ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ ЗАЖИМ

Изобретение относится к области пиротехники и электроэнергетики, а именно к пиротехническим зажимам, предназначенным для закрепления линейной арматуры и электроэнергетического оборудования (гасители вибрации, гасители пляски, дистанционные распорки, распорки-демпферы, птицезащитные устройства, устройства сигнальной индикации, световые маркеры, устройства светового ограждения, шары оповещения, диагностическое оборудование и т.п.) на проводах, тросах, молниезащитных тросах и кабелях воздушных линий электропередачи.

Известен, например, пиротехнический патрон для стимулирования осадков, содержащий гильзу, капсюль-воспламенитель, вышибной пороховой заряд и пироэлемент с льдообразующим составом, воспламеняющимся при выстреле, отличающийся тем, что пироэлемент выполнен в виде реактивного снаряда с твердотопливным двигательным зарядом, а льдообразующий состав включен в состав этого заряда [1].

Этот известный пиротехнический патрон для стимулирования осадков трудно конструктивно использовать в качестве зажима для закрепления линейной арматуры или иного электроэнергетического оборудования на проводах, тросах, молниезащитных тросах и кабелях воздушных линий электропередачи, хотя функционально вышибной пороховой заряд пироэлемента мог бы обеспечить требующую прочность закрепления оборудования на проводе, тросе, молниезащитном тросе или кабеле.

Известно устройство для предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении проводов и тросов открытых электроэнергетических объектов, а также предотвращения посадки птиц на них, представляющее собой заградительное приспособление, закрепленное на проводах и тросах открытого электроэнергетического объекта, при этом оно закреплено или посредством зажимов, выполненных в виде составной проушины, в желобе которой расположена вставка в форме хомута с плоскими заплечиками, армированной стальной или неопреновой втулкой, и кругового пояса ступенчатого поперечного сечения или посредством спирального протектора, центральный виток которого расположен на дне желоба верхней части шарообразного элемента, а его концевые спирали в количестве не менее каждых двух витков навиты на провод или трос [2, 3].

Такие крепления, в частности, устройств предупреждения пилотов и птиц, сигнальных маркеров, шаров оповещения, диагностического оборудования и т.п., помимо того, что они достаточно сложные в конструктивном исполнении, не обеспечивают необходимой прочности закрепления (не менее 20÷300 кН) оборудования на проводах, тросах и кабелях.

Заявитель ставил перед собой задачу разработать пиротехнический зажим, предназначенный для закрепления линейной арматуры и другого электроэнергетического оборудования (птицезащитные устройства, устройства сигнальной индикации, световые маркеры, устройства светового ограждения, шары оповещения, диагностическое оборудование и т.п.) на проводах, тросах, молниезащитных тросах и кабелях воздушных линий электропередачи, который мог бы обеспечить надежное закрепление такого оборудования или линейной арматуры, например, с прочностью заделки при осевом смещении вдоль продольной оси провода, троса, молниезащитного троса или кабеля от 20 кН до 300 кН. Данный положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных конструктивных признаков пиротехнического зажима, выполненного согласно настоящему изобретению, представленной в нижеследующей формуле: «пиротехнический зажим, предназначенный для закрепления линейной арматуры и электроэнергетического оборудования на проводах, тросах, молниезащитных тросах и кабелях воздушных линий электропередачи, содержащий корпус, в нижней части которого, выполненной в виде Т-образного профиля, на горизонтальной оси закреплены, по меньшей мере, две левая и правая плашки, пиропатрон с удлиненным штифтом, ударник, выполненный в виде подпружиненного бойка, предохранитель, открывающий канал для хода бойка и его удара по пиропатрону, и расположенный в гнезде корпуса карабин, при этом концевые части каждой плашки выполнены в форме желоба с насечками, диаметр полуокружности которого выбран точно соответствующим диаметру проводов, тросов, молниезащитных тросов и кабелей, причем в транспортном положении левая и правая плашки, раздвинуты упором на ширину L и удерживаются им в фиксированном состоянии, а в режиме монтажа зажима они сжаты закрепленной на корпусе скобой, обеспечивающей предварительную фиксацию провода, троса, молниезащитного троса или кабеля в зажиме с необходимым начальным натягом; пиротехнический патрон содержит гильзу, капсюльвоспламенитель и пороховой заряд, воздействующий на спусковой механизм; узел крепления пиропатрона на корпусе выполнен болтовым с гайками и штифтами; прочность заделки при осевом смещении вдоль продольной оси провода, троса, молниезащитного троса или кабеля обеспечивается от 20 кН до 300 кН; упор, удерживающий в транспортном положении плашки в фиксированном состоянии, выполнен в виде конусного наконечника, зажатого между удлиненными частями плашек, и фланца, Г-образными заплечиками, закрепленными в насечках желобов плашек».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан пиротехнический зажим, выполненный согласно настоящему изобретению, аксонометрический вид спереди; на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид спереди с разрезом по корпусу и пиропатрону; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 2, вид сбоку.

Предлагаемый пиротехнический зажим, предназначенный для закрепления линейной арматуры и электроэнергетического оборудования на проводах, тросах, молниезащитных тросах и кабелях воздушных линий электропередачи состоит из корпуса 1, пиропатрона 2, ударника, который выполняется в виде подпружиненного бойка 3 (пружина 4), предохранителя 5, и расположенного в гнезде корпуса 1 карабина 6.

Нижняя часть 7 корпуса 1 представляет собой Т-образный профиль, на горизонтальной оси 8 которого закрепляются левая и правая плашки 9, 10. Концевые части 11, 12 левой и правой плашек 9, 10 выполняются в форме желобов с насечками 13 на их внутренних поверхностях. Диаметр полуокружностей желобов 11, 12 выбирается точно соответствующим диаметру проводов, тросов, молниезащитных тросов и кабелей, на которых устанавливается электроэнергетическое оборудование или линейная арматура.

