Зажим спирального типа для соединения двух одинаковых проводов Российский патент 2024 года по МПК H01R4/00 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в качестве линейной арматуры для подвески проводов воздушных линий электропередачи (ЛЭП), а также грозозащитных тросов.

Известен спиральный соединительный зажим для проводов с композитным сердечником воздушных линий электропередачи по патенту РФ на изобретение RU 2558386, 2015 г. Спиральный соединительный зажим состоит из протектора-фиксатора и токопроводящего повива, навитых на склеенные друг с другом спиральные проволоки круглой или трапециевидной в поперечном сечении формы или прутки из композита, образующие две или более спиральных силовых прядей, обе ветви которых навиты на соединяемые концы проводов или композитных сердечников проводов с переменным шагом и углом подъема а спиральных проволок, отсчитываемым от поперечного сечения зажима, перпендикулярного продольной оси х зажима, и изменяющимся в зависимости от рабочей длины зажима, от проектных параметров зажима, определяемых его назначением, рабочей нагрузкой и физико-механическими характеристиками провода или композитного сердечника, а также от параметра k=0,2÷0.3 определяющего изменение угла подъема спиральных проволок по длине зажима, причем пряди спиральных проволок изготовлены из материала, физико-механические характеристики которого равноценны физико-механическим характеристикам материала проводов или их композитных сердечников, а внутренняя поверхность спиральных проволок упомянутых прядей покрыта слоем абразива с размером зерен, выбираемым в пределах 0,05÷0,5 мм. Переменный шаг и угол подъема витков токопроводящего повива и протектора-фиксатора изменяются по следующему закону: α(х)=α₀[1+с_α(х/1)^k], где 1 -рабочая длина зажима, α_о и с_α - проектные параметры зажима, определяемые его назначением, рабочей нагрузкой и физико-механическими характеристиками провода или композитного сердечника, параметр k, определяющий изменение угла подъема спиральных проволок по длине зажима, варьируется в пределах k=0,2÷3,0.

Известный спиральный соединительный зажим предназначен для проводов с композитным сердечником.

Известен соединительный зажим для соединения проводов воздушных линий электропередачи по заявке на изобретение RU 96116241, 1998 г. Зажим состоит из стального сердечника и двух и более алюминиевых повивов и содержит соединитель, выполненный в виде, по меньшей мере, двух прядей спиральной проволоки, навитой симметрично на сердечник провода в обе стороны от места его соединения, и токопроводящий повив из прядей спиральной проволоки. Кроме того, зажим снабжен протектором-фиксатором, предназначенным для передачи механического тяжения провода, а также для обеспечения электрического контакта между спиралями, причем протектор-фиксатор выполнен в виде, по крайней мере, двух прядей спиральной проволоки, проклеенных и покрытых абразивом с внутренней поверхности, при этом на длину соединителя полностью удален внутренний алюминиевый повив провода, число спиралей внешних алюминиевых повивов провода, находящихся слева и справа от места соединения, выбрано равным n_K-N_K/2, где N_K - число спиралей в каждом k-том (к -2…m) внешнем алюминиевом повиве провода, смонтированном таким образом, что каждая спираль слева от места соединения навита на соединитель или предыдущий повив через промежуток, заполненный каждой спиралью, навитой справа от места соединения провода, причем токопроводящий повив смонтирован на прядях спиральной проволоки наружного алюминиевого повива провода, а пряди протектора-фиксатора навиты поверх упомянутого токопроводящего повива. При этом токопроводящий повив смонтирован поверх соединителя зажима.

Известен соединительный зажим для соединения проводов воздушных линий электропередачи, содержащий соединитель, токопроводящий повив, выполненный в виде проволочных спиралей и монтируемый поверх соединителя, и силовой повив (протектор-фиксатор), выполненный в виде проволочных спиралей, навиваемый поверх токопроводящего повива (патент на изобретение RU 2272343, 2006 г.).

Данный аналог обладает недостаточной прочностью соединения, значительной материалоемкостью, большое время, затрачиваемое на монтаж зажима. Наличие стальной втулки приводит к резкому перепаду в изгибной жесткости на выходе сердечника из втулки и снижению ресурсной стойкости провода.

