Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи

Авторы патента:

H02G7/16 - устройства для очистки проводов или кабелей от снега или льда (для очистки изоляторов H01B 17/52)

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

Владельцы патента RU 2660681:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МЗВА" (ООО "МЗВА") (RU)

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение эффективности ограничения гололедообразования и колебаний проводов. Ограничитель состоит из упругого демпфирующего элемента (1), зажима (2) с плашкой (3) и крепежными деталями (4). Демпфирующий элемент (1) соединен по своим концам с грузами (5, 6) в точках 7, 8. Грузы (5, 6) изготовляются в виде изогнутых стержней; зажим (2) закрепляется одним концом на упругом демпфирующем элементе (1), а другим подсоединяется к проводу (тросу или оптическому кабелю связи линии) (9). Стержни (5, 6) изгибаются по радиусам R₁ и R₂ различной кривизны, расположенным таким образом, что расстояние между максимально удаленными в горизонтальной плоскости, перпендикулярной продольной оси провода (троса, оптического кабеля связи) (9), точками (10, 11) грузов (5, 6) составляет (5÷150) мм. Отношение величин радиусов кривизны R₁ и R₂ грузов (5, 6) определяется в пределах (1,0÷5,0). Груз 5 имеет меньшую массу по сравнению с массой груза (6), отношение масс грузов (5, 6) находится в пределах (1,0÷2,0). Отношение расстояния К₁ от зажима (2) до груза (5) меньшей массы к расстоянию К₂ от зажима (2) до груза большей массы находится в пределах (1,0÷2,0). Разработанное устройство создает крутящий момент, направленный в сторону, противоположную крутящему моменту, образующемуся в результате неравномерного отложения гололеда, что позволяет проводу (тросу, кабелю) сохранить исходное положение, приводящее к уменьшению массы гололеда и к снижению вероятности появления пляски. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к ограничителям гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи.

Известен ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи, содержащий демпферный элемент, выполненный в виде отрезка оцинкованного стального каната, грузы, выполненные в виде изогнутых стержней или круглых труб, жестко закрепленных по концам демпферного элемента, и зажим, закрепленный на демпферном элементе и соединенный с проводом линии [1].

В практике применения данного ограничителя гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи были отмечены случаи выхода его из строя при ветровых нагрузках, а именно закручивание устройства вокруг проводов линии из-за значительного маятникового эффекта (большая длина рычага от подвески до прямолинейных отрезков и заход концов стержней грузов друг за друга создавали предпосылки для их раскачивания с большой амплитудой вплоть до зависа на проводах при сильном ветре).

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является ограничитель гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи, содержащий упругий демпфирующий элемент, прикрепленные к нему по концам по меньшей мере два груза, выполненные в виде изогнутых стержней, и зажим, закрепленный одним концом посередине упругого демпфирующего элемента, а другим подсоединенный к проводу, тросу или оптическому кабелю связи линии [2].

Этот известный ограничитель, как показали результаты полевых испытаний, не позволяет достичь эффективного гашения высокочастотных колебаний (вибрация) и одновременно низкочастотных колебаний (пляска), особенно это касается оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи.

Заявитель ставил перед собой практическую задачу разработать ограничитель гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи по своим техническим и эксплуатационным характеристикам, превосходящий аналогичное решение ближайшего аналога (прототипа); в частности, обеспечить значительное снижение массы гололеда, образующегося на проводах, тросах и оптических кабелях на воздушных линиях электропередачи, уменьшить вероятность появления пляски, а также обеспечить эффективное гашение ветровой вибрации.

