Металлический сигнальный маркер с защитой от коронного разряда Российский патент 2023 года по МПК H02G7/00 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам для предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении линейных объектов, расположенных над поверхностью земли, например, проводов, стальных тросов, а также предотвращения посадки птиц на них.

Известен металлический сигнальный маркер, предназначенный для крепления на расположенных над поверхностью земли токопроводящих линейных объектах, выполненный из двух сферических сегментов, обращенных навстречу один другому своими кромками с образованием тела сферической формы и имеющий элементы крепления маркера на линейном объекте (см. JPS 56118533 U, опуб.,·10.09.1981).

Известный маркер выполнен из металла и имеет высокие прочностные характеристики, обеспечивающие повышенную надежность маркера, использующегося в сложных условиях внешнего воздействия на него различных механических нагрузок. Недостатком известного маркера является отсутствие защиты его металлических частей от возникновения коронного разряда при возможном пробое изоляции линейного объекта или при ее отсутствии. Коронный разряд приводит к значительным утечкам электрического тока, разогреву металлического маркера с потерей прочности материала, приводящей к невозможности выполнения им своих функций.

Техническая проблема заключается в повышении надежности системы предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении линейных объектов, расположенных над поверхностью земли, за счет обеспечения сохранности металлических маркеров, имеющих повышенные прочностные характеристики, в условиях возможного возникновения коронного разряда. Проблема может быть решена созданием сигнального маркера, устойчивого к воздействию на его материал коронного разряда, возникающего, например, при повышении параметров тока в линейных объектах.

Техническим результатом является исключение возможности возникновения коронного разряда на металлических элементах сигнальных маркеров, т.к. разряд приводит к повышению температуры маркера и снижению прочности материала, из которого он изготовлен.

Технический результат достигается тем, что металлический сигнальный маркер, предназначенный для крепления на расположенных над поверхностью земли токопроводящих линейных объектах, выполнен из двух металлических сферических сегментов, обращенных навстречу один другому своими кромками с образованием тела сферической формы и имеющий элементы крепления маркера на линейном объекте, при этом, согласно изобретению, он снабжен защитой от коронного разряда, выполненной в виде пустотелого выпуклого пояса тороидальной формы, по меньшей мере, незамкнутого, расположенного снаружи поверхности сферических сегментов маркера, при этом тороидальный пояс выполнен на поверхности, прилегающей к кромке, по крайней мере, одного сегмента, а часть кромки обращенного навстречу другого сегмента расположена внутри объема, образуемого тороидальным поясом, причем торцевая поверхность кромки указанного встречного сегмента, расположена на расстоянии от центра маркера меньшем, чем наиболее удаленная от центра маркера наружная поверхность тороидального пояса.

Технический результат достигается также тем, что элементы крепления могут быть выполнены в виде частей зажима, расположенных снаружи маркера на противоположных его сторонах.

Технический результат достигается также тем, что к каждому сегменту маркера могут быть прикреплены части зажима.

Технический результат достигается также тем, что каждая часть зажима может быть выполнена в виде полуфланца, снабженного зажимным выступом, при этом полуфланец прикреплен к сегменту, а зажимные выступы выполнены с возможностью стягивания между собой при помощи резьбового соединения.

Технический результат достигается также тем, что плоскость, касательная к наружной поверхности тороидального пояса в точке, граничащей с его кромкой, пересекает геометрическую ось вращения сферического сегмента, имеющего указанный тороидальный пояс.

Изобретение поясняется при помощи чертежей.

На фиг. 1 показан вид на маркер;

На фиг. 2 показан вид спереди на сегмент 2 маркера;

На фиг. 3 - увеличенный вид А на фиг. 2;

На фиг. 4 - вид на сегмент 2;

На фиг. 5 - вид спереди на сегмент 3 маркера;

На фиг. 6 - вид на сегмент 3 маркера;

На фиг. 7 показана диаграмма распределения напряженности электрического поля на элементах маркера.