Наиболее близким аналогом изобретения является соединительный зажим для соединения проводов воздушных линий электропередачи, грозозащитных тросов по патенту на полезную модель RU 133352 U1, 2013 г. Данный соединительный зажим содержит соединитель, а также по меньшей мере один монтируемый поверх соединителя токопроводящий повив, выполненный в виде проволочных спиралей, и протектор-фиксатор из проволочных спиралей, навиваемый поверх токопроводящего повива. Соединитель выполнен в виде нескольких проволочных прядей, каждая из которых состоит из нескольких проволочных спиралей, проклеенных между собой и навитых на сердечник соединяемых проводов, при этом, по меньшей мере, на одну из поверхностей соприкосновения элементов соединительного зажима, а именно, между сердечником провода и внутренней поверхностью соединителя, внешней поверхностью соединителя и внутренней поверхностью токопроводящего повива, внешней поверхностью токопроводящего повива и внутренней поверхностью силового повива нанесен клеевой и абразивный слой. Токопроводящий повив и протектор-фиксатор выполнены в виде прядей из проклеенных между собой проволочных спиралей, с нанесенным абразивом (для повышения прочности соединения), по крайней мере, с одной стороны внутренней или наружной на всю длину прядей или их отдельных участках.

Наиболее близкий аналог при положительных эксплуатационных характеристиках, тем не менее, обладает довольно высокой материалоемкостью.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание конструкции зажима для соединения двух проводов одинакового диаметра с применением арматуры спирального типа (спирального соединительного зажима) таким образом, чтобы сохранить в собранной конструкции провод-зажим выходные характеристики:

- сбалансированность по кручению;

- снижение материалоемкости;

- обеспечение равномерного нагружения растягивающей нагрузкой повивов провода совместно с повивами соединительного зажима, работающих как единая целостная конструкция.

Указанная техническая проблема решается за счет того, что в соединении двух одинаковых проводов воздушных линий электропередачи посредством соединительного зажима, содержащего выполненные в виде проволочных спиралей: соединитель, токоведущие повивы и протектор-фиксатор, навитый поверх токоведущего повива соединительного зажима, причем упомянутый соединитель и токопроводящий повив соединяемых проводов навиты на сердечник соединяемых проводов и расположены в одном повиве, а токоведущий повив соединительного зажима навит на токопроводящий повив соединяемых проводов, соединительный зажим выполнен в виде единой конструкции с чередованием направления повивов спиралей с правой и левой навивкой, при этом в каждом повиве, в котором расположены одновременно спирали проводов и спирали соединительного зажима, направление навивки спиралей проводов и спиралей зажима одинаковы, а угол наклона спиралей к продольной оси провода для каждого повива соединительного зажима больше угла наклона спиралей нижележащего повива соединительного зажима.

Для решения указанной технической проблемы требуется, чтобы постепенно нагружались растягивающим усилием сначала нижние повивы, начиная с сердечника. С ростом растягивающего усилия последовательно должны включаться в работу вышележащие повивы провода, затем токоведущие повивы соединительного зажима. При создании соединительного зажима для соединения двух проводов одинакового диаметра необходимо сохранить в собранной конструкции «провод-соединительный зажим» сбалансированность по кручению и одновременно обеспечить равномерное нагружение повивов провода растягивающей нагрузкой совместно с повивами соединительного зажима, работающих как единое целое.

Кроме того, при наличии в соединяемых проводах трех токопроводящих повивов, а в соединительном зажиме трех токоведущих повивов, нижний токоведущий повив соединительного зажима выполнен длиной, меньшей длины лежащих выше среднего и верхнего токоведущих повивов зажима, причем упомянутый нижний токоведущий повив расположен в одном повиве с верхним токопроводящим повивом провода, кроме того, направление навивки лежащих в одном повиве спиралей верхнего токопроводящего повива провода и спиралей нижнего токоведущего повива соединительного зажима одинаково. В случае, когда в соединяемых проводах содержится четыре токопроводящих повива, верхний, первый средний, второй средний и верхний, а в соединительном зажиме содержится три токоведущих повива, нижний токоведущий повив соединительного зажима выполнен длиной, меньшей длины лежащих выше среднего и верхнего токоведущих повивов зажима, причем упомянутый нижний токоведущий повив расположен в одном повиве с вторым средним токопроводящем повивом, причем поверх нижнего токоведущего повива соединительного зажима и второго среднего токопроводящего повива навит верхний токопроводящий повив провода, а поверх верхнего токопроводящего повива провода навит средний токоведущий повив соединительного зажима, кроме того, направление навивки лежащих в одном повиве спиралей второго среднего токопроводящего повива провода и спиралей нижнего токоведущего повива соединительного зажима одинаково.