Вышеуказанный положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных конструктивных признаков выполненного согласно настоящему изобретению ограничителя гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «ограничитель гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи, содержащий упругий демпфирующий элемент, прикрепленные к нему по концам по меньшей мере два груза, выполненные в виде изогнутых стержней, и зажим, закрепленный одним концом на упругом демпфирующем элементе, а другим подсоединенный к проводу, тросу или оптическому кабелю связи линии; стержни каждого груза изогнуты по радиусам R₁ и R₂ различной кривизны, расположенным таким образом, что расстояние А между максимально удаленными в горизонтальной плоскости, перпендикулярной продольной оси провода, троса или оптического кабеля связи, точками грузов составляет (5÷150) мм, при этом отношение масс грузов лежит в пределах (1,0÷2,0), отношение величин радиусов кривизны грузов определяется в пределах (1,0÷5,0), а отношение расстояния К₁ от зажима до груза меньшей массы к расстоянию К₂ от зажима до груза большей массы находится в пределах (1,0÷2,0); грузы изогнуты по форме произвольных кривых с различными радиусами кривизны».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид ограничителя гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи, выполненного согласно настоящему изобретению, вид спереди перпендикулярно проводу (тросу, кабелю); на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку вдоль провода (троса, кабеля).

Заявляемый ограничитель гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи состоит из упругого демпфирующего элемента 1, зажима 2 с плашкой 3 и крепежными деталями 4. Демпфирующий элемент 1 соединен по своим концам с металлическими грузами 5, 6, например, прессованием в точках 7, 8. Грузы 5, 6 изготовляются в виде изогнутых стержней; зажим 2 закрепляется одним концом на упругом демпфирующем элементе 1, а другим подсоединяется к проводу (тросу или оптическому кабелю связи линии) 9.

Стержни 5, 6 изгибаются по радиусам R₁ и R₂ различной кривизны, расположенным таким образом, что расстояние А (фиг. 2) между максимально удаленными в горизонтальной плоскости, перпендикулярной продольной оси провода (троса, оптического кабеля связи) 9, точками 10, 11 грузов 5, 6 составляет (5÷150) мм. Отношение величин радиусов кривизны R₁ и R₂ грузов 5, 6 определяется в пределах (1,0÷5,0). Возможен вариант, когда грузы 5, 6 изгибаются по форме произвольных кривых с различными радиусами кривизны.

Груз 5 имеет меньшую массу по сравнению с массой груза 6, причем отношение масс грузов 5, 6 находится в пределах (1,0÷2,0).

Отношение расстояния К₁ от зажима 2 до груза 5 меньшей массы к расстоянию К₂ от зажима 2 до груза большей массы находится в пределах (1,0÷2,0).

Изобретение работает следующим образом.

При образовании гололеда на проводе (тросе, кабеле) в результате неравномерного образования гололеда по периметру провода (троса, кабеля) происходит поворот последнего вокруг его осей. В результате этого явления последовательно образуется стенка гололеда большой толщины. Разработанное устройство создает крутящий момент, направленный в сторону, противоположную крутящему моменту, образующемуся в результате неравномерного отложения гололеда, что позволяет проводу (тросу, кабелю) сохранить исходное положение, приводящее к уменьшению массы гололеда и, соответственно, к снижению вероятности появления пляски. При этом эффект достигается при расположении центров масс грузов в положении, наиболее приближенном к вертикальной плоскости, проходящей через ось провода (троса, кабеля). С другой стороны для гашения ветровой вибрации необходимо введение в состав устройства демпфирующего элемента и использование грузов, обеспечивающих наибольшее количество резонансных частот, что достигается с помощью изготовления грузов изогнутой формы, разной массы, располагаемых на разных расстояниях от зажима устройства.

Источники информации

1. Описание изобретения к патенту №2249893, H02G 7/14, заявл. 30.07.2003, опубл. 10.04.2005. «Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи проводов воздушных линий электропередачи».

2. Описание изобретения к патенту №2602596, H02G 7/14, заявл. 27.10.2015, опубл. 20.10.2016. «Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи проводов воздушных линий электропередачи».

3. Патент США №4,159,393, кл. 174-42 (H02G 7/14), опубл. 26.06.1979.

4. Патент США №3,400,209, кл. 174-42 (H02G 7/14), опубл. 03.09.1968.

