Внутрифазная дистанционная распорка-гаситель для воздушных линий электропередачи 330-750 кв

Полезная модель относится к электроэнергетике и найдет применение в качестве внутрифазных дистанционных распорок-гасителей, монтируемых на проводах воздушных линий электропередачи напряжением 330-750 кВ. В состав распорки входят корпус 1 из двутавровых профилей, лучи в виде пластины 13 с параллельными щеками 14 и ребрами жесткости 15, зажимы 3 для крепления распорки на проводах 4, демпфирующие диски 5 и крепеж болтового типа. Демпфирующие диски 5, представляющие собой эластомеры из высокоуглеродистой резины, закрываются крышками 9 и скрепляются также болтом 10, гайкой 11 и шайбой 12. Корпус распорки-гасителя имеет различные конфигурации в зависимости от числа проводов в расщепленной фазе. Конструкция распорки-гасителя выдерживает механические нагрузки, возникающие при работе в нормальных эксплуатационных условиях без разрушения своих элементов и необратимых деформаций. Ее технические характеристики следующие: крутящий момент - 25 Нм; торсионная жесткость и константа демпфирования - ±20% от номинальной величины; продольное смещение - ±16 мм; вертикальное смещение - ±25 мм; коническое смещение - ±10⁰; поперечное смещение - ±25 мм. Распорка-гаситель выдерживает воздействие колебаний, характерных для проводов: при субколебаниях: амплитуда 90% от максимального отклонения луча, частота 1÷2 Гц, количество циклов - 10⁷; при вибрации: амплитуда 0.1⁰ , частота 20 Гц, количество циклов -10⁸. В настоящее время распорка-гаситель серийно изготавливается и при эксплуатации работоспособна в условиях воздействия внешних факторов открытой атмосферы при температурах от минус 60°С до плюс 60°С. 14 з.п. ф-лы; 5 ил.

Полезная модель относится к области электроэнергетики, а более конкретно к внутрифазным дистанционным распоркам-гасителям, предназначенным для того, чтобы сохранять расстояния между проводами расщепленной фазы воздушных линий электропередачи напряжением 330-750 кВ в допустимых пределах, а также гасить эолову вибрацию и субколебания (колебания в подпролетах между распорками); при этом распорки-гасители устанавливаются в пролетах по определенным схемам расстановки таким образом, чтобы предотвращать контакт и соударение проводов расщепленной фазы в подпролетах.

Известна распорка-гаситель для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащая тяги, выполненные в виде упругого элемента по числу проводов расщепленной фазы и закрепленные одним концом в зажимах, установленных на проводах расщепленной фазы, при этом распорка снабжена втулками, установленными на упругих элементах по направлению их продольных осей, жестко скрепленными друг с другом на одном конце в центре распорки, являющемся центром расщепленной фазы линии, и опрессованными в нескольких точках на упругих элементах, причем диаметр каждого упругого элемента выбирается меньшим диаметра втулок на величину =1÷3 мм, а каждая упомянутая втулка устанавливается на упругом элементе с зазором 1 от зажима распорки, равным 1=1÷3 мм, для обеспечения изгибных деформаций упругих элементов при колебаниях расщепленных проводов фазы линии [1].

Данная распорка-гаситель, хотя и является универсальным устройством, обеспечивающим гашение как вибраций так и пляску проводов расщепленной фазы, в тоже время достаточна сложна по конструктивному исполнению из-за наличия в конструкции одновременно упругих и жестких элементов, а также трудоемка при монтаже на линиях, требуя применения дорогостоящего прессового оборудования и высокой квалификации линейных монтажников.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является внутрифазная дистанционная распорка-гаситель для воздушных линий электропередачи 330÷750 кВ, содержащая корпус, выполненный в форме многоугольной рамы, лучи с зажимами для ее крепления на проводах линии, демпферные элементы в виде демпфирующих дисков, расположенные в углах рамы корпуса и крепеж [2].

Тем не менее, в этой известной распорке-гасителе могут возникнуть проблемы с обеспечением номинальной прочности заделки провода в зажимах из-за продольных усилий (в направлении провода), возникающих при неравномерном тяжении проводов фазы и нагрузках от токов короткого замыкания в процессе эксплуатации, так как конструкция луча с зажимом выполнена недостаточно жесткой (крепление плашки в зажиме не болтовое, а осуществляется посредством упругого штифта).