Как следует из изложенного выше, технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в создании соединительного зажима для соединения двух проводов одинакового диаметра, представляющего собой единую конструкцию, образованную соединяемыми проводами и соединительным зажимом, в котором за счет взаимного расположения повивов с чередованием направления повивов спиралей с правой и левой навивкой получена сбалансированность по кручению, снижена материалоемкость и обеспечено равномерное нагружение растягивающей нагрузкой повивов провода совместно с повивами соединительного зажима вследствие их работы как единой целостной конструкции. Одним из существенных признаков, влияющих на достижение технического результата, является то, что в каждом повиве, в котором расположены одновременно спирали проводов и спирали соединительного зажима (спирали соединителя или спирали токоведущего повива), направление навивки спиралей проводов и спиралей зажима одинаковы, т.е. образовавшийся таким образом повив способствуют работе заявленного узла как единого целого. Кроме того, еще один существенный признак, относящийся к тому, что угол наклона спиралей к продольной оси провода для каждого повива соединительного зажима больше угла наклона спиралей нижележащего повива соединительного зажима, позволяет реализовать принцип постепенного и последовательного нагружения повивов соединяемых проводов в направлении от оси проводов. Каждый повив заявленной конструкции соединительного зажима для соединения проводов с использованием спирального соединительного зажима характеризуется важной конструктивной особенностью ориентацией проволок, составляющих спирали повива соединительного зажима, а именно, углом наклона γ_i проволок спиралей к продольной оси провода. В процессе эксплуатации от угла наклона γ_i зависит последовательность нагружения спиралей повива. Чем меньше угол γ_i, тем раньше повив спиралей вступает в работу. Чем угол наклона больше, тем позже повив вступает в работу. За счет правильного выбора угла наклона спиралей в повивах зажима в заявленном изобретении обеспечивается их равномерное нагружение растягивающим усилием. Углы наклона в повивах соединителя, токоведущего повива (токоведущих повивов) и протектора-фиксатора выбраны таким образом, что при возникновении растягивающих усилий первым вступает в работу соединитель, затем токоведущий повив (или последовательно расположенные токоведущие повивы). Самым последним вступает в работу протектор-фиксатор. Чтобы получить такой технический результат выбор углов наклона спиралей в повивах соединительного зажима сделан, исходя из следующего правила: в соединительном зажиме, состоящем из нескольких повивов: повив соединителя, по меньшей мере один токоведущий повив (могут быть два и более токоведущих повивов) и повив протектора-фиксатора, угол наклона спиралей любого повива зажима больше угла наклона нижележащего повива зажима. В результате элементы зажима совместно с соединяемыми концами проводов образуют единое целое: «зажим-провода». Это, в свою очередь, позволяет сбалансировать по кручению полученную конструкцию и обеспечить равномерное нагружение всех повивов растягивающей нагрузкой.

Значения углов наклона спиралей γ_i в повивах конструкции соединительного зажима, обеспечивающие равномерное нагружение растягивающей нагрузкой повивов провода совместно с повивами соединительного зажима, установлены и лежат в следующих пределах:

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг. 1. Поперечное сечение провода с двумя токопроводящими повивами.

Фиг. 2. Соединительный зажим спирального типа для соединения двух проводов.

Фиг. 3. Соединение двух одинаковых проводов с одним токопроводящим повивом.

Фиг. 4. Соединение двух одинаковых проводов с двумя токопроводящими повивами.

Фиг. 5. Соединение двух одинаковых проводов с двумя токопроводящими повивами и соединительным зажимом с одним токоведущим повивом.

Фиг. 6. Соединение двух одинаковых проводов с двумя токопроводящими повивами и соединительным зажимом с двумя токоведущими повивами.

Фиг. 7. Соединение двух одинаковых проводов с тремя токопроводящими повивами.

Фиг. 8. Соединение двух одинаковых проводов с четырьмя токопроводящими повивами и соединительным зажимом из двух токоведущих повивов.

На чертежах фиг. 3-8 показаны результаты условного разбиения соединяемых проводов одинакового диаметра на отдельные повивы с указанием направлений навивки спиралей в каждом повиве, при этом повивы стального сердечника соединяемых проводов и токопроводящих повивов проводов отображены более светлым цветом. Аналогичным образом показана конструкция соединительного зажима с условным разбиением на отдельные повивы, при этом отображено направление навивки их спиралей. Повивы элементов соединительного зажима (соединителя, токоведущих повивов и протектора-фиксатора) отображены более темным цветом.

Провод 1 представляет собой многоповивную конструкцию, собранную из спиралей. Спирали в повиве характеризуются направлением навивки, величиной шага, диаметром проволоки, наружным диаметром, количеством спиралей в повиве.

Пример сечения провода, состоящего из двух токопроводящих повивов 2 и стального сердечника 3 показан на фиг. 1, где имеются следующие обозначения:

D_П- диаметр провода;

D_С- диаметр сердечника;

d_С- диаметр проволок сердечника;

d_Т- диаметр проволок токопроводящих повивов.

В центре сечения провода 1 расположен повив спиралей сердечника 3. На сердечник 3 приходится растягивающее усилие до 70% и более от разрывной прочности провода 1. Два верхних повива предназначены для протекания тока это токопроводящие повивы 2 провода, изготовленные из алюминиевого сплава с малым омическим сопротивлением. На токопроводящие повивы 2 провода 1 приходится около 30% от разрывной прочности провода.

