Результат интеллектуальной деятельности: ДИСТАНЦИОННАЯ РАСПОРКА

Изобретение относится к электроэнергетике, более конкретно к дистанционным распоркам для установки на два и более проводов в расщепленной фазе воздушных линий электропередачи различных классов напряжений.

Известна распорка для проводов расщепленной фазы линии электропередачи, содержащая корпус, зажимы для крепления проводов, соединенные с корпусом с помощью цилиндрических полуосей, установленных в его отверстиях между упорами, при этом зажимы для крепления проводов выполнены с шарнирным узлом, жестко соединенным с цилиндрическими полуосями, а упоры расположены вплотную к корпусу, причем полуось, ось вращения шарнира и ось провода взаимно перпендикулярны [1].

Эта известная распорка сложна по конструкции; в частности, зажимы крепятся к корпусу с помощью специальных шарниров для обеспечения возможности свободных угловых перемещений проводов с зажимами распорки при вызываемых ветром колебаниях проводов с тем, чтобы устранить опасность усталостных повреждений проводов в местах их выхода из зажимов распорок. Однако такое усложнение не всегда бывает оправданным, так как сами шарнирные узлы зажимов распорки могут разрушаться в процессе эксплуатации воздушной линии электропередачи.

Известна также плашка-зажим дистанционной распорки-гасителя колебаний проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащая плашки, на одном конце примыкающие по внутренним поверхностям одна к другой, на другом конце выполненные с выемками, предназначенными для расположения в них закрепляемого провода, в средней части соединенные крепежным приспособлением [2].

Эта распорка несет дополнительную функцию гашения вибрационных колебаний проводов воздушных линий электропередачи, что влечет за собой значительное усложнение конструкции зажимов, посредством которых распорка крепится к проводам линии. В результате возрастают затраты на изготовление такой распорки и во много раз увеличивается ее стоимость.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является дистанционная распорка для установки на два и более проводов в расщепленной фазе воздушной линии электропередачи, содержащая зажимы для крепления проводов, состоящие из, по меньшей мере, двух стягиваемых болтом плашек и опорного элемента, посредством которого они соединены с тягой для двух проводов в расщепленной фазе и лучевым корпусом для трех и более проводов в расщепленной фазе [3].

Конструкция известной распорки имеет ряд существенных недостатков, и в первую очередь, эти недостатки связаны с недостатками конструкции зажимов распорки. Известно, что при установке распорок на провода линии плашки их зажимов стягиваются болтом с нормируемым крутящим моментом. Однако в процессе эксплуатации происходит ослабление силы стягивания плашек зажима, и приходится производить подтяжку болтов в зажимах. Если этого не делать, то в результате ослабления закрепления плашек происходит проворачивание их на проводе и интенсивный износ последнего. На практике имели место случаи, когда в результате ослабления закрепления плашек происходило сползание распорок по наклонной поверхности проводов в сторону середины пролета линии. Для того чтобы не выполнять технологическую операцию подтяжки болтов в зажимах распорки линейщики практикуют затяжку болтов с большим (ненормируемым) крутящим моментом, но это может привести и приводит к преждевременному разрушению плашек. Кроме того, имели место случаи разрушения шайб «гровер», устанавливаемых под головку болта, из-за их дефектов, а также перетяжки болта, что зачастую приводило к его самоотвинчиванию.

