быть ориентированы перпендикулярно проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°. Возможно также выполнение гасителя, в котором силовая рамка образована с использованием двух П-образных спиральных прядей, каждая из которых навита концами на провод и демпферный трос, при этом средняя часть каждой из П-образных спиральных прядей (противолежащие стороны силовой рамки), ориентированы перпендикулярно к проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°.

На демпферный трос может быть навит выравнивающий повив. Количество выравнивающих повивов может быть один или более одного, при этом выравнивающий повив выполнен из проволоки из того же материала, что и спиральная прядь, или из другого материала. В качестве выравнивающего повива может быть использована полая трубка, скрепленная с демпферным тросом любым известным способом, в частности, путем опрессования в нескольких местах на демпферном тросе. Спиральная прядь или пряди предпочтительно выполнены с шагом спирали S_С от 30 мм до 350 мм и с внутренним диаметром спирали d_С (мм), определяемым из соотношения: d_С=(0,7÷0,98)×D_п, где D_п - диаметр провода, мм. При этом длина участка спиральной пряди или прядей, приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на демпферном тросе L_Д и проводе L_П и являющегося стороной силовой рамки, преимущественно, находится в пределах от 1,0×S_C до 10,0×S_С, где S_С - шаг спирали спиральной пряди. Длина участка L_Д спиральной пряди или прядей, приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на демпферном тросе и длина аналогичного участка L_П, приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на проводе, составляет от 1,0×S_С до 10,0×S_С, причем длины участков L_Д и L_П могут быть как одинаковыми, так и разными в пределах указанного диапазона. Высота H противолежащих сторон силовой рамки, образованных спиральной прядью или прядями, расположенными между проводом и демпферным тросом, равна от 0,5×S_С до 5×S_С.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении эффективности работы гасителя ветровых колебаний в широком спектре частот колебаний провода (кабеля) для обеспечения демпфирования ветровых колебаний, включая вибрацию и пляску (универсальность конструкции гасителя).

Одним из назначений гасителя ветровых колебаний является рассогласование частот вертикальных и крутильных колебаний и исключение их близости при обледенении провода. Наличие в конструкции грузов приводит к повышению крутильной жесткости провода и, как следствие, к образованию преимущественно одностороннего гололеда вытянутой формы с малой массой. Еще одним назначением является гашение вибрации, функции которого выполняет встроенный гаситель вибрации.

Таким образом, настоящее изобретение обладает свойствами, не присущими ни одному из известных из уровня техники аналогов, в том числе эти свойства не присущи указанным выше аналогам DE 2033921 A1 и RU 2365009, поскольку заявленное устройство за счет предложенного конструктивного выполнения объединяет в себе три функции: гасителя вибрации, гасителя пляски и ограничителя гололедообразования.

Для выполнения функций гасителя вибрации гаситель ветровых колебаний имеет демпферный трос с грузами с каждой стороны.

Вторая функция - ограничение гололедообразования - связана с явлением пляски проводов. Пляска проводов - явление, которое возникает в тех случаях, когда на проводе оседает гололед или изморозь. Поскольку оседание гололеда происходит при ветре, то на проводе такой гололед оседает неравномерно по окружности. Чаще форма гололеда напоминает форму крыла самолета или овала. Именно такая форма гололеда приводит провод под действием ветра в вертикальные и вращательные перемещения. Возникают значительные перегрузки, как в самом проводе, так и в элементах его подвески. Это грозное явление приводит часто к обрыву проводов, повреждениям опор линий и пр. При этом чем более длинное по форме «крыло» или овал, тем интенсивнее пляска провода. В этой связи возникает задача ограничить длину крыла или уменьшить массу гололеда. Наличие двух грузов, расположенных значительно ниже по отношению к проводу, выполняет роль стабилизатора, не позволяющего вращаться проводу. Крыло из гололеда растет до некоторой длины, но поскольку провод не поворачивается, то при каком-то значении своей длины гололед срывается, поскольку, чем далее он расположен от оси провода, тем он рыхлее. Именно эта вторая функция и заложена в заявленном гасителе ветровых колебаний. Обычный гаситель вибрации из-за своих конструктивных ограничений эту функцию выполнить не может. Грузы должны отстоять на относительно большом расстоянии ниже оси провода. Это и выполняет конструктив-рамка, позволяющая расположить грузы значительно ниже оси провода. По сути, чем больше указанное расстояние, тем устойчивее будет провод к кручению.