Токопроводящий повив 2 провода 1 может быть выполнен в виде отдельных спиралей или прядей из проклеенных между собой спиралей, с нанесенным абразивом, по крайней мере, с одной стороны (внутренней, или наружной) или с обеих сторон на всю длину прядей или с нанесенным абразивом на отдельных участках прядей.

Одной из важных характеристик повива провода является направление навивки спиралей. Верхний повив обычно имеет, по умолчанию, правое направление навивки. Каждый последующий, если идти от верхнего повива к центру, содержит противоположное направление навивки. Зная направление навивки верхнего повива можно, не прибегая к демонтажу конструкции, однозначно определить направление навивки в повиве для любого провода, начиная с верхнего повива и кончая сердечником.

В рассматриваемом примере нижний токопроводящий повив 2 провода 1 имеет левое направление навивки (фиг. 1), а повив сердечника 3 - правое. Количество токопроводящих повивов 2 в проводе обычно может варьироваться от одного до четырех.

Соединительный зажим (фиг. 2) содержит соединитель 4, навиваемый на сердечник 3 провода 1, токоведущий повив 5 и протектор-фиксатор 6. Токоведущий повив 5 соединительного зажима навивается или непосредственно на соединитель 4 или навивается на токопроводящие повивы 2 провода 1.

Важным элементом соединительного зажима является соединитель 4, который обеспечивает механическую прочность соединения проводов (см. фиг. 2). Соединитель 4 состоит из проклеенных с абразивом прядей спиралей, изготовленных из стальной высокопрочной проволоки. Соединитель 4 предназначен для соединения сердечников проводов 1, на которые, как отмечено выше, в процессе эксплуатации может приходиться усилие растяжения, достигающее 70% и более от разрывной прочности провода.

Токоведущий повив 5 (см. фиг. 2) обеспечивает токопроводящие свойства соединительного зажима. Спирали токоведущего повива 5 изготавливаются из материалов с малым омическим сопротивлением. В зависимости от марки соединяемых проводов количество токоведущих повивов 5 в соединительном зажиме может быть более одного (см. фиг. 6-8.). Для придания конструкции дополнительных прочностных свойств по удержанию соединяемых проводов, часть длины токоведущих спиралей (или прядей) токоведущего повива 5 может быть проклеена с абразивом. В комплект соединительного зажима могут входить от одного до трех токоведущих повивов 5, образованных спиралями (или прядями).

Для обеспечения плотного постоянного электрического контакта и предупреждения проскальзывания соединяемых проводов в зажиме поверх токоведущего повива 5 навивается протектор-фиксатор 6. Протектор-фиксатор 6 создает необходимые силы прижатия спиралей токоведущего повива 5 и придает требуемые прочностные свойства всей конструкции. Спирали протектора-фиксатора 6 изготавливаются из стальной высокопрочной проволоки. Протектор-фиксатор 6, может быть выполнен в виде отдельных проволочных спиралей, навиваемых поверх токоведущего повива 5 соединительного зажима. Протектор-фиксатор 6 может быть также выполнен в виде прядей из проклеенных между собой спиралей с нанесенным на них абразивом, по крайней мере, с одной стороны (внутренней или наружной) на всю длину прядей или с нанесенным на них абразивом на отдельных участках прядей. Кроме того, пряди протектора-фиксатора 6 на концевых участках проклеены с абразивом.

Описанная выше конструкция соединительного зажима имеет, по крайней мере, один повив токоведущих спиралей (прядей), один соединитель, и повив спиралей (прядей) протектора-фиксатора, как показано на фиг. 2.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления заявленного изобретения.

На фиг. 3 показано соединение двух одинаковых проводов с одним токопроводящий повивом 2. На фиг. 3 и далее по тексту рядом с номером позиции, обозначающей элемент провода или элемент зажима, проставлены буквы «л» и «п», где «л» левое направление навивки; «п» правое направление навивки.

При разбиении соединительного зажима по повивам удобнее идти от сердечника 3 провода вверх. Токопроводящий повив 2 провода имеет правое направление навивки, соответственно повив соединителя 4 имеет также правое направление навивки. Далее токоведущий повив 5л соединительного зажима, лежащий выше токопроводящего повива 2п провода и соединителя 4п, имеет левое направления навивки, кроме того, поверх токоведущего повива 5л, находится повив протектора-фиксатора 6п с правым направлением навивки.

Ниже описана последовательность монтажа совместной конструкции «соединяемые провода-соединительный зажим», показанной на фиг. 3.