Предлагаемая конструкция дистанционной распорки позволяет устранить отмеченные выше недостатки известных технических решений аналогичного назначения. Заявителем была поставлена задача разработки дистанционной распорки менее материалоемкой и более надежной при эксплуатации, особенно при работе в тяжелых условиях действия вибрационных колебаний, пляски, а также субколебаний в подпролетах воздушных линий электропередачи. Этот положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных конструктивных признаков новой распорки, зафиксированной в нижеприведенной формуле изобретения, а именно: «дистанционная распорка для установки на два и более проводов в расщепленной фазе воздушной линии электропередачи, содержащая зажимы для крепления проводов, состоящие из, по меньшей мере, двух стягиваемых болтом плашек и опорного элемента, посредством которого они соединены с тягой для двух проводов в расщепленной фазе и с лучевым корпусом для трех и более проводов в расщепленной фазе; каждый зажим распорки снабжен дополнительной отгибной шайбой, установленной под головкой стягиваемого болта и выполненной в виде пластины с центральным отверстием под болт, с одной стороны имеющей выступ с углом наклона а_з, обеспечивающим ее установку в выполненный в одной из плашек паз, а с другой стороны углубление с двумя язычками, по контуру повторяющее форму выступа, причем расстояния L₅ и L₆ от центра отверстия под болт до ее края выступа и конца язычков, соответственно, равны и определяются из соотношения: L₅=L₆=(1,75÷2,0)·d_болта, где d_болта - диаметр стягиваемого болта, геометрические размеры плашек по ширине Н и длине L выбираются на основе следующих соотношений: H=(1,3÷1,35)·d_{пр.максим.} и , где d_{пр.максим.} - максимальный диаметр провода из группы проводов, на которые устанавливаются плашки зажима распорки, L₃ - расстояние от оси стягиваемого болта до поперечной оси провода, L₄ - расстояние от оси стягиваемого болта до оси опорного элемента, на каждой внутренней поверхности желоба плашек, ограниченной радиусом R₁, и углом α₁ выполнены равномерно расположенные поперечные выступы, отступая от краев плашек на расстояние L₁, при этом в месте выхода провода из зажима плашки выполнены по радиусу округления R₂; длина поперечных выступов на радиусе R₁ ограничена углом α₁=80÷90°; радиус округления R₂ выбирается из соотношения R₂≥2 мм; при монтаже распорки болт, стягивающий плашки зажима на проводе, затягивается крутящим моментом, равным 28÷30 Нм для исключения дополнительной подтяжки болта в процессе эксплуатации; поперечные выступы на внутренних поверхностях плашек выполнены треугольной формы с углом α₂ при вершине треугольника, равным α₂=20÷35°, высотой треугольника h=(0,25÷0,35) мм и расстоянием L₂ между выступами, определяемым из соотношения L₂=(6÷10)·h; расстояние L₁ от каждого края плашек зажимов до первого поперечного выступа на внутренних поверхностях их желобов составляет (5÷6) мм; поперечные выступы на внутренних поверхностях желобов плашек зажимов расположены перпендикулярно по отношению к виткам наматываемых спиралей проволок провода.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид дистанционной распорки для двух проводов в расщепленной фазе воздушной линии электропередачи, выполненной согласно настоящему изобретению; фиг.2 - вид спереди с поперечным разрезом на зажим распорки, выполненной согласно настоящему изобретению; фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.2; фиг.4 - отгибная шайба зажима распорки на фиг.2; фиг.5 - вид сверху на зажим распорки на фиг.2; фиг.6 - вид по стрелкам А-А на фиг.3; фиг.7 - увеличенный вид В на фиг.6.

Заявляемая дистанционная распорка, предназначенная для установки на провода 1 в расщепленной фазе воздушной линии электропередачи (на фиг.1 показана распорка для двух проводов 1 в расщепленной фазе) состоит из зажимов и тяги 2, если вариант для двух проводов 1 в расщепленной фазе, или лучевого корпуса (не показан), если вариант для более двух проводов в расщепленной фазе. Зажим выполнен в виде двух (верхней и нижней) плашек 3 и 4, которые стягиваются при установке на провод 1 болтом 5 с гроверной шайбой 6 и гайкой 7. С тягой 2 или лучами корпуса распорки зажимы соединяются посредством опорного элемента 8, представляющего собой цилиндрический палец.

Каждая внутренняя поверхность 9 желобов плашек 3, 4 выполняется радиусом R₁ и снабжена поперечными выступами 10, равномерно расположенными по внутренним поверхностям 9 желобов, отступая от краев плашек 3, 4 на некоторое расстояние L₁, например, равное (5÷6) мм (фиг.6). Поперечные выступы 10 на поверхности радиуса R₁ ограничены углом α₁=80°÷90°, а округление плашек 3, 4 в месте выхода провода 1 из зажима выполняется радиусом R₂, выбираемым из соотношения R₁≥2 мм. Поперечные выступы 10 делаются, например, треугольной формы с такими параметрами треугольника: угол при вершине треугольника α₂=20°÷35°, высота треугольника h=(0,25÷0,35) мм и расстояние между выступами 10 L₂=(6÷10)·h.

