Распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи

Авторы патента:

H02G7/14 - устройства для демпфирования механических колебаний проводов, например для ослабления возникающих при этом акустических колебаний

Владельцы патента RU 2613919:

Жуков Роман Вячеславович (RU)
Перепелов Кирилл Васильевич (RU)

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к распоркам-демпферам для проводов расщепленной фазы воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения. Распорка-демпфер для проводов (1) расщепленной фазы воздушной линии электропередачи состоит из корпуса (2), лучей (3) с плашками-зажимами (4) на одном конце для крепления распорки к проводам (1) и демпферными узлами на другом конце, расположенными в пазах (5) корпуса. Демпферный узел состоит из эластомерных дисков (6), скрепленных вертикальной осью (7), на которую насаживаются крышки с крепежом (8). Заявляемая распорка-демпфер отличается высокими выбрационными характеристиками и хорошей надежностью в течение длительной эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к распоркам-демпферам для проводов расщепленной фазы воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, например, 750 кВ и выше.

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, отличающаяся тем, что распорка снабжена втулками, установленными на упругих элементах по направлению их продольных осей, жестко скрепленными друг с другом на одном конце в центре распорки, являющимся центром расщепленной фазы линии, и опрессованными в нескольких точках на упругих элементах, при этом диаметр каждого упругого элемента выбирается меньшим диаметра втулок на величину 1÷3 мм, а каждая упомянутая втулка устанавливается на упругом элементе с зазором от зажима распорки, равным 1÷3 мм, для обеспечения изгибных деформаций упругих элементов при колебаниях расщепленных проводов фазы линии [1].

В этой распорке-гасителе гашение колебаний проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи должно достигаться за счет демпфирующих свойств упругих элементов, расположенных с некоторой свободой вдоль втулок; тем не менее, в материалах патента не раскрываются физико-технические характеристики упругих элементов и поэтому непонятно, каким образом можно достичь оптимальной работы распорки в едином диапазоне с частотным диапазоном колебаний самих проводов расщепленной фазы линии. Кроме того, вызывает сомнение эффективная «работа» распорки на воздушных линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, так как при вышеупомянутой конструкции тяг и корпуса трудно будет сформировать расщепленную фазу линии с условием обеспечения ее максимальной пропускной способности.

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному является распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащая корпус, лучи по числу проводов расщепленной фазы с плашками-зажимами на одном конце для крепления распорки к проводам и демпферными узлами на другом конце, расположенными в пазах корпуса, при этом каждый демпферный узел состоит из эластомерных дисков, скрепленных вертикальной осью, на которую насажены крышки с крепежом [2].

Данная распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи хорошо приспособлена для работы на воздушных линиях электропередачи невысокого напряжения, например, ниже напряжения 750 кВ с расщеплением не более трех-четырех составляющих в расщепленной фазе.

Заявители ставили перед собой конкретную цель разработать распорку-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения (свыше 750 кВ), которая отличалась бы высокими демпфирующими характеристиками и простотой конструктивного исполнения, позволяющего обеспечивать расщепление фазы на пять и более составляющих при сохранении требуемой эксплуатационной надежности и высокой пропускной способности линий такого класса напряжения. Указанный положительный технический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков, выполненной согласно настоящему изобретению распорки-демпфера для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащая корпус, лучи по числу проводов расщепленной фазы с плашками-зажимами на одном конце для крепления распорки к проводам и демпферными узлами на другом конце, расположенными в пазах корпуса, при этом каждый демпферный узел состоит из эластомерных дисков, скрепленных вертикальной осью, на которую насажены крышки с крепежом; по меньшей мере, пять лучей по числу проводов расщепленной фазы с плашками-зажимами на одном конце и демпферными узлами на другом конце закреплены на изготовленном металлическом и выполненном в виде полого кругового диска корпусе на одинаковом расстоянии друг от друга, измеренным по дугам окружности, проведенной через точки пересечения продольных и поперечных осей плашек-зажимов радиусом, проведенном из центра, являющимся центром расщепленной фазы линии, абсолютная величина которого находится в пределах 300÷400 мм, при этом образующиеся левые и правые зазоры между каждым лучом и корпусом выбираются равными по величине с таким расчетом, чтобы каждый луч имел возможность поворота в обе стороны относительно своей оси симметрии на угол в пределах 5°÷30°, обеспечивающий работоспособность эластомерных дисков демпферных узлов в как в высокочастотном так и низкочастотном диапазонах колебаний проводов расщепленной фазы линии; корпус изготовлен алюминиевым или из алюминиевого сплава; распорка рассчитана на эксплуатацию на воздушных линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, начиная с напряжения 750 кВ и выше; на вертикальную ось демпферного узла насажен только один эластомерный диск; расстояние между лучами, измеренное по дугам окружности, проведенной через точки пересечения продольных и поперечных осей плашек-зажимов радиусом, проведенном из центра, являющимся центром расщепленной фазы линии, выбирается в пределах 300÷650 мм».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид распорки-демпфера для проводов расщепленной на пять составляющих фазы воздушной линии электропередачи, согласно настоящему изобретению.

