Грозозащитный трос (варианты)

Изобретение относится к области электротехники.

Сущность изобретения заключается в следующем:

1. Грозозащитный трос, содержащий центральную стальную проволоку с диаметром d₁, первый повив семи проволок с диаметром d₂, второй повив с чередованием семи стальных проволок с диаметром d₃ и семи стальных проволок с диаметром d₄ и третий повив четырнадцати стальных проволок с диаметром d₅, при этом первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, наружные поверхности проволок третьего повива уложены с зазорами 2-6% от номинального диаметра проволок, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения 6-8,3%.

2. Грозозащитный трос, содержащий центральную стальную проволоку с диаметром d₆, первый повив шести проволок с диаметром d₇, шесть заполняющих проволок с диаметром d₈ , двенадцать проволок во втором повиве с диаметром d₉ , при этом повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок, наружные поверхности проволок второго повива уложены с зазорами 2-6% от номинального диаметра проволок, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения 6-8,3%.

Это позволяет увеличить стойкость грозозащитного троса к удару молнии, вибрации, галопированию, к воздействию токов короткого замыкания, разрывного усилия после испытаний на токи короткого замыкания и удара молнии.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям грозозащитных тросов, изготавливаемых свивкой стальных проволок, и может быть использовано для подвески на воздушных линиях электропередач (ВЛ) для защиты ВЛ от прямых ударов молнии.

Известен провод для воздушных линий электропередач, содержащий центральный сталеалюминиевый сердечник и скрученные вокруг него по крайней мере один повив из чередующих контактирующих между собой алюминиевых и сталеалюминиевых проволок, при этом алюминиевые проволоки по крайней мере в наружном повиве выполнены фасонными (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 1456997, МПК Н01В 5/08, публикация 07.02.1989).

Недостатками известного провода является:

- сложность изготовления инструмента для придания соответствующего фасонного профиля алюминиевой проволоки;

- проблемы связанные с обеспечением геометрических размеров фасонной проволоки по ее длине;

- сложность изготовления шаблона с фасонными отверстиями для свивки провода;

Известен Грозозащитный трос, содержащий центральный стальной сердечник и скрученные вокруг него два повива из стальных проволок, слоя деблокирующего материала, полимерную оболочку из композиции сшитого полиэтилена, оптическое волокно, гидрофобный заполнитель и полимерную трубку (см. описание полезной модели к патенту РФ 45046, МПК Н01В 7/10, публикация 10.04.2005).

Недостатком известного изобретения является:

- покрытие стальных проволок полимерной оболочкой приводит к потере основного назначения троса - защиты от прямых ударов молнии.

Известно витое проволочное изделие, стальной канат, содержащий стальной сердечник, первый повив шести стальных проволок, второй повив с чередованием шести стальных проволок одного диаметра и шести стальных проволок другого меньшего диаметра и третий повив двенадцати стальных проволок, которые уложены с зазорами между собой, величина которых составляет 15-70% от диаметра этих проволок, при этом наружные поверхности проволок третьего повива пластически деформированы и увеличена площадь контакта между проволоками третьего повива, а также между проволоками второго и первого повива и изделие в целом уплотнено (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 669415, МПК Н01В 13/02, публикация 25.06.1979).

Недостатком известного витого проволочного изделия является:

- при столь большом диапазоне 15-70%, зазора проволок внешнего повива, необходима постоянная корректировка диаметров проволок при свивке новых диаметров каната.

Известна конструкция провода стального многопроволочного для воздушных электрических линий передач, изготавливается по ТУ 14-4-661-91 (взамен ТУ 14-4-661-75). Провода, в зависимости от номинального сечения, свиваются различной конструкции из стальной оцинкованной проволоки.

Недостатками данного провода является:

- низкая механическая прочность провода, временное сопротивление разрыву 637-1080 н/мм². В процессе длительной эксплуатации на провод действует целый ряд характерных рабочих нагрузок, таких как, ветровая, которая вызывает вибрацию и галопирование провода, что способствует появлению усталостных изменений в структуре стали. Кроме того, отложение гололеда на проводе, увеличивает суммарную механическую растягивающую нагрузку;

- высокое удельное электрическое сопротивление проволоки постоянному току, т.к. технические требования ГОСТ3282-74 не оговаривают в марках стали, применяемых для изготовления проволоки в проводах, величину посторонних примесей, влияющих на электрическое сопротивление;

- низкая поверхностная плотность цинкового покрытия проволоки, что снижает коррозионную стойкость и электрическое сопротивление провода в целом, под воздействием коррозионно-эрозионного воздействия окружающей среды на материал защитных покрытий.