5. Описание изобретения к патенту №2045800, (H02G 7/14), заявл. 27.10.2015, опубл. 20.10.2016.

1. Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов, тросов и оптических кабелей связи воздушных линий электропередачи, содержащий упругий демпфирующий элемент, прикрепленные к нему по концам по меньшей мере два груза, выполненные в виде изогнутых стержней, и зажим, закрепленный одним концом на упругом демпфирующем элементе, а другим подсоединенный к проводу, тросу или оптическому кабелю связи линии, отличающийся тем, что стержни каждого груза изогнуты по радиусам R₁ и R₂ различной кривизны, расположенным таким образом, что расстояние А между максимально удаленными в горизонтальной плоскости, перпендикулярной продольной оси провода, троса или оптического кабеля связи, точками грузов составляет (5÷150) мм, при этом отношение масс грузов лежит в пределах (1,0÷2,0), отношение величин радиусов кривизны грузов определяется в пределах (1,0÷5,0), а отношение расстояния К₁ от зажима до груза меньшей массы к расстоянию К₂ от зажима до груза большей массы находится в пределах (1,0÷2,0).

2. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что грузы изогнуты по форме произвольных кривых с различными радиусами кривизны.

Использование: в области электроэнергетики. Техническим результат – увеличение точности измерения гололедных нагрузок за счет помехоустойчивости канала регистрации провиса провода.

Способ обнаружения гололедно-изморозевых отложений на проводах и грозозащитных тросах линий электропередачи // 2645755

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение обнаружения наличия гололедно-изморозевых отложений и определение толщины стенки, плотности и погонной массы гололедно-изморозевых отложений на проводах и грозозащитных тросах линий электропередачи.

Способ удаления гололеда с проводов контактной сети железнодорожного и трамвайного транспорта посредством свч электромагнитного излучения антенной решетки // 2643184

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат – повышение интенсивности воздействия на гололедную пленку.

Способ обнаружения и определения места появления гололедных отложений на проводах линии электропередачи // 2638948

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение технологических возможностей локационной диагностики состояния линий электропередачи путем определения участков проводов линий электропередачи с наличием гололедных отложений и выявлением участков с наибольшими отложениями, которые могут привести к обрыву проводов линии.

Противообледенительное покрытие для линий электропередач // 2632184

Изобретение относится к противообледенительным покрытиям линий электропередач. Способы и системы для формирования пьезоэлектрических покрытий на кабелях линии электропередачи, использующие золь-гель материалы.

Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора // 2621068

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено на электрических подстанциях высокого и сверхвысокого напряжения, на которых для регулирования напряжения подводимых воздушных линий электропередачи (ВЛ) требуется компенсация реактивной мощности и стоит задача плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ в сезон гололедообразования.

Устройство и способ определения толщины ледяных отложений на проводе // 2614988

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение точности и надежности определения наличия и измерения толщины ледяных отложений на проводах ЛЭП.

Способ формирования антиобледенительного покрытия на неизолированном проводе воздушной линии электропередачи // 2608844

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение эффективности и расширение области применения противогололедной защиты.

Установка мобильная для удаления гололёда с провода линии электропередач // 2600124

Использование: в области электроэнергетики для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Технический результат - повышение эффективности удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач.

Установка мобильная для удаления гололёда с провода линии электропередач // 2582660

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач.

Система контроля гололёдных нагрузок на провода воздушных линий электропередачи // 2658344

Демпфирующая дистанционная распорка для проводов воздушной линии электропередачи // 2655679

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к демпфирующим дистанционным распоркам для проводов фазы, расщепленной на две и более составляющих воздушных линий электропередачи различных классов напряжения.

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.

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.

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.

Распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи // 2613919

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к распоркам-демпферам для проводов расщепленной фазы воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения.

Экран для защиты от коронных разрядов на линейной спиральной арматуре самонесущих неметаллических оптических кабелей, подвешенных на опорах воздушных линий электропередачи // 2611590

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.