Металлический сигнальный маркер 1 выполнен из двух металлических сферических сегментов 2 и 3, обращенных навстречу один другому своими кромками, соответственно, 4 и 5 с образованием тела сферической формы, то есть пустотелого маркера с относительно тонкой оболочкой. Маркер 1 снабжен защитой от коронного разряда, которая выполнена в виде пустотелого выпуклого пояса 6 тороидальной формы снаружи поверхности сферических сегментов 2 и 3. При этом тороидальный пояс 6 выполнен на поверхности, прилегающей к кромке 4 сегмента 2, которая является частью сегмента 2, например, выдавленной наружу от его центра. Часть кромки 5 обращенного навстречу другого сегмента 3 расположена внутри объема, образуемого тороидальным поясом 6, причем торцевая поверхность 7 кромки 5 сегмента 3, расположена на расстоянии от центра 8 маркера 1 меньшем, чем наиболее удаленная от центра 8 маркера наружная поверхность тороидального пояса 6.

Маркер 1 имеет элементы крепления маркера на линейном объекте, выполненные, например, в виде частей 9 и 10 зажима, расположенных снаружи маркера 1 на противоположных его сторонах. При этом части 9 прикреплены к сегменту 2, а части 10 зажима прикреплены к сегменту 3 маркера 1.

Части 9 и 10 зажима могут быть выполнены в виде полуфланцев, снабженных зажимным выступом, соответственно, 11 и 12. При этом полуфланец каждой части 9 и 10 прикреплен к сегменту 2 или 3, а зажимные выступы 11 и 12 выполнены с возможностью стягивания между собой при помощи резьбового соединения 13.

Форма наружной поверхности пояса 6, прилегающей к кромке 4 сегмента 2, выполнена таким образом, что касательная плоскость «Б», проведенная к указанной поверхности в точке «В», граничащей с его кромкой 4, пересекает геометрическую ось 14 вращения сферического сегмента 2, имеющего указанный тороидальный пояс 6.

Пояс 6 может быть выполнен круговым, замкнутым. В таком выполнении части 9 зажима крепятся на диаметрально расположенных наружных поверхностях пояса 6, участки которых в месте крепления могут быть выполнены плоскими для сопряжения с полуфланцами указанных частей 9. При этом части 10 крепятся на поверхности сегмента 3 с меньшим радиусом.

Пояс 6 может быть выполнен на участках окружности сегмента 2, прилегающих к участкам крепления с частями 9 зажима. При таком выполнении пояса 6 плоские участки 15 и 16 крепления обоих сегментов 2 и 3, соответственно, могут быть расположены в одной плоскости, то есть на примерно равном расстоянии от геометрического центра маркера 1.

Возможен вариант выполнения, при котором часть пояса 6 выполнена на участке окружности сегмента 2 и взаимодействует с кромкой 5 сегмента 3, а другая часть пояса 6 выполнена на участке окружности сегмента 3 и взаимодействует с кромкой 4 сегмента 2.

Описываемое изобретение предназначено для маркировки проводов и тросов воздушных линий электропередачи в качестве визуального индикатора прежде всего для пилотов различной воздушной техники, а также птиц во время полета. Устройства, как правило, монтируются на самом высоком проводе воздушной линии электропередачи по чередующейся цветовой схеме из белых и красных (или комбинированных) шаров, что обеспечивает их наилучшую видимость.

Маркеры 1 испытывают высокие знакопеременные механические нагрузки, особенно в регионах с большими перепадами температур и с повышенной силой ветра. Неметаллические маркеры в таких условиях имеют недостаточный ресурс и могут разрушиться, то есть обладают пониженной надежностью. Выполнение маркера из металла решает проблему надежности в части устойчивости к воздействию механических нагрузок и температурных перепадов, однако использование такого маркера повышает риск возникновения коронного разряда на его поверхности, например, в случае нагрева линейного токопроводящего объекта при организации действий для расплавления льда в процессе борьбы с гололедными отложениями.