Монтаж соединительного зажима производится в следующей последовательности. Вначале расплетают концы токопроводящих повивов 2п соединяемых проводов 1 и освобождают стальные сердечники 3л. На освобожденные сердечники 3л навивают пряди соединителя 4п с противоположным сердечнику направлением навивки, при этом соединитель 4п имеет такое же направление навивки, что и токопроводящие повивы 2п соединяемых проводов. Затем заплетают расплетенные ранее проволоки токопроводящего повива 2п соединяемых концов проводов, а излишек длины проволок токопроводящего повива 2п каждого провода отрезают по торцу смонтированного соединителя 4, причем допускается зазор между торцами проволок токопроводящего повива 2 и соединителя 4 не более 5 мм.

Поверх соединителя 4п и токопроводящего повива 2п монтируют токоведущий повив 5л соединительного зажима, далее поверх токоведущего повива 5л конструкцию фиксируют протектором-фиксатором 6п с правым направлением навивки, противоположным левому направлению навивки токоведущего повива 5л.

В частном случае выполнения изобретения значения углов наклона спиралей может быть следующим: γ_с=25°; γ_т1=30°; γ_пф=40°.

Далее приведены примеры конструкций системы «соединяемые провода - соединительный зажим» для проводов, содержащих два, три или четыре токопроводящих повива 2.

Пример соединения двух одинаковых проводов с двумя токопроводящими повивами 2', 2'' показан на фиг. 4.

Далее по тексту и на фиг. 4 рядом с номером позиции, обозначающей элемент провода или элемент зажима, проставлены буквы «л» и «п», где «л» левое направление навивки; «п» - правое направление навивки.

Провод состоит из сердечника 3 и двух токопроводящих повивов 2', 2''. Сердечник 3п имеет правое направление навивки. Соединитель 4л, смонтированный на сердечниках соединяемых поводов, имеет левое направление навивки. Нижний токопроводящий повив 2'л провода находится в одном повиве с соединителем 4л зажима и имеет такое же, т.е. левое, направление навивки, как и упомянутый соединитель зажима. Верхний токопроводящий повив 2''п провода, смонтированный поверх нижнего токопроводящий повива 2'л и соединителя 4л, имеет правое направление навивки. Поверх верхнего токопроводящего повива 2''п провода расположен токоведущий повив 5л соединительного зажима с левым направлением навивки. Вся конструкция зафиксирована протектором-фиксатором 6п с правым направлением навивки.

При сборке конструкции расплетают концы верхнего и нижнего токопроводящих повивов 2'л, 2''п соединяемых проводов и освобождают сердечники 3п, имеющие левое направление навивки. На освобожденные сердечники 3п монтируют пряди соединителя 4л с противоположным сердечнику левым направлением навивки, при этом соединитель 4л, расположенный в одном повиве с нижними токопроводящими повивами 2'л соединяемых проводов, имеет такое же направление навивки, что и токопроводящие повивы 2'л. Затем заплетают расплетенные ранее проволоки нижнего токопроводящего повива 2'л соединяемых концов проводов, а излишек длины проволок токопроводящего повива 2'л каждого провода отрезают по торцу смонтированного соединителя 1 с зазором между торцами проволок токопроводящего повива 2'л и соединителя 4л, составляющим не более 5 мм.

Поверх соединителя 4л и нижнего токопроводящего повива 2'л провода монтируют верхний токопроводящий повив 2''п провода с правым направлением навивки. Поверх токопроводящего повива 2''п провода монтируют токоведущий повив 5л соединительного зажима и, наконец, конструкцию завершают повивом протектора-фиксатора 6п с правым направлением навивки. В общем виде можно описать полученную конструкцию «соединяемые провода-зажим» в виде чередования цифр и букв:3-4л-2'л-2''п-5л-6п.

Как видно, в полученной конструкции узла соединения проводов происходит чередование направления навивки повивов, расположенных один над другим, причем для спиралей, находящихся в одном повиве, направление навивки совпадает.

Таким образом, соединительный зажим (см. фиг. 4) образует с проводом единую конструкцию с чередованием повивов с правой-левой навивкой, при этом в каждом повиве направление навивки спиралей провода и зажима совпадают, а угол наклона к продольной оси провода спиралей любого повива в зажиме превышает угол наклона к продольной оси непосредственно нижележащего повива зажима.

Пример выбора конкретных углов наклона спиралей в соединительном зажиме для примера, показанного на фиг. 4: γ_с=23°; γ_т1=27°; γ_пф=30°.

На фиг. 5 показано соединение двух проводов одного диаметра с двумя токопроводящими повивами 2₁ и 2₂. Рядом с номером позиции, обозначающей элемент провода или элемент зажима, на фиг. 5 и далее по тексту проставлены буквы «л» и «п», где «л» левое направление навивки; «п» правое направление навивки.

