Устройство для подвески проводов воздушной линии электропередачи Советский патент 1982 года по МПК H02G7/05 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕСКИ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНОЙ линии ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

.Изобретение относится к электроэнергетике, а ()олее конкретно к уст роиствам для подвески проводов воздушных линий электропередачи с обводным шлейфом. Известно устройство для подвески проводов, содержащее две натяжные ги лянды, каждая из которых с одной сто роны неподвижно укреплена к траверсе опоры, а с другой стороны присоединена к проводу, при этом провода смежных пролетов соединены между собой с помощью обводной петли, проходящей ниже натяжных гирлянд П. Известное устройство позволяет вы полнить подвеску провода на уровне траверсы и обеспечивает неподвижность его в плоскости опоры. Однако в НЁМ не предусмотрено никаких устройств для снижения крутящих моменто на опору, в связи с чем она подверже на изгибу и кручению от разности тяжений проводов смежных пролетов, а при обрыве провода - от полного тяжения одного из проводов; Это делает невыгодным применение такого устройства для подвески проводов на промежуточных опорах. Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является устройство для подвески проводов воздушной линии электропередачи с обводным шлейфом, содержащее натяжные гирлянды изолятором, соединенные гибким элементом, закрепленным на траверсе опоры с возможностью перемещения вдоль оси провода 21. При возникновении разности тяжения в проводах смежных пролетов гибкие элементы перемещаются по роликам, при этом тяжения выравниваются и опора практически не испытывает крутящих моментов до тех пор пока упоры укрепленные на конце гибкого элемента, не достигнут упоров, укрепленных на роликах. При дальнейшем увеличении разности тяжений в проводах смежных пролетов, например, при обрыве прово да, опора подвергается изгибу и кручению от редуцированного тяжения в проводе.смежного пролета. Если рас стояние между упорами, укрепленными на гибком элементе, увеличить, то уменьшается величина редуцированног тяжения, воздействующего на опору, однако при этом провод получает воз можность легко перемещаться в один из пролетов , где, например, еще не произошел сброс гололеда и его стрела провеса в этом пролете резко увеличивается, что приводит к нарушению габаритов. Если же расстояние между упорами уменьшить, то достигается удовлетворительная возможность обеспечить нормируемые габариты, например, как с поддерживаю щими гирляндами изоляторов, но зато резко возрастают величины редуцированных нагрузок на опору. Следовательно, известное устройство для снижения крутящих моментов при опти мальных расстояниях между упорами позволяет снизить только часть усилия от тяжения провода, при этом, так как плечо приложения этой силы не изменяется, опора воспринимает значительные крутящие моменты. Кроме того, траверса опоры воспринимает ударные нагрузки от упоров, напр мер, при обрыве провода, что также снижает эффективность прототипного устройства. Цель изобретения - снижение материалоемкости опоры. Поставленная цель достигается те что в устройстве для подвески прово дов воздушной линии электропередачи с обводным шлейфом, содержащем наtяжныe гирлянды изоляторов, соединенные гибким элементом, закрепленным на траверсе опоры с возможность перемещения вдоль оси, провода, снаб жено двумя гибкими тягами, один конец каждой из которых шарнирно соед нен с одним из концов гибкого элемента, а второй конец, выполненный в виде петли, свободно закреплен на стойке опоры, при этом, ail,7С где о - длина гибкого элемента; С - расстояние по оси траверсы от центра стойки опоры до гибкого элемента. На фиг.1 изображено схематично устройство в аксонометрии, на фиг.2 вариант конструктивного выполнения устройства на железобетонной опоре, вид. сверху; на фиг.3 - то же, на металлической опоре; на фиг. вариан узла крепления гибкого элемента к траверсе металлической опоры, вид вдоль оси трассы; на фиг.5 то же, разрез по А-А на фиг. на фиг..6 -. расчетная схема устройства в нормальном режиме, при отсутствии разности тяжений в проводах смежных пролетов, вид сверху; на фиг.7 - то же, при обрыве провода в одном из пролетов. Устройство предназначено для подвески проводов 1 через натяжные гирлянды изоляторов 2 с образованием обводной петли 3, расположенной под натяжными гирляндами 2, на промежуточных опорах, состоящих из стойки и траверс 5, и состоит из гибкого элемента 6, соединяющего натяжные гирлянды 2 и подвешенного к траверсе 5 с помощью узла крепления 7 с возможное ью перемещения вдоль оси провода 1,гибкого элемента 6, К концам гибкого элемента 6 присоединены две гибкие тяги 8, свободные концы которых присоединены к стойке , например, в ее центре на уровне узла крепления 7 (фиг„1). На фиг.2 Приведен пример конструктивного выполнения данного устройства на опоре с железобетонной стойкой 4. Гибкий элемент 6 выполнен из стального Троса 9 укрепленного через натяжной прессуемый зажим 10, скобу 11 и серьгу 12 к натяжной гирлянде 2. К концам стального троса 9 укреплены гибкие тяги 8, выполненные из стального троса 13 с укрепленными на его концах концевыми прессуемыми зажимами К4, присоединенными к поддерживающим зажимам 15 и 16. Поддерживающий зажим 15 закреплен на стальном тросе 9, а поддерживающий зажим 16 - на стальном тросе 13, при этом трос 13 образует петлю, которая огибает стойку 4 таким образом, чтобы петля из троса 13 располагалась на элементах траверсы 5, что обеспечивает стабильное положение петли из троса 13 по вертикали. Перемещая поддерживающий зажим 16 по стальному тросу 13, добиваются натяжения троса 13 до величины, в-несколько десятков раз меньшей, чем тяжение в проводе 1. Этим достигается практически прямолинейное расположение троса 13 и отсутствие смещения провода 1 к оси линии при одинаковом натяжении в проводах смежных пролетов. Сечение стальных тросов 9 и 13 по соображени ям унификации выбирается одинаковым при этом в нормальных режимах работы линии тяжения в тросе 13 во много раз меньше, чем его расчетная прочность, поэтому возможные трения троса 13 в петле о стойку k и элементы траверсы 5 не приведут практически за все время эксплуатации к износу троса I, мешающему его нормальной эксплуатации. На фиг.