Заявитель ставил перед собой практическую задачу разработки распорки-гасителя, способной выдерживать возникающие в процессе эксплуатации нагрузки от токов короткого замыкания, продольные усилия без проскальзывания, крутящий момент без прокручивания и т.п., обеспечивая надежную работу, стойкую к воздействию колебаний, характерных для проводов, на которых распорка должна монтироваться. Вышеотмеченный положительный технический результат был достигнут за счет предлагаемой совокупности существенных конструктивных признаков новой распорки-гасителя, приведенной в нижеследующей формуле полезной модели: «внутрифазная дистанционная распорка-гаситель для воздушных линий электропередачи 330÷750 кВ, содержащая корпус, выполненный в форме многоугольной рамы, лучи с зажимами для ее крепления на проводах линии, демпферные элементы в виде демпфирующих дисков, расположенные в углах рамы корпуса и крепеж; каждый луч выполнен в виде плоской пластины, одним концом закрепленной на демпферном диске, а на втором конце снабженной, по меньшей мере, двумя параллельными щеками с ребрами жесткости, изогнутыми по радиусу окружности, между которыми выполнена фигурная перемычка с отверстием под крепеж, предназначенная для закрепления провода линии в зажиме таким образом, чтобы при номинальной прочности заделки выдерживать без проскальзывания продольные усилия в направлении провода, равные 2 кН, и возникающие при неравномерном тяжении проводов фазы, а также при нагрузках от токов короткого замыкания в процессе эксплуатации; внутренние поверхности зажимов для крепления распорки на проводах линии выполнены обрезиненными; зажимы для крепления распорки на проводах линии выполнены спиральными; зажимы при номинальной прочности заделки выдерживают без прокручивания крутящий момент, возникающий в режимах вращения распорки для трехпроводной фазы при диаметре провода 25,2 мм, равный 25 Нм; ее торсионная жесткость и константа демпфирования находятся в пределах ±20% от номинальной величины; она обеспечивает продольное смещение: горизонтальное, продольное, параллельное движение одного провода относительно другого до ±16 мм; она обеспечивает вертикальное смещение: вертикальное движение одного из проводов относительно других до ±25 мм; она обеспечивает коническое смещение: коническое или угловое движение одного из зажимов до ±10°; она обеспечивает поперечное смещение: относительное горизонтальное движение двух зажимов до ±25 мм; при двухпроводной расщепленной фазе линии корпус выполнен в виде двутаврового профиля; при трехпроводной расщепленной фазе линии корпус выполнен в виде трех двутавровых профилей, соединенных в треугольную раму; при четырехпроводной расщепленной фазе линии корпус выполнен в виде четырех двутавровых профилей, соединенных в прямоугольную раму; при пятипроводной расщепленной фазе линии корпус выполнен в виде пяти двутавровых профилей, соединенных в пятиугольную раму; крепеж зажимов состоит из болта, гайки и тарельчатой шайбы; демпфирующие диски закрыты крышками и скреплены болтом с гайкой и шайбой».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид распорки-гасителя, выполненной согласно настоящей полезной модели, вариант двухпроводной расщепленной фазы линии; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - то же, что на фиг.1, вариант трехпроводной расщепленной фазы линии; на фиг.4 - то же, что на фиг.1, вариант четырехпроводной расщепленной фазы линии; на фиг.5 - то же, что на фиг.1, вариант пятипроводной расщепленной фазы линии.

Заявляемая внутрифазная дистанционная распорка, применяемая на расщепленной фазе воздушных линий электропередачи 330÷750 кВ, состоит из корпуса 1, лучей 2, зажимов 3 для крепления распорки на проводах 4, демпферных элементов, выполненных в виде демпфирующих дисков 5 и крепежа - болта 6, гайки 7 и тарельчатой шайбы 8. Демпфирующие диски 5 закрываются крышками 9 и скрепляются также болтом 10, гайкой 11 и шайбой 12. Лучи 2 выполняются в виде плоской пластины 13, закрепляемой на демпферном диске 5, а с другого конца заканчивающейся двумя параллельными щеками 14, имеющими выполненные по радиусу окружности ребра жесткости 15. Между щеками 14 на некоторой их длине выполнена фигурная перемычка 16 с отверстием под болт 6, гайку 7 и тарельчатую шайбу 8. Внутренние поверхности зажимов 3 могут быть выполнены обрезиненными или спиральными. Демпфирующие диски 5 представляют собой демпферные эластомеры, изготовленные из высокоуглеродистой резины либо другого материала, обладающего упругими свойствами.

В зависимости от числа проводов в расщепленной фазе линии корпус распорки может иметь различные конфигурации. Например, для двухпроводной расщепленной фазы (фиг.1) корпус выполняется в виде двутаврового профиля 1, для трехпроводной расщепленной фазы (фиг.3) - трех двутавровых профилей, соединяемых в треугольную раму 17, для четырехпроводной расщепленной фазы (фиг.4) - четырех двутавровых профилей, соединяемых в прямоугольную раму 18, для пятипроводной расщепленной фазы (фиг.5) - пяти двутавровых профилей, соединяемых в пятиугольную раму 19.