И, наконец, третья функция, заложенная в конструкцию гасителя ветровых колебаний. Если пляска провода по каким-то причинам происходит, то гаситель ветровых колебаний начинает работать, как расстраиватель возникающих в проводе вертикальных и крутильных колебаний. Провод под действием ветра имеет два вида перемещений: вертикальное и вращательное. Частоты этих колебаний достаточно далеки друг от друга. Однако при наличии гололеда крутильные и вертикальные частоты начинают сближаться. Провод захватывается этими колебаниями и происходит пляска. При правильном соотношении масс грузов, силовой пряди, высоты «H» устройство ГВКУ начинает отстраивать крутильные частоты от вертикальных, разводя их до безопасного уровня. Здесь уже работают как массы грузов гасителя ветровых колебаний, массы плеч силовой пряди, массы, приходящиеся на выравнивающий повив, так и в большей степени возникающие моменты инерции.

Для достижения указанного выше технического результата гаситель ветровых колебаний, содержащий демпферный трос с закрепленными на нем двумя грузами и одну или две спиральные пряди, соединяющие демпферный трос с проводом, имеет две точки крепления демпферного троса к проводу, что не позволяет демпферному тросу поворачиваться вокруг точки крепления к проводу, а крепление осуществлено с использованием спиральной арматуры - посредством пряди проволочных спиралей. Гаситель ветровых колебаний эффективен как ограничитель гололеда и как расстраиватель ветровых колебаний при пляске проводов вследствие наличия силовой рамки, которая образована спиральной прядью или прядями, демпферным тросом и зоной провода, расположенной между точками крепления к демпферному тросу. При этом наличие двух точек крепления позволяет делать длину демпферного троса достаточно большой, что позволяет достичь большей эффективности в работе гасителя.

Один и тот же технический результат достигается при образовании силовой рамки с использованием одной спиральной пряди, закрепленной средней частью на проводе, а концевыми частями (ветвями) на демпферном тросе, а также при образовании силовой рамки одной или двумя спиральными прядями, у которой (которых) концевые части, закреплены на проводе с отгибом их внутрь силовой рамки (навстречу друг другу) или с отгибом наружу силовой рамки (в противоположные стороны).

За счет наличия данных признаков эффективность гасителя ветровых колебаний меньше зависит от попадания гасителя в узел волны вибрации. В процессе вибрации провода по нему бежит волна, т.е. провод представляет собой некую условную синусоиду, которая имеет пиковую величину, не превышающую диаметра провода и нулевое значение (пересечение с осью провода), называемое узлом. Если точка установки гасителя вибрации совпадает с узлом или в непосредственной близости от него, то эффективность гасителя вибрации стремится к нулю. Заявленное изобретение позволяет свести к минимуму данный отрицательный эффект.

В отличие от заявленного изобретения для известных из уровня техники конструкций гасителей вибрации (включая и ближайший аналог) характерно то, что зона крепления гасителя к проводу ограничена шириной в несколько десятков миллиметров. И, следовательно, для таких конструкций следует применять строгие расчеты по выбору мест установки, дабы не попасть в узел. В этой связи, если разнести точки крепления гасителя к проводу, то влияние указанной особенности (попадание в узел) заметно снижается. В заявленном изобретении конструкция как раз и позволяет развести на относительно значительные расстояния точки крепления гасителя колебаний к проводу.

Частные существенные признаки изобретения также влияют обеспечение более высокой эффективности работы гасителя колебаний. К таким признакам относится выполнение спиральной пряди (прядей) из нескольких проклеенных между собой спиралей из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка или алюминия. Возможно также использование проволоки из алюминиевого сплава. Демпферный трос также в предпочтительном варианте исполнения изготовлен из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка.

В гасителе масса грузов по концам демпферного троса и длина плечей, на которых эти грузы расположены, могут быть как одинаковыми, так и различными, что позволяет изготовить конструкцию, обладающую наибольшей эффективностью при различных условиях работы гасителя.

В случае значительной разницы между наружными диаметрами провода и демпферного троса на последний навивается протектор - выравнивающий повив. В качестве выравнивающего повива может быть использована полая трубка, заменяющая выравнивающий повив из проволочных спиралей, причем трубка опрессована в нескольких местах на демпферном тросе или скреплена с ним другим способом. Использование на демпферном тросе выравнивающего повива (или двух и более выравнивающих повивов) из проволоки из того же материала, что и спиральная прядь, или из другого материала, или, как альтернатива, использование полой трубки, закрепленной на демпферном тросе, позволяет создать оптимальные условия работы гасителя, обеспечивающие наибольшую эффективность работы гасителя.