Необходимо также отметить, что поперечные выступы 10 располагают так, чтобы они были направлены перпендикулярно относительно спирально наматываемых проволок провода 1. Это позволяет обеспечить более надежное сцепление зажима распорки с проводом, исключая ее проворачивание и преждевременное разрушение как зажима распорки, так и самого провода.

Для обеспечения снижения металлоемкости распорки ее геометрические размеры в длину L и ширину Н определяются по следующим соотношениям: Н=(1,3÷1,35)·d_{пр.максим.} и , где d_{пр.максим.} - максимальный диаметр провода 1 из группы проводов, на которые устанавливаются плашки 3, 4 зажима распорки, L₃ - расстояние от оси 11 стягиваемого болта 5 до поперечной оси 12 провода 1, L₄ - расстояние от оси 11 стягиваемого болта 5 до оси 13 опорного элемента 8 (пальца).

Под головку 14 болта 5 вводится отгибная шайба 15, представляющая собой плоскую пластину, имеющую центральное отверстие 16 под болт 5 и выполненную с одного конца в виде выступа 17, а с другого конца - углубления 18 с двумя язычками 19. В одной из плашек, например, верхней 3 выполняется специальный паз 20 для установки отгибной шайбы 15. Угол уклона α₃ выступа 17 пластины 15 и угол наклона α₄ ее углубления 18 одинаковы и выбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить свободную установку шайбы 15 в паз 20 плашки 3, по величине на практике они выбираются в пределах α₃(α₄)=25÷35°. Отгибная шайба 15 устанавливается симметрично относительно центра 21 отверстия 16 под стягиваемый болт 5 так, чтобы расстояния L₅ и L₆ от выступа 17 и язычков 19 до центра 21 были равны друг другу; при этом они рассчитываются по соотношению: L₅=L₆=(1,75÷2,0)·d_болта, где d_болта - диаметр стягиваемого болта 5.

Для устранения необходимости дополнительной подтяжки стягиваемого болта 5 в ходе эксплуатации плашки 3 и 4 зажима стягиваются болтом 5 на проводе 1 с крутящим моментом, равным 28÷30 Нм.

Изобретение работает следующим образом.

Для установки распорки, например, на два провода 1 в расщепленной фазе линии тяга 2 с одного конца соединяется с опорным элементом 8, на него заводятся плашки 3 и 4 зажима, в их внутренние поверхности 9 вводится провод 1 и с помощью болта 5 с гроверной и отгибной шайбами 6, 15 под его головкой 14 и гайкой 7 на конце плашки 3, 4 затягиваются на проводе 1 с заданной величиной крутящего момента; аналогичные операции проводятся со вторым зажимом распорки. По такой же схеме распорки устанавливаются на три и более проводов в расщепленной фазе.

Предложенная дистанционная распорка существенно выигрывает по сравнению с известными аналогами в части более высокой надежности работы при эксплуатации и снижения материалоемкости; за счет установки под головку болта отгибной шайбы удается избежать ослабления затяжки болта, так как после стягивания плашек с нормированным значением крутящего момента затяжки язычки отгибной шайбы отгибаются в сторону головки болта, обеспечивая прочную фиксацию зажима распорки на проводе. Этой же цели способствует также выполнение на внутренних поверхностях плашек поперечных выступов, в результате чего совершенно не наблюдается проворачивание зажима на проводе, а следовательно, и его истирание в процессе срока службы. Кроме того, геометрия зажима распорки выбрана оптимальной, что позволяет существенно экономить на дорогостоящем металле. В настоящее время налажен серийный выпуск предложенных дистанционных распорок.

Источники информации

1. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1023483, класс Н02G 7/12, заявлено 02.11.81 г., опубликовано 15.06.83 г. Бюллетень №22.

2. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1777194, класс Н02G 7/12, 7/14, заявлено 30.07.90 г., опубликовано 23.11.92 г., Бюллетень №43.

3. Отраслевой каталог на серийно выпускаемые изделия «АРМАТУРА И ИЗОЛЯТОРЫ ДЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ», АО "ИНФОРМЭНЕРГО", УДК.621.315.6(085), Москва, 2001 г., стр.152-153.