Провод состоит из сердечника 3 и двух токопроводящих повивов 2₁ и 2₂. Сердечник 3п имеет правое направление навивки. Соединитель 4л зажима и нижний токопроводящий повив 2₂л провода, расположенные в одном повиве, имеют левое направление навивки. Верхний токопроводящий повив 2₁п провода имеет правое направление навивки. Токоведущий повив 5л соединительного зажима имеет левое направление навивки, а протектор-фиксатор 6п соединительного зажима имеет правое направление навивки.

Монтаж узла соединения проводов производят аналогично описанному выше для варианта, показанного на фиг. 4.

Таким образом, соединительный зажим образует с проводом единую конструкцию с чередованием повивов с правой-левой навивкой, при этом каждом повиве направление навивки спиралей провода и зажима совпадают, а угол наклона к продольной оси провода спиралей любого повива в зажиме превышает угол наклона к продольной оси непосредственно нижележащего повива зажима. Пример выбора конкретных углов наклона спиралей в соединительном зажиме для примера, показанного на фиг. 5: γ_с=20°; γ_т1=26°; γ_пф=30°.

На фиг. 6 представлено соединение проводов с двумя токопроводящими повивами и соединительным зажимом, включающим два токоведущих повива. На фиг. 6 рядом с номером позиции, обозначающей элемент провода или элемент зажима, и далее по тексту проставлены буквы «л» и «п», где «л» левое направление навивки; «п» правое направление навивки.

Провод состоит из сердечника 3 и двух токопроводящих повивов 2₁ и 2₂. Сердечник 3п имеет правое направление навивки. Соединитель 4л имеет левое направление навивки. Нижний токопроводящий повив 2₁л провода имеет левое направление навивки. Верхний токопроводящий повив провода 2₂п имеет правое направление навивки. Нижний токоведущий повив 5₁л зажима имеет левое направление навивки. Верхний токоведущий повив 5₂п зажима имеет провода правое направление навивки. Протектор-фиксатор 6 л имеет левое направление навивки.

Монтаж соединительного зажима осуществляется следующим образом. Вначале расплетают концы токопроводящих повивов 2₂п и 2₁л соединяемых проводов 1 и освобождают сердечники 3п соединяемых проводов. На освобожденные сердечники 3п последовательно навиваются пряди соединителя 4л с противоположным левым направлением навивки, при этом соединитель 4л имеет такое же направление навивки, что и нижние токопроводящие повивы 2₁л соединяемых проводов. Выше монтируют верхний токопроводящий повив 2₂п провода с правым направлением навивки и затем переходят к монтажу нижнего токопроводящего повива 5₁л зажима с левым направлением навивки. Далее навивают верхний токоведущий повив 5₂п зажима и, наконец, монтаж конструкцию заканчивают повивом протектора-фиксатора 6л.

Таким образом, соединительный зажим образует с проводом единую конструкцию с чередованием повивов с правой-левой навивкой, при этом каждом повиве направление навивки спиралей провода и зажима совпадают, а угол наклона к продольной оси провода спиралей любого повива в зажиме превышает угол наклона к продольной оси непосредственно нижележащего повива зажима. Пример выбора конкретных углов наклона спиралей в соединительном зажиме для примера, показанного на фиг. 6: γ_с=21°; γ_т1=26°; γ_т2=28°; γ_пф=30°.

На фиг. 7 показан пример соединения двух одинаковых проводов с тремя токопроводящими повивами провода: нижним 2₁, средним 2₂ и верхним 2₃, посредством соединительного зажима с тремя токоведущими повивами: нижним 5₁, средним 5₂ и верхним 5₃. Поверх сердечников 3л провода смонтирован соединитель 4п, завершается конструкция протектором-фиксатором 6л, смонтированным на верхнем токоведущем повиве 5₃п зажима.

Для краткости далее описано чередование направлений повивов в элементах провода и соединительного зажима через формулу: 3л-4п-2₁п-2₂л-2₃п-5₁п-5₂л-5₃п-6л, где 3 -сердечник, 2₁, 2₂, 2_з - токопроводящие повивы провода, 4 - соединитель, 5₁, 5₂, 5₃ - токоведущие повивы зажима, нижний, средний и верхний соответственно, 6 протектор-фиксатор. Рядом с номером позиций в формуле проставлены буквы, обозначающие: «л» - левое направление навивки; «п» - правое направление навивки.

Особенностью данного варианта исполнения изобретения состоит в том, что при наличии трех токопроводящих повивов 2 провода нижний токоведущий повив 5₁п имеет длину, меньшую, чем длина лежащих выше среднего и верхнего токоведущих повивов 5₂л, 5₃п, и расположен в одном повиве с верхним токопроводящий повивом 2₃п, соответственно, направление навивки лежащих в одном повиве элементов 2₃п провода и 5₁п зажима одинаково. Такое техническое решение позволяет дополнительно снизить материалоемкость конструкции без снижения ее прочностных характеристик.