Силовая рамка может быть образована как одной спиральной прядью, навитой средней частью на провод или демпферный трос, а концами соответственно на демпферный трос или провод, так и двумя П-образными спиральными прядями, каждая из которых навита концами на провод и демпферный трос, при этом средняя часть каждой из П-образных спиральных прядей образует противолежащие стороны силовой рамки. Противолежащие стороны силовой рамки могут быть ориентированы перпендикулярно к проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°. Данные признаки конкретизируют в части выполнения рамки общий существенный признак - наличие силовой рамки, обеспечивающий высокую эффективность работы гасителя.

В зависимости от диаметра провода, для которого предназначено устройство спиральная прядь или пряди, выполняются с шагом спирали S_С от 30 мм до 350 мм. Внутренний диаметр спирали d_C (мм) определяется также в зависимости от диаметра провода из соотношения: d_C=(0,7÷0,98)×D_п, где D_п - диаметр провода, мм.

Длина участка спиральной пряди, приходящегося на демпферный трос силовой рамки L_С играет важную роль в достижении эффективной работы гасителя - в процессе возбуждения собственных частот колебаний грузов возникают дополнительные вертикальные перемещения демпферного троса в средней его части между вертикальными, расположенными перпендикулярно проводу, или наклонными частями спиральной пряди, что также способствует уменьшению амплитуды вибрации провода. Длина участка L_С спиральной пряди (прядей), приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на демпферном тросе и являющегося стороной силовой рамки находится в пределах от 1,5×S_C до 12×S_С, где S_С - шаг спирали спиральной пряди.

Длина участков крепления зависит от требований обеспечения прочности заделки пряди на проводе и на демпферном тросе, что в значительной мере влияет на эффективность работу гасителя и определяется количеством активных шагов прядей. На длине участка L_С спиральной пряди (прядей), приходящегося на крепление спиральной пряди (прядей) на демпферном тросе, и на длине участка L_Д спиральной пряди (прядей), приходящегося на крепление спиральной пряди (прядей) на проводе, количество шагов спиральной пряди (прядей) составляет от 1,5 до 12, причем количество шагов спиральной пряди (прядей) на демпферном тросе и проводе в предпочтительном случае исполнения устройства одинаково, но может быть и различным.

Расстояние «H» зависит от диаметра провода и суммарной массы грузов, и чем больше диаметр защищаемого провода, тем значение «H» больше. Длина H противолежащих сторон силовой рамки, образованных спиральной прядью или прядями, расположенными между проводом и демпферным тросом, равна (0,5÷5)S_С, где S_С - шаг спирали спиральной пряди.

При этом конструкция гасителя вибрации имеет ряд отличительных особенностей, которые представляют собой неразрывную совокупность признаков, обеспечивающих универсальность заявленного гасителя ветровых колебаний:

- возможность формирования оптимальной гаммы собственных частот гасителя за счет распределения масс по длине грузов, соотношений масс грузов и длин рабочих элементов демпферного троса;

- выполнение демпферного троса с высокой способностью к энергопоглощению;

- выполнение грузов в виде тел вращения, оси которых совпадают с осью троса, расположение центров масс грузов в плоскости вибрации, вследствие чего не имеет значения, какое угловое положение занимает рамка гасителя колебаний.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - гаситель ветровых колебаний (первый вариант изобретения).

На фиг. 2 - гаситель ветровых колебаний с выравнивающим повивом (первый вариант изобретения).

На фиг. 3 - гаситель ветровых колебаний (второй вариант изобретения).

На чертежах позициями изображено: спиральные пряди 1 и 2; провод 3; демпферный трос 4; грузы 5; выравнивающий повив 6.

Гаситель ветровых колебаний универсальный для проводов 3 воздушных линий электропередачи, а также для самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, представляет собой конструкцию, состоящую из грузов 5 и упругого демпферного троса 4, закрепленного в двух точках крепления на проводе 3 с образованием силовой рамки, основным элементом которой является, как минимум, одна спиральная прядь.

Спиральная прядь («монопрядь») или П-образные спиральные пряди состоят из 3…10 проволок диаметром 2…5 мм. Длина гасителя составляет 0,3…1,0 м, масса гасителя - 1,0…15,0 кг.

