Гаситель колебаний провода и воздушная линия электропередачи с таким гасителем

Предложение относится к электроэнергетике и может быть применено для защиты от ветровой вибрации проводов и грозозащитных тросов воздушной линии электропередачи (ВЛ).

Достигаемый технический результат - повышение надежности защиты проводов и грозотросов ВЛ от эоловой вибрации.

Гаситель содержит упругий стержень (2), зажим (3) для крепления гасителя на проводе (1) и грузы (4).

Каждый груз (4) вытянут вдоль своей продольной оси (6) и закреплен средней частью на конце стержня (2).

Грузы (4) закреплены поперек стержня (2).

Зажим (3) зафиксирован на стержне (2) в его середине и крепится на проводе (1) так, чтобы стержень (2) и его продольная ось (5) располагались параллельно проводу (1). При этом провод (1), стержень (2) и зажим (3) располагают в вертикальной плоскости, а оси (6) в горизонтальной.

Любая собственная частота f_Р гасителя удовлетворяет одному из условий:

f_Р<f_Н или f_Р>F_В,

где f _Н и f_В - нижняя и верхняя границы диапазона частот колебаний провода.

Грузы (4) могут быть выполнены в виде отрезка стальной трубы, заполненной тяжелым металлом, например, свинцом.

Воздушная линия электропередачи с проводами, снабженными предлагаемыми гасителями колебаний, характеризуется повышенной надежностью работы при прохождении трассы в районах с большими ветровыми нагрузками. 2 н.п.ф., 1 з.п.ф., 1 ил.

Область техники

Предложение относится к электроэнергетике и может быть применено для защиты проводов и грозозащитных тросов воздушной линии (ВЛ) электропередачи от ветровой вибрации.

Уровень техники

В проводах (и в грозотросах) под воздействием ветра может возникать устойчивая вибрация в характерном для данного провода диапазоне частот (эоловая вибрация). Эоловая вибрация при достаточно большом размахе и длительности колебаний может привести к усталостным повреждениям провода. Защиту от эоловой вибрации осуществляют с помощью гасителей вибрации [Правила устройства электроустановок (ПУЭ), седьмое издание, Энергосервис, 2003 г., п.2.5.85].

Известен, принятый за прототип, гаситель колебаний провода воздушной линии электропередачи, содержащий упругий стержень, зажим, предназначенный для креплении упругого стержня параллельно проводу ВЛ, и грузы, каждый из которых вытянут вдоль своей продольной оси [патент RU 2262173]. В прототипе грузы закреплены на концах упругого стержня так, что их продольные оси направлены вдоль упругого стержня, совпадают с его продольной осью или параллельны ей.

Недостаток прототипа - возможность возникновения в системе «провод с гасителем» устойчивых резонансных колебаний, амплитуда которых превышает допустимую величину.

Задача полезной модели - устранение указанного недостатка.

Раскрытие существа полезной модели

Технический результат полезной модели - повышение надежности защиты проводов и грозотросов ВЛ от эоловой вибрации.

Предметом полезной модели является гаситель колебаний провода воздушной линии электропередачи, содержащий упругий стержень, зажим, предназначенный для крепления упругого стержня параллельно проводу, и закрепленные средней частью на концах упругого стержня грузы, каждый из которых вытянут вдоль своей продольной оси, отличающийся тем, что грузы закреплены поперек упругого стержня, а каждая собственная частота f_Р гасителя колебаний удовлетворяет одному из условий:

f_P<f_H или f_P>f _B,

где f_Н и f_В - нижняя и верхняя границы диапазона частот вибрации провода.

Это позволяет получить указанный технический результат.

Полезная модель имеет уточняющее развитие, состоящее в том, что каждый груз выполнен в виде отрезка стальной трубы, заполненной тяжелым металлом, например, свинцом.

Предметом полезной модели также является воздушная линия электропередачи, содержащая опоры, на которых с помощью изоляторов и зажимов закреплен электрический провод, и предлагаемый гаситель колебаний провода, по меньшей мере, в одном из пролетов воздушной линии электропередачи.

При прохождении трассы ВЛ в районах с большими ветровыми нагрузками линии электропередачи, снабженные предлагаемыми гасителями колебаний проводов, характеризуются повышенной надежностью работы.

Осуществление полезной модели с учетом ее развития.

На фиг.1 показан заявляемый гаситель, размещенный на проводе 1.

Гаситель содержит упругий стержень 2, зажим 3 для крепления гасителя на проводе 1 и грузы 4.

Грузы 4 закреплены на концах стержня 2. Каждый груз 4 вытянут вдоль своей продольной оси 6 и может быть выполнен, например, в виде цилиндра или прутка квадратного сечения.

Грузы 4 указанной формы размещены поперек стержня 2. Каждый груз 4 закреплен своей средней частью на соответствующем конце стержня 2.

Зажим 3 зафиксирован на стержне 2 в его середине и крепится на проводе 1 так, чтобы стержень 2 и его продольная ось 5 располагались параллельно проводу 1. При этом провод 1, стержень 2 и зажим 3 располагаются в вертикальной плоскости, а оси 6 и ось 5 в горизонтальной.

Гаситель характеризуется собственными частотами f_Р, положение которых на частотной оси зависит от конструктивных характеристик гасителя [Трофимов С.В. Анализ результатов расчетов эффективности работы гасителей вибрации ГПГ на образце провода АС 120-19.//Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2011 2].

Заявляемая ВЛ содержит опоры 7 (на фиг.1 показана одна из них), на которых с помощью изоляторов 8 и поддерживающих или натяжных зажимов 9 закреплен провод 1, и предлагаемый гаситель колебаний размещенный на проводе 1, по меньшей мере, в одном из пролетов ВЛ.

Характерный диапазон вибраций f, в котором на трассе ВЛ могут возникать колебания провода 1, имеет нижнюю границу f_Н и верхнюю границу f _В. Значения f_Н и f_В. в герцах равны f_Н=0,18/d и f_В=1,4/d соответственно, где d - диаметр провода 1 в метрах [Стандарт МЭК 61897-1998. Воздушные линии. Требования к гасителям эоловой вибрации Стокбриджа и их испытания].

Предлагаемая конструкция гасителя с расположением грузов поперек упругого стержня позволяет вынести собственные частоты f_Р гасителя за пределы диапазона f между частотами f_Н и f_В. Это позволяет повысить надежность защиты провода от эоловой вибрации и, в конечном счете, обеспечивает более надежную работу ВЛ, снабженной таким гасителем.

1. Гаситель колебаний провода воздушной линии электропередачи, содержащий упругий стержень, зажим, предназначенный для крепления упругого стержня параллельно проводу, и закрепленные средней частью на концах упругого стержня грузы, каждый из которых вытянут вдоль своей продольной оси, отличающийся тем, что грузы закреплены поперек упругого стержня, а каждая собственная частота f _P гасителя колебаний удовлетворяет одному из условий:

f_Р<f_H или f_Р>f _B,

где f_H и f_B - нижняя и верхняя границы диапазона частот вибрации провода.

2. Гаситель по п.1, в котором каждый груз выполнен в виде отрезка стальной трубы, заполненной тяжелым металлом, например свинцом.

3. Воздушная линия электропередачи, содержащая опоры, на которых с помощью изоляторов и зажимов закреплен электрический провод, и гаситель колебаний провода, по меньшей мере, в одном из пролетов воздушной линии электропередачи, отличающаяся тем, что гаситель колебаний провода выполнен по любому из пп.1 и 2.