Конструкция данной распорки-гасителя рассчитана так, чтобы выдерживать механические нагрузки, возникающие при работе в нормальных эксплуатационных условиях без разрушения своих элементов и необратимых деформаций, приводящих к снижению или потери работоспособности, в частности при номинальной прочности заделки проводов 4 она выдерживает без проскальзывания продольные усилия в направлении провода 4 возникающие при неравномерном тяжении проводов 4 фазы, а также при нагрузках от токов короткого замыкания в процессе эксплуатации, равные 2 кН. Основные технические характеристики заявляемой распорки-гасителя таковы: крутящий момент величиной 25 Нм, который зажимы 3 выдерживают без прокручивания при номинальной прочности заделки при условии, что он возникает в режимах вращения распорки для трехпроводной фазы при диаметре провода 25,2 мм; торсионная жесткость и константа демпфирования находятся в пределах ±20% от номинальной величины; продольное смещение: горизонтальное, продольное, параллельное движение одного провода относительно другого до ±16 мм; вертикальное смещение: вертикальное движение одного из проводов относительно других до ±25 мм; коническое смещение: коническое или угловое движение одного из зажимов до ±10°; поперечное смещение: относительное горизонтальное движение двух зажимов до ±25 мм. Распорка-гаситель стойкая к воздействию колебаний, характерных для проводов, а именно: при субколебаниях: амплитуда 90% от максимального отклонения луча, частота 1÷2 Гц, количество циклов - 10⁷; при вибрации: амплитуда 0.1⁰ , частота 20 Гц, количество циклов -10⁸. После вышеуказанных воздействий, величины отмеченных эластичных и демпфирующих характеристик оказываются не меньше 70% от их начальной величины, а для болтового зажима величина затяжки болта зажима оказывается не меньше 50% ее начального значения.

В настоящее время распорка-гаситель серийно изготавливается и при эксплуатации работоспособна в условиях воздействия внешних факторов открытой атмосферы при температурах от минус 60°С до плюс 60°С, причем стойкость к таким воздействиям обеспечивается материалами, из которых изготавливаются распорки-гасители.

Источники информации, принятые во внимание при подаче настоящей заявки на полезную модель:

[1]. Описание изобретения к патенту Российской Федерации 2331147 «Распорка-гаситель для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи», H02G 7/12, заявлено: 06.04.2007 г., опубликовано: 10.08.2008 г. Бюллетень 22.

[2]. Патент Великобритании 2 286 727 A «Spacer damper for electrical cables (Распорка-гаситель для электрических проводов», класс H02G 7/12, заявлен 14.02.1994 г., опубликован 23.08.1995 г.

1. Внутрифазная дистанционная распорка-гаситель для воздушных линий электропередачи 330÷750 кВ, содержащая корпус, выполненный в форме многоугольной рамы, лучи с зажимами для ее крепления на проводах линии, демпферные элементы в виде демпфирующих дисков, расположенные в углах рамы корпуса, и крепеж, отличающаяся тем, что каждый луч выполнен в виде плоской пластины, одним концом закрепленной на демпферном диске, а на втором конце снабженной, по меньшей мере, двумя параллельными щеками с ребрами жесткости, изогнутыми по радиусу окружности, между которыми выполнена фигурная перемычка с отверстием под крепеж, предназначенная для закрепления провода линии в зажиме таким образом, чтобы при номинальной прочности заделки выдерживать без проскальзывания продольные усилия в направлении провода, равные 2 кН и возникающие при неравномерном тяжении проводов фазы, а также при нагрузках от токов короткого замыкания в процессе эксплуатации.

2. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что внутренние поверхности зажимов для крепления распорки на проводах линии выполнены обрезиненными.

3. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что зажимы для крепления распорки на проводах линии выполнены спиральными.

4. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что зажимы при номинальной прочности заделки выдерживают без прокручивания крутящий момент, возникающий в режимах вращения распорки для трехпроводной фазы при диаметре провода 25,2 мм, равный 25 Нм.

5. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что ее торсионная жесткость и константа демпфирования находятся в пределах ±20% от номинальной величины.

6. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что она обеспечивает продольное смещение: горизонтальное, продольное, параллельное движение одного провода относительно другого до ±16 мм.

7. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что она обеспечивает вертикальное смещение: вертикальное движение одного из проводов относительно других до ±25 мм.

8. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что она обеспечивает коническое смещение: коническое или угловое движение одного из зажимов до ±10°.

9. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что она обеспечивает поперечное смещение: относительное горизонтальное движение двух зажимов до ±25 мм.

10. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что при трехпроводной расщепленной фазе линии корпус выполнен в виде трех двутавровых профилей, соединенных в треугольную раму.

11. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что при четырехпроводной расщепленной фазе линии корпус выполнен в виде четырех двутавровых профилей, соединенных в прямоугольную раму.

12. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что при пятипроводной расщепленной фазе линии корпус выполнен в виде пяти двутавровых профилей, соединенных в пятиугольную раму.

13. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что крепеж зажимов состоит из болта, гайки и тарельчатой шайбы.

14. Распорка-гаситель по п.1, отличающаяся тем, что демпфирующие диски закрыты крышками и скреплены болтом с гайкой и шайбой.