Грузы 5 выполняются в виде тела вращения, которое может иметь у основания утолщенную часть и более узкую часть на конце. В грузе 5 имеется отверстие, в которое заделан демпферный трос 4. Грузы 5 выбираются по массе одинаковыми или не равными друг другу. В частности, массы грузов, если они не равны, могут находиться в соотношении m₁:m₂=1,2-1,3, где m₁ и m₂ - массы первого и второго грузов, соответственно.

Упругий демпферный трос 4 представляет собой набор спиральных проволок из высокопрочной стали, который закрепляется в первом и втором грузах 5. Спиральные проволоки демпферного троса 5 находятся в напряженном деформированном состоянии, которое обеспечивается скруткой спиральных отрезков с дальнейшим их обжатием по всему периметру отверстия демпферного троса 4.

Расположение грузов 5 на упругом демпферном тросе 4 выбраны расчетным и экспериментальным путями с целью обеспечения его оптимальной эффективности, т.е. гасящей способности в широком диапазоне резонансных частот колебаний для конкретных условий. Плечи и масса грузов гасителя могут быть как одинаковыми (длина, масса), так и различными.

Грузы 5 закреплены на упругом демпферном тросе на одинаковом расстоянии или на разном расстоянии (несимметрично) относительно середины демпферного троса 4. Эти расстояния (плечи), если они не равны, выбираются, как правило, в пределах l₁:l₂=1,1-1,2, где l₁ и l₂ - плечи грузов, причем на плече меньшей длины обычно закреплен груз меньшего веса.

Гаситель ветровых колебаний может состоять как из силовой рамки, выполненной из одной спиральной пряди (например, в виде перевернутой буквы «C») - «монорамки», либо из двух П-образных спиральных прядей 1 и 2 (фиг. 1), при этом между проводом и демпферным тросом части спиральной пряди образуют противолежащие стороны силовой рамки, ориентированные перпендикулярно к проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°

Верхней своей частью прядь (пряди) монтируется на проводе 3, а нижней - на демпферном тросе 4 с грузами 5 (фиг. 1). Основой прядей, образующих силовую рамку, является спиральный элемент, характеризующийся материалом, шагом спирали, а также внутренним диаметром - d_С.

Шаг спирали может варьироваться от 30 мм до 350 мм в зависимости от диаметра провода. Внутренний диаметр спирали определяется так же, исходя из диаметра провода: d_С=(0,7÷0,98)×D_п, где D_п - диаметр провода, мм. Количество шагов спирали спиральной пряди на проводе и на демпферном тросе может варьироваться в пределах от 1,5 до 12. Длина участка пряди, приходящегося на демпферный трос L_С (см. фиг. 1), может варьироваться от 1,5×Sс до 12×Sс.

Расстояние «H» между проводом и демпфирующим тросом зависит от диаметра провода и от суммарной массы грузов, причем чем больше диаметр защищаемого провода, тем значение «H» больше. Значение «H» может варьироваться в пределах от 0,5 шага спиралей пряди до 5 шагов.

Как в первом случае («монорамка»), так и в другом случае (рамка из двух «П»-образных прядей) каждая прядь состоит из нескольких проклеенных между собой проволочных спиралей. Спирали в прядях изготовлены из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка или алюминия. Спирали также могут быть сделаны из алюминиевого сплава.

Демпферный трос изготовлен по собственной технологии заявителя из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка. Демпферный трос с грузами, подвешенный на силовой рамке, по сути, образует гаситель ветровых колебаний.

В случае значительной разницы между наружными диаметрами провода 3 и демпферного троса 4 на последний навивается протектор из стальных спиралей - выравнивающий повив 6 (фиг. 2). Количество выравнивающих повивов может быть больше одного. Выравнивающий повив может быть сделан из другого по отношению к спирали материала.

Кроме того, функцию выравнивающего повива может выполнять полая трубка, заменяющая повив из проволочных спиралей и опрессованная в нескольких местах на демпферном тросе или скрепленная с тросом другим способом.

В отличие от варианта, изображенного на фиг. 1 и фиг. 2, где концевые части-ветви силовой пряди крепятся на проводе и имеют гиб внутрь рамки (навстречу друг другу), возможен вариант, при котором гиб произведен наружу, т.е. концевые части-ветви отогнуты в противоположные стороны (фиг. 3).

Гаситель ветровых колебаний монтируется и демонтируется вручную без применения дополнительной оснастки, не требует высокой квалификации линейного персонала. Качество монтажа проверяется визуально.