Монтаж устройства, показанного на фиг. 7 производится следующим образом. Расплетают концы токопроводящих повивов соединяемых проводов: верхнего 2₃, среднего 2₂ и нижнего 2₁, и освобождают сердечники 3л. На освобожденные сердечники 3л с левым направлением навивки монтируют пряди соединителя 4п с противоположным правым направлением навивки и затем заплетают расплетенные ранее проволоки нижнего токопроводящего повива 2₁п, при этом соединитель 4п имеет такое же направление навивки, что и токопроводящие повивы 2₁п соединяемых проводов. Излишек длины проволок токопроводящего повива 2₁п каждого провода отрезают по торцу смонтированного соединителя 4п, при этом допускается зазор между торцами проволок токопроводящего повива 2₁п и соединителя 4п не более 5 мм. Поверх повива, содержащего соединитель 4п и нижние токопроводящие повивы 2₁п проводов, монтируют средние токопроводящие повивы 2₂л. Далее поверх средних токопроводящих повивов 2₂л навивают укороченный нижний токоведущий повив 5₁п и заплетают расплетенные ранее проволоки верхнего токопроводящего повива 2₃п, причем лежащие в одном повиве нижний токоведущий повив 5₁п и верхний токопроводящий повив 2₃п имеют одинаковое направление навивки. Излишек длины проволок верхнего токопроводящего повива 2₃п каждого провода отрезают по торцу смонтированного нижнего токоведущего повива 5₁п, при этом допускается зазор между торцами проволок токопроводящего повива 2₁п и нижнего токоведущего повива 5₁п не более 5 мм. Поверх повива, содержащего верхний токопроводящий повив 2₃ провода и нижний токоведущий повив 5₁п зажима, монтируют средний токоведущий повив 5₂л зажима, далее поверх среднего токоведущего повива 5₂л монтируют верхний токоведущий повив 5₃п. Завершают монтаж конструкции повивом протектора-фиксатора 6л.

Таким образом, соединительный зажим образует с проводом единую конструкцию с чередованием повивов с правой-левой навивкой, при этом каждом повиве направление навивки спиралей провода и зажима совпадают, а угол наклона к продольной оси провода спиралей любого повива в зажиме превышает угол наклона к продольной оси непосредственно нижележащего повива зажима. Пример выбора конкретных углов наклона спиралей в соединительном зажиме для примера, показанного на фиг. 7: γ_с=20°; γ_т1=26°; γ_т2=28°; γ_т3=35° γ_пф=40°.

Соединение двух одинаковых проводов с четырьмя токопроводящими повивами показано на фиг. 8.

В данном примере описано соединение двух одинаковых проводов с четырьмя токопроводящими повивами провода: нижним 2₁, первым средним 2_2, вторым средним 2₃ и верхним 2₄, посредством соединительного зажима с тремя токоведущими повивами: нижним 5₁, средним 5₂ и верхним 5₃. Поверх стальных сердечников 3л провода смонтирован соединитель 4 зажима, завершается конструкция протектором-фиксатором 6л, смонтированным на верхнем токоведущем повиве 5₃п зажима.

Для краткости далее описано чередование направлений повивов в элементах провода и соединительного зажима через формулу: 3п-4л-2₁л-2₂п-2₃л-5₁л-2₄п-5₂л-5₃п-6л, где 3 - сердечник, 2₁, 2₂, 2₃, 2₄ - токопроводящие повивы провода, 4 - соединитель, 5₁, 5₂, 5₃ токоведущие повивы зажима, 6 протектор-фиксатор. Рядом с номером позиций в тексте и на фиг. 8 проставлены буквы, обозначающие: «л» левое направление навивки; «п» - правое направление навивки.

В данной конструкции при наличии четырех токопроводящих повивов 2 нижний токоведущий повив 5\л имеет длину, меньшую, чем длина лежащих выше среднего и верхнего токоведущих повивов 5₁л, 5₃п, и расположен в одном повиве с вторым средним токопроводящий повивом 2₃л и, соответственно, направление навивки лежащих в одном повиве элементов 2₃л провода и 5₁л зажима одинаково, что позволяет дополнительно снизить материалоемкость конструкции без снижения ее прочностных характеристик.