Заявляемая распорка-демпфер для проводов 1 расщепленной фазы воздушной линии электропередачи состоит из корпуса 2, лучей 3 по числу проводов 1 расщепленной фазы с плашками-зажимами 4 на одном конце для крепления распорки к проводам 1 и демпферными узлами на другом конце, расположенными в пазах 5 корпуса 2. Демпферный узел состоит из эластомерных дисков 6 (может быть только один эластомерный диск), скрепленных вертикальной осью 7, на которую насаживаются крышки с крепежом 8.

Предлагаемая распорка рассчитывается на эксплуатацию на воздушных линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, начиная с напряжения 750 кВ и выше, что делает необходимым применять, как минимум пять лучей 3 по числу проводов 1 расщепленной фазы. Для формирования фазы линии, расщепленной, например, на пять составляющих (проводов) лучи 3 закрепляются на корпусе 2 на одинаковом расстоянии друг от друга (выбираемым в пределах 300÷650 мм), которое измеряется по дугам окружности 9, проведенной через точки пересечения 10 продольных и поперечных осей 11, 12 плашек-зажимов 4 радиусом (абсолютная величина которого выбирается в пределах 300÷400 мм), проведенном из центра 13, являющимся центром расщепленной фазы линии. Корпус 2 выполняется в виде полого кругового диска и изготавливается металлическим, например, алюминиевым или из алюминиевого сплава.

В пазах 5 корпуса 2 имеются левые и правые зазоры 14, 15 между каждым лучом 3 и корпусом 2, которые делаются равными по величине с таким расчетом, чтобы каждый луч 3 имел возможность поворота в обе стороны относительно своей оси симметрии 16 на угол в пределах 5°÷30°, что позволяет обеспечить работоспособность эластомерных дисков 6 демпферных узлов как в высокочастотном так и низкочастотном диапазонах колебаний проводов расщепленной фазы линии.

Изобретение работает следующим образом:

Перед монтажом распорки на воздушной линии электропередачи ослабляют болты плашек-зажимов 4, вводят ее в расщепленную фазу, разворачивая плоскость распорки перпендикулярной оси расщепленной фазы, и фиксируют лучи 3 один за другим на каждом проводе 1, затягивая болты плашек-зажимов 4 до момента затяжки, исключающего расцепление. При этом лучи 3, закрепленные на выполненном в форме кругового полого диска корпусе 2, располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности, обозначающей фактически конструктивный контур расщепленной фазы, что очень важно для с точки зрения обеспечения максимальной пропускной способности воздушных линий такого класса напряжения (свыше 750 кВ). В то же время имеющиеся в конструкции распорки зазоры 14, 15 между лучом 3 и корпусом 2 равны по величине и позволяют лучам 3 поворачиваться в обе стороны на угол 5°÷30°, обеспечивая достаточно широкий частотный диапазон работы эластомерных дисков 6.

При возникновении колебаний (субколебаний) лучи 3 распорки начинают совершать вращательные движения (поворачиваться относительно своих осей симметрии 16), так как им обеспечена свобода движения в пределах зазоров 14, 15 между лучом 3 и корпусом 2. В результате этого движения лучей 3 происходит деформация эластомерных дисков 6 и энергия колебаний проводов 1 тратится на преодоление (компенсацию) внутренних деформаций материала, например, специальной резины, эластомерных дисков 6 демпферных узлов, что позволяет эффективно гасить колебания проводов расщепленной фазы, возникающих на воздушных линиях электропередачи.

Заявляемая распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи в основном высокого и сверхвысокого напряжения отличается высокими вибрационными характеристиками, обеспечивая эффективное гашение колебаний от низких до высоких частот, и приемлемой надежностью в течение длительной эксплуатации (готовится серийный выпуск таких распорок-демпферов).

Источники информации:

1]. Описание изобретения к патенту «Распорка-гаситель для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи» №2331147, H02G 7/12, заявлено 06.04.2007, опубликовано 10.08.2008, Бюл. №22.

[2]. Описание изобретения к патенту «Распорка-демпфер для проводов воздушной линии электропередачи» №2375800, H02G 7/12, заявлено 14.11.2008, опубликовано 10.12.2009.

[3]. Описание изобретения к патенту «Распорка-гаситель для двух проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи» №2334327, H02G 7/00, заявлено 21.05.2007, опубликовано 20.09.2008, Бюл. №26.