Применение спиральной арматуры существенно упрощает и ускоряет как проведение ремонтно-восстановительных работ на действующих линиях, так и строительство новых линий.

Гаситель ветровых колебаний универсальный предназначен:

- для всех известных типов проводов, грозотросов;

- для диапазонов диаметров 9-37,5 мм.

Пример обозначения: ГВКУ-17,1/17,5-4,0-500-02: Гаситель Ветровых Колебаний - Универсальный: для проводов, имеющих диаметр 17,1-17,5 мм, суммарная масса - 4,0 кг, длина гасителя - 500 мм; 02 - конструкция с выравнивающим повивом.

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться на воздушных линиях электропередачи и волоконно-оптических линиях связи. Гаситель ветровых колебаний содержит демпферный трос, на котором закреплена пара грузов, и, как минимум, одну спиральную прядь, соединяющую демпферный трос с проводом так, что одна часть спиральной пряди или прядей смонтирована на проводе, а другая часть на демпферном тросе, при этом демпферный трос соединен с проводом в двух точках крепления посредством, как минимум, одной спиральной пряди с образованием силовой рамки, две противолежащие стороны которой образованы спиральной прядью или прядями, а две другие противолежащие стороны - частями провода и демпферного троса между точками крепления, при этом концевые части-ветви спиральной пряди или прядей, закрепленных на проводе, выполнены с гибом внутрь силовой рамки или наружу силовой рамки. Технический результат - повышение эффективности работы гасителя. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Гаситель ветровых колебаний, содержащий демпферный трос, на котором закреплена пара грузов, и, как минимум, одну спиральную прядь, соединяющую демпферный трос с проводом так, что одна часть спиральной пряди смонтирована на проводе, а другая часть на демпферном тросе, отличающийся тем, что демпферный трос соединен с проводом в двух точках крепления посредством, как минимум, одной спиральной пряди, с образованием силовой рамки, две противолежащие стороны которой образованы одной спиральной прядью или разными прядями, а две другие противолежащие стороны - частями провода и демпферного троса на которых смонтированы одна спиральная прядь или спиральные пряди, при этом одна спиральная прядь закреплена средней частью на проводе, а концевыми частями на демпферном тросе, или одна спиральная прядь закреплена средней частью на демпферном тросе, а концевыми частями на проводе с гибом внутрь силовой рамки, или концевые части спиральных прядей закреплены на проводе с гибом внутрь силовой рамки.

2. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что спиральная прядь или пряди образованы из нескольких проклеенных между собой спиралей, причем спирали в прядях изготовлены из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка или алюминия или из проволоки из алюминиевого сплава.

3. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что демпферный трос изготовлен из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка.

4. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что грузы выполнены одинаковыми или различными по массе и размещены на плечах l₁. l₂ гасителя колебаний, которые выполнены одинаковыми или различными по длине, где l₁. l₂ - плечи гасителя колебаний - часть длины демпферного троса от места его заделки в грузе до места выхода из спиральной пряди.

5. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что на демпферном тросе выполнен выравнивающий повив.

6. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что в силовой рамке, образованной с использованием одной спиральной пряди, противолежащие стороны силовой рамки между проводом и демпферным тросом, являющиеся частями одной спиральной пряди, ориентированы перпендикулярно проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°.

7. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что силовая рамка образована с использованием двух П-образных спиральных прядей, каждая из которых навита концами на провод и демпферный трос, при этом средняя часть каждой из П-образных спиральных прядей образует противолежащие стороны силовой рамки, ориентированные перпендикулярно к проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°.

8. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что спиральная прядь или пряди, выполнены с шагом спирали S_С от 30 мм до 350 мм и с внутренним диаметром спирали d_С (мм), определяемым из соотношения: d_С=(0,7÷0,98)×D_п, где D_п - диаметр провода, мм.

9. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что длина участка L_С спиральной пряди или прядей, приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на демпферном тросе и проводе и являющегося стороной силовой рамки, находится в пределах от 1,5×S_С до 12×S_С, где S_С - шаг спирали спиральной пряди.

10. Гаситель ветровых колебаний по п. 9, отличающийся тем, что на длине участка L_С спиральной пряди или прядей, приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на демпферном тросе, и на длине участка L_Д спиральной пряди или прядей, приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на проводе, количество шагов спиральной пряди или прядей составляет от 1,5 до 12, причем количество шагов спиральной пряди или прядей, размещенных на демпферном тросе и проводе одинаково или различно.