З приведен аналогичный вариант применения устройства на металлической опоре, все элементы устройства аналогичны рассмотренным на фиг.2. (Срепление гибкой тяги 8 к стойке 4 опоры с помощью петли из троса 13 позволяет выполнить этот элемент универсальным конструктивно одинаковым независимо от материала и размеров стойки 4. При этом не требуется вносить какихлибо изменений в конструкцию опоры, а из-за возможности поворота петли из троса 13 в направлении перемещения поддерживающего зажима 15 практи чески гибкая тяга 8 эквивалентна в расчетном отношении тяге, укрепленной неподвижно в центре нуля стойки k. Длина а гибкого элемента (расстоя ние, на которое может переместиться гибкий элемент 6 в узле крепления 7 от. одного крайнего положения в другое), определяется из условия, чтобы при одинаковом тяжении в проводах смежных пролетов ось гибкого элемента 6 была практически параллельна оси линии при натянутых гибких тягах 8 ,фиг.6), а при обрыве провода 1 в одном из пролетов - чтобы ось гибкой тяги 8 совпадала с осью провода 1, т.е. располагалась бы практически на оси линии. Если обозначить чеоез и оасстояние от центра нуля до точки крепления тяги 8 к гиб кому элементу 6, а расстояние от центра нуля стойки t до гибкого элемента 6 по оси траверсы 5 через с то оптимальная длина гибкого элемента 6, при которой стойка практически не испытует крутящих моментов и воспринимает минимальные изгибающие нагрузки, определится цз системы двухуравнений (а:2) и Отсюда a 2i/6c:3. С достаточной для практики точностью можно применять: ,7С. При этом ,С, а величина смещения провода d вдоль оси линии при его обрыве в смежном пролете ,55c. На фиг.4 и 5 приведен вариант выполнения узла крепления 7 на металлической опоре с перемещением гибкого элемента .6 путем скольжения по выполненному из более мягкого материала, например, алюминия, вкладыша 17, опираюи егося на U-образный болт 18, закрепляемый к траверсе 5 с помощью шайб 19. и гаек 20. При перемещении стального троса 9 в основном изнашивается от трения более мягкий вкладыш 17, который после износа можно заменить. Устройство работает следующим образом (фиг.6). При возникновении разности тяжения в проводах смежных пролетов натяжная гирлянда 2 смещается в сторону пролета с большим тяжением, при этом выравнивается тяжение в проводах, часть тяжения передается на одну из гибких тяг 8, которая передает на стойку только изгибаюи ее усилие. Крутящие же моменты настойку k практически не передаются и определяются только величиной силы трения гибкого элемента 6 об узел крепления 7. При обрыве провода 1 в одном из пролетов фиг.7 стойка т также испытывает только изгибающее усилие от редуцированного тяжения в проводе 1 другого пролета. Увеличивая длину о гибкого элемента 6, можно увеличивать величину редуцированного тяжения, что может быть целесообразно при наличии в смежном пролете искусственных сооружений. Во всех режимах работы крутящие моменты на стойку k опоры практически не передаются, при этом обязательно выполнение условия ,7с. Технический эффект, достигаемый от применения данного устройства, достигается в следующем. При любых режимах работы линии опоры практически не воспринимают крутящих моментов. Величина редуцированного тяжения при обрыве провода регулируется в широких пределах изменением длины а гибкого элемента 6. Креп ление гибких тяг 8 можно выполнить с использованием типовой линейной арматуры, оно конструктивно просто и одинаково выполняется при любых типах и размерах стоек опор и не требует внесения изменений в конструкЭцию опор. Опора полностью гарантирована от воздействия ударных нагру зок. Все это позволяет снизить вес опоры и расход материалов на ее закрепление в грунте. Появляется возможность подвешивать провода бол .ших сечений или увеличивать длину траверс при неизменных конструкциях стоек. Экономический эффект от применения этого устройства достигается от снижения веса опоры и затрат на ее закрепление в грунте, от возможност выполнить подвеску проводов большего сечения на реконструируемых лини ях, от возможности не увеличивать габариты опор при строительстве линии в условиях сильного загрязнения атмосферы. Учитывая, что область применения устройства определяется любым классом напряжения линий электропередачи, ежегодный экономический эффект составляет величину несколько сотен тысяч рублей. Формула изобретения Устройство для подвески проводов воздушной линии электропередачи с обводным шлейфом, содержащее натяжные гирлянды изоляторов, соединенные гибким элементом, закрепленным на траверсе опоры с - возможностью перемещения вдоль оси провода, о тличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости опо ры, оно снабжено двумя тягами, один конец каждой из которых шарнирно соединен с одним из концов гибкого элемента, а второй конец, выполненный в виде петли, свободно закреплен на стойке опоры, при этом аЯ,7С, где в - длина гибкого элемента; С - расстояние по оси траверсы от центра стойки опоры до гибкого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Боровиков ВоА, и др. Электрические сети энергетических систем. Л., Энергия, 1977. c.iZ, р,2-20. 2.Патент Австрии № , кл. 21 С 39, 19б4„