Монтаж соединительного зажима, показанного на фиг. 8 производится следующим образом. Расплетают концы токопроводящих повивов соединяемых проводов: нижнего 2₁, первого и второго средних 2₂, 2₃ и верхнего 24, и освобождают сердечники 3п .На освобожденные сердечники 3п с правым направлением навивки монтируют пряди соединителя 4л с противоположным правым направлением навивки и затем заплетают расплетенные ранее проволоки нижнего токопроводящего повива 2₁л, при этом соединитель 4л имеет такое же направление навивки, что и токопроводящие повивы 2₁л соединяемых проводов. Излишек длины проволок токопроводящего повива 2₁л каждого провода отрезают по торцу смонтированного соединителя 4л, при этом допускается зазор между торцами проволок токопроводящего повива 2₁л и соединителя 4л не более 5 мм. Поверх повива, содержащего соединитель 4л зажима и нижние токопроводящие повивы 2₁л проводов, заплетают и монтируют средние токопроводящие повивы 2₂л. Далее поверх средних токопроводящих повивов 2₂п навивают укороченный нижний токоведущий повив 5₁л и заплетают расплетенные ранее проволоки второго среднего токопроводящего повива 2₃л, причем лежащие в одном повиве нижний токоведущий повив 5₁л и второй средний токопроводящий повив 2₃л имеют одинаковое направление навивки. Излишек длины проволок верхнего токопроводящего повива 2₃л каждого провода отрезают по торцу смонтированного нижнего токоведущего повива 5₁л, при этом допускается зазор между торцами проволок токопроводящего повива 2₃л и нижнего токоведущего повива 5₁л не более 5 мм. Поверх повива, в котором расположены второй средний токопроводящий повив 2₃л провода и нижний токоведущий повив 5₁л зажима, заплетают и монтируют верхний токопроводящий повив 2₄п провода. Далее на верхний токопроводящий повив 2₄п провода монтируют средний токоведущий повив 5₂л зажима, далее поверх среднего токоведущего повива 5₂л зажима монтируют верхний токоведущий повив 5₃п. Завершают монтаж конструкции повивом протектора-фиксатора 6л.

Чередование направлений повивов в элементах провода и соединительного зажима можно описать через формулу: 3п-4л-2₁л-2₂п-2₃л-5₁л-2₄п-5₂л-5₃п-6л, где 3 - стальной сердечник, 2₁, 2₂, 2₃, 2₄ токопроводящие повивы 2 провода, 4 соединитель, 5₁, 5₂, 5_з - токоведущие повивы зажима, 6 - протектор-фиксатор, при этом рядом с номером позиций проставлены буквы, обозначающие «л» - левое направление навивки; «п» правое направление навивки.

Таким образом, соединительный зажим образует с проводом единую конструкцию с чередованием повивов с правой-левой навивкой, при этом каждом повиве направление навивки спиралей провода и зажима совпадают, а угол наклона к продольной оси провода спиралей любого повива в зажиме превышает угол наклона к продольной оси непосредственно нижележащего повива зажима. Пример выбора конкретных углов наклона спиралей в соединительном зажиме для примера, показанного на фиг. 8: γ_с=21°; γ_т1=26°; γ_т2=28°; γ_т3=33°; γ_т4=35°; γ_пф=38°.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в качестве линейной арматуры для подвески проводов воздушных линий электропередачи (ЛЭП), а также грозозащитных тросов. Технический результат заключается в получении сбалансированности по кручению, снижении материалоемкости и обеспечении равномерного нагружения растягивающей нагрузкой повивов провода совместно с повивами соединительного зажима. Для этого соединительный зажим выполнен в виде единой конструкции с чередованием направления повивов с правой и левой навивкой спиралей, при этом в каждом повиве, содержащем спирали проводов и спирали соединительного зажима, направление навивки спиралей проводов и зажима одинаковы, а угол наклона спиралей к продольной оси провода для каждого повива соединительного зажима больше угла наклона спиралей нижележащего повива соединительного зажима. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Соединительный зажим для соединения двух одинаковых проводов воздушных линий электропередачи, содержащий выполненные в виде проволочных спиралей: соединитель, токоведущие повивы и протектор-фиксатор, навитый поверх токоведущего повива соединительного зажима, причем упомянутый соединитель и токопроводящий повив соединяемых проводов навиты на сердечник соединяемых проводов и расположены в одном повиве, а токоведущий повив соединительного зажима навит на токопроводящий повив соединяемых проводов, отличающийся тем, что соединительный зажим выполнен в виде единой конструкции с чередованием направления повивов с правой и левой навивкой спиралей, при этом в каждом повиве, содержащем спирали проводов и спирали соединительного зажима, направление навивки спиралей проводов и зажима одинаковы, а угол наклона спиралей к продольной оси провода для каждого повива соединительного зажима больше угла наклона спиралей нижележащего повива соединительного зажима.

2. Соединительный зажим по п. 1, отличающийся тем, что при наличии в соединительном зажиме одного и более токоведущих повивов углы наклона спиралей к продольной оси провода γ_i для каждого повива соединительного зажима находятся в диапазоне: 20° ≤ γ_i ≤ 40° γ_с.