- неоптимальное рабочее сечение проводника из-за больших воздушных зазоров между круглыми проволоками в конструкции, (уменьшает усилие на разрыв и снижает суммарное электрическое сопротивления провода в целом).

Задачей заявляемого изобретения является -увеличение стойкости грозозащитного троса к удару молнии, при выполнении всех технических требований, влияющих на надежность воздушной линии электропередачи.

Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем.

По первому варианту.

Грозозащитный трос, содержащий центральную стальную проволоку с диаметром d ₁, первый повив семи проволок с диаметром d₂ , второй повив с чередованием семи стальных проволок с диаметром d₃ и семи стальных проволок с диаметром d₄ и третий повив четырнадцати стальных проволок с диаметром d ₅, при этом первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, наружные поверхности проволок третьего повива уложены с зазорами 2-6% от номинального диаметра проволок, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения 6-8,3%

По второму варианту.

Грозозащитный трос, содержащий центральную стальную проволоку диаметром d₆, первый повив шести проволок диаметром d₇, шесть заполняющих проволок диаметром d₈, двенадцать проволок во втором повиве диаметром d₉, повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок, наружные поверхности проволок последнего повива уложены с зазорами 2-6% от номинального диаметра проволок, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения 6-8,3%

Это позволяет, используя новую конструкцию для грозотроса, существенно увеличить стойкость грозозащитного троса к удару молнии.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан Грозозащитный трос, выполненный по первому варианту.

на фиг.2 показан Грозозащитный трос, выполненный по второму варианту

На фигурах приняты следующие обозначения.

По первому варианту:

1 - центральная проволока диаметром d₁;

2 - первый повив из семи проволок диаметром d₂;

3 - второй повив из семи проволок диаметром d ₃;

4 - второй повив из семи проволок диаметром d₄;

5 - третий повив из четырнадцати проволок диаметром d₅.

По второму варианту:

6 - центральная проволока диаметром d₆ ;

7 - первый повив из шести проволок диаметром d₇;

8 - шесть проволок заполнения диаметром d₈;

9 - второй повив из двенадцати проволок диаметром d₉.

Грозозащитный трос изготавливают следующим образом.

Свивку проволок троса осуществляют за одну технологическую операцию на традиционном оборудовании, используемом при производстве канатов и тросов. При этом шаг свивки для всех слоев проволок сохраняют постоянным, допуская при этом различные углы свивки для каждого слоя проволок, при соответствующем подборе диаметров проволок по слоям, что позволяет исключить возможность перекрещивания проволок по отдельным слоям и обеспечить им линейное касание при свивке.

Пластическую деформацию троса, выполняют одновременно со свивкой троса. При этом выполняют пластическое обжатие внешних проволок, которые укладывают с зазорами 2-6% от номинального диаметра проволок, со степенью обжатия площади поперечного сечения 6-8,3%, в результате чего, наружные поверхности проволок получаются пластически деформированными, что приводит к уплотнению троса.

Заявляемое изобретение позволяет повысить стойкость грозозащитного троса к удару молнии, без снижения натяжения троса и обрыва проволок при разряде, при соблюдении всех технических требований, влияющих на надежность воздушных линий электропередачи.

1. Грозозащитный трос, содержащий центральную стальную проволоку диаметром d₁, первый повив семи проволок с диаметром d₂, второй повив с чередованием семи стальных проволок диаметром d₃ и семи стальных проволок диаметром d ₄ и третий повив четырнадцати стальных проволок диаметром d₅, при этом первый, второй и третий повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего повивов, наружные поверхности проволок третьего повива уложены с зазорами 2-6% от номинального диаметра проволок, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения 6-8,3%.

2. Грозозащитный трос, содержащий центральную стальную проволоку диаметром d₆ , первый повив шести проволок диаметром d₇, шесть заполняющих проволок диаметром d₈, двенадцать проволок во втором повиве диаметром d₉, при этом повивы выполнены с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок, наружные поверхности проволок второго повива уложены с зазорами 2-6% от номинального диаметра проволок, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения 6-8,3%.