В транспортном положении левая и правая плашки 9, 10 фиксируются в раздвинутом состоянии упором на ширину L (ширина L задается исходя из диаметра провода, троса, молниезащитного троса или кабеля, на которых должно быть установлено электроэнергетическое оборудование).

Упор, удерживающий плашки 9, 10 в фиксированном состоянии, может быть выполнен в виде конусного наконечника 14, зажимаемого скобой 15 между удлиненными частями 16, 17 плашек 9, 10, и фланца 18, Г-образными заплечиками 19 закрепляемыми в насечках 13 желобов 11, 12 плашек 9, 10.

Пиротехнический патрон (пиропатрон) 2 заканчивается удлиненным штифтом 20, но в остальном, как правило, представляет собой стандартное изделие, которое содержит гильзу, капсюльвоспламенитель и пороховой заряд, воздействующий на спусковой механизм (на рисунках внутренняя часть пиропатрона 2 не показывается).

Зажим крепится на линейной арматуре или электроэнергетическом оборудовании с помощью обычного крепежа 21, например болтового с гайками и штифтами.

Зажим обеспечивает прочность заделки при осевом смещении вдоль продольной оси провода, троса, молниезащитного троса или кабеля в максимальных пределах от 20 кН до 300 кН, именно за счет конструкции зажима пиротехнического типа.

Изобретение работает следующим образом:

Зажим поставляется на воздушную линию электропередачи в собранном на заводе-изготовителе виде, готовом к установке. На зажим крепится с помощью стандартных крепежных приспособлений требуемые для данного случая линейная арматура или электроэнергетическое оборудование, например, шар оповещения и на летательном аппарате (зачастую на беспилотном летательном аппарате) доставляется на воздушную линию электропередачи. Затем шар оповещения с установленным пиротехническим зажимом сбрасывается с летательного аппарата в нужном месте на молниезащитный трос воздушной линии электропередачи с определенной высоты, как правило, 1-2 метра. Шар оповещения при свободном падении специальным пазом, образуемым раздвинутыми упором плашками 9, 10, ориентируется на молниезащитный трос, который попадает в раскрытый зажим и выбивает упор из зажима. Скоба 15, освобожденная от удерживающего ее в раскрытом состоянии упора, сжимает левую плашку 9 с правой плашкой 10, обеспечивая предварительную фиксацию молниезащитного троса в зажиме с начальным натягом. После этого летательный аппарат с ускорением поднимается на определенную расчетную высоту до точки сброса и выдергивает карабин 6 из гнезда корпуса 1 зажима, что позволяет предохранителю 5 открыть канал для хода бойка 3; кинетическая сила пружины 4 бойка 3 обеспечивает необходимую силу удара бойка 3 по пиропатрону 2. Пиропатрон 2 срабатывает («выстреливает»), за счет энергии взрыва которого штифтом 20 обеспечивается требуемое (эксплуатационное) усилие фиксации зажима на молниезащитном тросе воздушной линии электропередачи. Таким же образом зажим крепится на проводе, кабеле или просто тросе.

Заявляемый пиротехнический зажим относится фактически к новому классу линейной арматуры, потребность в которой появилась в связи с широким внедрением и установкой на открытых электроэнергетических объектах (воздушных линиях электропередачи) специальных устройств предупреждения пилотов воздушных судов, шаров оповещения, диагностического и контрольного оборудования, сигнальных маркеров, птицезащитных устройств и т.п. Как показала практика, стандартная линейная арматура (болтовая, прессуемая, спиральная) не всегда обеспечивала надежное закрепление такого оборудования на проводах, молниезащитных тросах, тросах и кабелях открытых электроэнергетических объектов (имели место многочисленные случаи падений и разрушений этого дорогостоящего оборудования). Предложенный зажим пиротехнического типа за счет последовательного двух этапного закрепления, а именно, сначала скобой, обеспечивающей предварительную фиксацию троса в зажиме с начальным натягом, и затем энергией взрыва пиропатрона, позволяет достичь прочности заделки при осевом смещении вдоль продольной оси провода, троса, молниезащитного троса или кабеля в пределах от 20 кН до 300 кН. Практически такая величина прочности заделки гарантирует длительную эксплуатационную надежность закрепления оборудования любого формата и функционального назначения на проводах, тросах, молниезащитных тросах или кабелях открытых электроэнергетических объектах.

Источники информации:

[1] Описание изобретения к патенту №2105947 «Пиротехнический патрон для стимулирования осадков», F42B 4/02, A01G 15/00, заявлено 29.05.1996, опубликовано 27.02.1998.

[2] Описание полезной модели к патенту №168341 «Устройство для предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении проводов и тросов открытых электроэнергетических объектов, а также предотвращения посадки птиц на них», H02G 7/00, G08G 5/04, заявлено 05.09.2016, опубликовано 30.01.2017.

[3] Описание полезной модели к патенту №168340 «Устройство для предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении проводов и тросов открытых электроэнергетических объектов, а также предотвращения посадки птиц на них», H02G 7/00, G08G 5/04, заявлено 05.09.2016, опубликовано 30.01.2017.

[4] Описание изобретения к патенту №2529238 «Патрон», F42B 4/02, F42B 12/42, F42B 30/04, B64D 17/62, заявлено 09.04.2013, опубликовано 27.09.2014.

[5] Описание изобретения к патенту №2644420 «Способ монтажа маркеров, закрепляемых на проводах и молниезащитных тросах воздушных линий электропередачи с помощью беспилотных летательных аппаратов (Варианты)», H02G 1/02, H02G 7/05, заявлено 15.11.2016, опубликовано 12.02.2018.