[4]. Патент на полезную модель «Внутрифазная изолирующая распорка» №136930, H02G 7/12, заявлен 17.07.2013, опубликован 20.01.2014.

[5]. Описание изобретения к авторскому свидетельству «Дистанционная распорка-гаситель колебаний проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи» №1823057, H02G 7/12, 7/14, заявлено 17.05.1990, опубликовано 23.06.19938, Бюл. №23.

[6]. Европейский патент «Демпфирующая распорка для проводов расщепленной фазы высоковольтных воздушных линий электропередачи с волоконно-оптическим кабелем внутри расщепленной фазы» №0308692, H02G 7/12, опубликован 29.09.1989.

[7]. Описание изобретения к авторскому свидетельству «Дистанционная распорка-гаситель колебаний» №1381636, H02G 7/12, 7/14, заявлено 31.03.1986, опубликовано 15.03.1988.

1. Распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащая корпус, лучи по числу проводов расщепленной фазы с плашками-зажимами на одном конце для крепления распорки к проводам и демпферными узлами на другом конце, расположенными в пазах корпуса, при этом каждый демпферный узел состоит из эластомерных дисков, скрепленных вертикальной осью, на которую насажены крышки с крепежом, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, пять лучей по числу проводов расщепленной фазы с плашками-зажимами на одном конце и демпферными узлами на другом конце закреплены на изготовленном металлическом и выполненном в виде полого кругового диска корпусе на равном расстоянии друг от друга, измеренным по дугам окружности, проведенной через точки пересечения продольных и поперечных осей плашек-зажимов радиусом, проведенном из центра, являющимся центром расщепленной фазы линии, при этом образующиеся левые и правые зазоры между каждым лучом и корпусом выбираются равными по величине с таким расчетом, чтобы каждый луч имел возможность поворота в обе стороны относительно своей оси симметрии на угол в пределах 5°÷30°, обеспечивающий работоспособность эластомерных дисков демпферных узлов, как в высокочастотном так и низкочастотном диапазонах колебаний проводов расщепленной фазы линии.

2. Распорка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус изготовлен алюминиевым или из алюминиевого сплава.

3. Распорка по п. 1, отличающаяся тем, что она рассчитана на эксплуатацию на воздушных линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, начиная с напряжения 750 кВ и выше.

4. Распорка по п. 1, отличающаяся тем, что на вертикальную ось демпферного узла насажен только один эластомерный диск.

5. Распорка по п. 1, отличающаяся тем, что длина радиуса, проведенного из центра, являющимся центром расщепленной фазы линии, выбирается в пределах 300÷650 мм.

6. Распорка по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние между лучами, измеренное по дугам окружности, проведенной через точки пересечения продольных и поперечных осей плашек-зажимов радиусом, проведенном из центра, являющимся центром расщепленной фазы линии, выбирается в пределах 300÷400 мм

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к экранам для снижения напряжения начала короны, возникающего на краю линейной спиральной арматуры подвесок самонесущих неметаллических оптических кабелей на опорах воздушных линий электропередачи.

Гаситель низкочастотных колебаний расщепленных проводов, кабелей и тросов // 2610834

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в качестве гасителя низкочастотных колебаний, например пляски расщепленных проводов и тросов воздушных линий электропередачи, а также кабелей воздушных линий связи.

Рычаг зажима дистанционной распорки-гасителя вибрации и дистанционная распорка-гаситель вибрации, содержащая такой рычаг зажима // 2606198

Предложен рычаг зажима для использования в дистанционной распорке-гасителе вибрации для отделения расщепленных передающих проводов, имеющий одну дальнюю концевую часть, предназначенную для поддержки провода, и другую концевую часть, снабженную концевым участком, который выполнен с возможностью размещения, при использовании, во взаимодействующем углублении в раме, причем рычаг зажима содержит элемент рычага (1) и элемент держателя (2), при этом элемент рычага и элемент держателя, когда скреплены, выполнены с возможностью захвата провода, при использовании, при этом рычаг зажима дополнительно содержит вкладыш (5) зажима, выполненный с возможностью охватывания провода, когда рычаг зажима находится в закрытом положении, при использовании, вокруг провода, и вкладыш зажима выполнен из синтетического полупроводящего эластомера, подходящего для захвата провода при температуре, превышающей 130°C.

Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи // 2602596

Использование: в области электроэнергетики для ограничения гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи. Технический результат - повышение эффективности гашения колебаний в широком частотном диапазоне.

Способ гашения колебаний проводов воздушных линий электропередачи, волоконно-оптических кабелей линий связи и устройство для его осуществления // 2597429

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способу и устройству для гашения колебаний проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи.

Широкополосный гаситель вибрации спирального типа, участок воздушной линии и способ монтажа гасителя вибрации спирального типа (варианты) // 2575921

Изобретение относится к электроэнергетике. Гаситель вибрации спирального типа содержит две и более спирали, при этом спирали выполнены с направлением навивки в одну сторону, с одинаковой величиной шага и разными внутренними диаметрами.