11. Гаситель ветровых колебаний по п. 1, отличающийся тем, что длина H противолежащих сторон силовой рамки, образованных спиральной прядью или прядями, расположенными между проводом и демпферным тросом, равна от 0,5S_С до 5S_С, где S_С - шаг спирали спиральной пряди.

12. Гаситель ветровых колебаний по п. 5, отличающийся тем, что количество выравнивающих повивов может быть один или более одного, при этом выравнивающий повив выполнен из проволоки из того же материала, что и спиральная прядь, или из другого материала.

13. Гаситель ветровых колебаний по п. 5, отличающийся тем, что в качестве выравнивающего повива использована полая трубка, скрепленная с демпферным тросом с применением клея или опрессованием или любым другим известным способом.

14. Гаситель ветровых колебаний по п. 13, отличающийся тем, что полая трубка, использованная в качестве выравнивающего повива, для скрепления с демпферным тросом опрессована в нескольких местах на демпферном тросе.

15. Гаситель ветровых колебаний, содержащий демпферный трос, на котором закреплена пара грузов, и, как минимум, одну спиральную прядь, соединяющую демпферный трос с проводом так, что одна часть спиральной пряди смонтирована на проводе, а другая часть на демпферном тросе, отличающийся тем, что демпферный трос соединен с проводом в двух точках крепления посредством, как минимум, одной спиральной пряди, с образованием силовой рамки, две противолежащие стороны которой образованы одной спиральной прядью или двумя и более спиральными прядями, а две другие противолежащие стороны - частью демпферного троса, на котором смонтирована спиральная прядь или пряди, и частью провода, свободной от спиральной пряди или прядей и расположенной между местами крепления к нему спиральной пряди или прядей, при этом концевые части спиральной пряди или прядей закрепленных на проводе, отогнуты в противоположные стороны.

16. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что спиральная прядь или пряди образованы из нескольких проклеенных между собой спиралей, причем спирали в прядях изготовлены из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка или алюминия или из проволоки из алюминиевого сплава.

17. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что демпферный трос изготовлен из стальной проволоки с защитным покрытием из цинка.

18. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что грузы выполнены одинаковыми или различными по массе и размещены на плечах l₁. l₂ гасителя колебаний, которые выполнены одинаковыми или различными по длине, где l₁. l₂ - плечи гасителя колебаний - часть длины демпферного троса от места его заделки в грузе до места выхода из спиральной пряди.

19. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что на демпферный трос навит выравнивающий повив.

20. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что противолежащие стороны силовой рамки между проводом и демпферным тросом, образованные частями спиральной пряди, ориентированы перпендикулярно проводу или наклонно к нему под углом, отличным от 90°.

21. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что силовая рамка образована из двух П-образных спиральных прядей, каждая из которых навита концами на провод и демпферный трос, при этом средняя часть каждой из П-образных спиральных прядей образует противолежащие стороны силовой рамки.

22. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что спиральная прядь или пряди, выполнены с шагом спирали S_С от 30 мм до 350 мм и с внутренним диаметром спирали d_С (мм), определяемым из соотношения: d_С=(0,7÷0,98)×D_п, где D_п - диаметр провода, мм.

23. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что длина участка L_С спиральной пряди или прядей, приходящегося на крепление спиральной пряди или прядей на демпферном тросе и проводе находится в пределах от 1,5×S_С до 10,5×S_С, где S_С - шаг спирали спиральной пряди.

24. Гаситель ветровых колебаний по п. 15, отличающийся тем, что длина H противолежащих сторон силовой рамки, образованных спиральной прядью или прядями, расположенными между проводом и демпферным тросом, равна от 0,5S_С до 5S_С, где S_С - шаг спирали спиральной пряди.

25. Гаситель ветровых колебаний по п. 19, отличающийся тем, что количество выравнивающих повивов может быть один или более одного, при этом выравнивающий повив выполнен из проволоки из того же материала, что и спиральная прядь, или из другого материала.

26. Гаситель ветровых колебаний по п. 19, отличающийся тем, что в качестве выравнивающего повива использована полая трубка, скрепленная с демпферным тросом любым известным способом.

27. Гаситель ветровых колебаний по п. 26, отличающийся тем, что полая трубка, использованная в качестве выравнивающего повива, для соединения с демпферным тросом опрессована в нескольких местах на демпферном тросе.