Для устранения возможности возникновения коронного разряда поверхность маркера 1 выполняют таким образом, чтобы на его наружной поверхности сформировать пояс 6 с плавными обводами, в частности, тороидальной формы. Выполнение такой формы возможно при использовании технологии раскатки с выдавливанием части сегмента изнутри наружу в тороидальную выточку, или, например, путем накатки части сегмента снаружи на поверхность модели. При этом добиваются загибания кромки пояса 6 от наружной его поверхности в сторону центра маркера 1. То есть формируют загнутую кромку сегмента таким образом, чтобы касательная плоскость, проведенная к ее поверхности в точке, граничащей с кромкой указанного сегмента, пересекала геометрическую ось 14 вращения сегмента, например, под прямым углом. Кромка другого сегмента входит в область, закрываемую тороидальным поясом 6. Таким образом, все острые кромки обоих сегментов 2 и 3 расположены в области, закрываемой наружной поверхностью пояса 6, предотвращая возникновение коронного разряда на всех крайних точках маркера 6. Элементы крепления маркера 1 также выполнены таким образом, чтобы не допустить возникновения на их кромках коронного разряда. Диаграмма распределения напряженности электрического поля на элементах маркера (фиг. 7) показывает эффективность применения описываемого изобретения.

Таким образом, выполнение маркера в виде пустотелой металлической оболочки позволяет обеспечить максимальную удельную его прочность, что позволяет добиться высокой надежности маркера, которую обеспечивает также наличие защиты от коронного разряда.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении линейных объектов, расположенных над поверхностью земли, например, проводов, стальных тросов, а также для предотвращения посадки птиц на них. Технический результат заключается в исключении возможности возникновения коронного разряда на металлических элементах сигнального маркера. Сигнальный маркер выполнен из двух металлических сферических сегментов, обращенных навстречу один другому своими кромками с образованием тела сферической формы и имеющий элементы крепления маркера на линейном объекте. Сигнальный маркер снабжен защитой от коронного разряда, выполненной в виде пустотелого выпуклого пояса тороидальной формы, расположенного снаружи поверхности сферических сегментов маркера. При этом тороидальный пояс выполнен на поверхности, прилегающей к кромке, по крайней мере, одного сегмента, а часть кромки обращенного навстречу другого сегмента расположена внутри объема, образуемого тороидальным поясом. Торцевая поверхность кромки указанного встречного сегмента, расположена на расстоянии от центра маркера, меньшем, чем наиболее удаленная от центра маркера наружная поверхность тороидального пояса. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Металлический сигнальный маркер, предназначенный для крепления на расположенных над поверхностью земли токопроводящих линейных объектах, выполненный из двух металлических сферических сегментов, обращенных навстречу один другому своими кромками с образованием тела сферической формы, и имеющий элементы крепления маркера на линейном объекте, отличающийся тем, что он снабжен защитой от коронного разряда, выполненной в виде пустотелого выпуклого пояса тороидальной формы, замкнутого или незамкнутого, расположенного снаружи поверхности сферических сегментов маркера, при этом тороидальный пояс выполнен на поверхности, прилегающей к кромке, по крайней мере, одного сегмента, а часть кромки обращенного навстречу другого сегмента расположена внутри объема, образуемого тороидальным поясом, причем торцевая поверхность кромки указанного встречного сегмента расположена на расстоянии от центра маркера, меньшем, чем наиболее удаленная от центра маркера наружная поверхность тороидального пояса.

2. Маркер по п. 1, отличающийся тем, что элементы крепления выполнены в виде частей зажима, расположенных снаружи маркера на противоположных его сторонах.

3. Маркер по п. 2, отличающийся тем, что к каждому сегменту маркера прикреплены части зажима.

4. Маркер по п. 3, отличающийся тем, что каждая часть зажима выполнена в виде полуфланца, снабженного зажимным выступом, при этом полуфланец прикреплен к сегменту, а зажимные выступы выполнены с возможностью стягивания между собой при помощи резьбового соединения.

5. Маркер по п. 1, отличающийся тем, что плоскость, касательная к наружной поверхности тороидального пояса в точке, граничащей с его кромкой, пересекает геометрическую ось вращения сферического сегмента, имеющего указанный тороидальный пояс.