Гаситель низкочастотных колебаний проводов воздушных линий электропередачи (варианты) // 2570347

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к гасителям низкочастотных колебаний проводов воздушных линий электропередачи. Гаситель состоит из герметичного корпуса, связанного с проводами линии и заполненного электро- или магнитореологической жидкостью, в качестве дисперсной фазы которой использованы суспензии наноразмерных электро- или магниточувствительных частиц, демпферного узла и источников электрического или магнитного полей.

Устройство ограничения пляски проводов, молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей воздушных линий связи, а также пролет, снабженный такими устройствами (варианты) // 2549204

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам ограничения пляски проводов, молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей воздушных линий связи, а также пролетам, оборудованным такими устройствами.

Гаситель вибрации // 2533657

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к гасителям вибрации проводов, молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи, самонесущих волоконно-оптических кабелей связи.

Устройство защиты кабелей от налипания снега, обледенения и больших волнообразных колебаний // 2519284

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности.

Способ защиты сталеалюминиевых проводов воздушных линий электропередачи от усталостных колебательных повреждений на выходе из поддерживающего зажима // 2615178

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на воздушных линиях электропередачи для защиты их проводов от усталостных вибрационных повреждений, а также повреждений, вызванных пляской проводов, обусловленной сочетанием ветровых нагрузок с гололедно-изморозевыми отложениями на проводах. В месте установки поддерживающего зажима к проводу, коаксиально ему, посредством термитной сварки приваривают защитный элемент из алюминия, представляющий собой тело вращения, в наружную поверхность которого вваривают преформированные в спирали стальные алюминированные проволоки, центральная часть защитного элемента, монтируемая в поддерживающий зажим, имеет диаметр D0, равный (1,4-2) диаметра провода dП, который по длине консольной части L0 уменьшается до диаметра провода dП, при этом диаметр консольных частей защитного элемента D(x) в местах после выхода из поддерживающего зажима определяют в зависимости от текущей координаты x, отсчитываемой от крайних точек поддерживающего зажима, из математического выражения. Технический результат состоит в повышении ресурсной стойкости провода при его вибрации, а также снижении максимального суммарного напряжения от растяжения провода и от его изгиба в месте его выхода из поддерживающего зажима, в случае возникновения пляски проводов, когда они подвергаются существенным механическим перегрузкам. 3 ил.

Устройство для гашения колебаний проводов // 2621722

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для гашения колебаний проводов, а также может быть использовано в качестве компенсатора растягивающих усилий, возникающих в проводах и кабелях от воздействия ударных ветровых нагрузок. Техническим результатом является повышение демпфирующей способности. Устройство для гашения колебаний проводов содержит цилиндрический корпус с дном, крышкой и двумя петлями, шток и две концентрически расположенные в корпусе предварительно поджатые пружины с помощью диска, расположенного на конце штока, пружины имеют противоположное направление навивки, причем отношение длины каждой пружины в свободном состоянии к среднему диаметру более 10, зазоры между внутренней пружиной и штоком, между пружинами, между внешней пружиной и внутренней поверхностью корпуса выполнены таким образом, что при сжатии пружин обеспечивается прижатие части витков пружин друг к другу и части витков внутренней пружины - к штоку, а части витков внешней пружины - к корпусу. 1 ил.

Способ ограничения интенсивности пляски одиночных проводов воздушной линии электропередачи и устройство для его осуществления // 2628999

Использование: в области электроэнергетики для ограничения интенсивности пляски одиночных проводов воздушных линий электропередачи. Технический результат – повышение эффективности подавления вибрационных колебаний проводов в широком частотном диапазоне. Способ заключается в подвеске на проводе (1) пролета (2) линии маятниковых гасителей (3) и маятниковых гасителей-стабилизаторов (4). Маятниковые гасители (3) закрепляются на проводе (1) в горизонтальной плоскости вблизи от концов (8, 9) пролета (2) или от точек крепления (10) маятниковых гасителей-стабилизаторов (4). Маятниковые гасители (3) устанавливаются попарно в шахматном порядке таким образом, что одна пара маятниковых гасителей (3) находится влево от провода (1), а следующая пара маятниковых гасителей (3) находится вправо от провода (1). Количество маятниковых гасителей-стабилизаторов (4) выбирают в пределах от L/150 до L/250, где L - длина пролета (2) линии в метрах, а их момент инерции превышает момент инерции маятниковых гасителей (3). Маятниковые гасители и маятниковые гасители-стабилизаторы состоят из набора проволочных спиралей, изогнутых совместно в форме буквы Ω и навиваемых своими концами на провод. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.