ЗАЖИМ ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ

Изобретение относится к области электроэнергетики и связи, в частности к спиральным поддерживающим зажимам для подвески самонесущих оптических кабелей связи и проводов воздушных линий электропередачи.
Известен поддерживающий зажим для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих оптических кабелей связи, содержащий лодочку под провод или кабель, стягивающие болты, установленные в лодочке и обеспечивающие прижатие провода или кабеля к ее желобу, и подвеску для закрепления зажима к опоре линии [Описание изобретения к патенту РФ №2303846 "Поддерживающий зажим для проводов воздушной линии электропередачи", кл. H02G 7/05 от 30.11.2005 г., опубл. 27.07.2007 г.].
Одним из основных недостатков известного поддерживающего зажима является невозможность устранить недостатки, связанные с наличием повреждений провода или кабеля на выходе из лодочки зажима, а также срок службы зажима составляет около 25 лет, который не соответствует сроку службы воздушных линий электропередачи или линий связи.
1
2
1
1
пр.макс
пр.макс
2
2
пр.макс
2
Известен спиральный поддерживающий зажим, содержащий лодочку под провод или кабель, стягивающие болты, установленные в лодочке и обеспечивающие прижатие провода или кабеля к ее желобу, и подвеску для закрепления зажима к опоре линии, он снабжен состоящим из набора проволочных спиралей протектором, навитым на провод или кабель с таким расчетом, чтобы концы протектора выходили по обе стороны лодочки от ее торцов, плашкой, установленной на наружную поверхность протектора и обеспечивающей прижатие посредством стягивающих болтов провода или кабеля с протектором к желобу лодочки, торцы по концам которой выполнены на длине L=(0,02÷0,49)L в форме раструба, предназначенного для исключения повреждения провода или кабеля при колебаниях, где L - длина зажима, при этом в средней части на боковых поверхностях лодочки на равном расстоянии от ее торцов выполнены приливы для крепления подвески сверху и снизу от лодочки, а на расстоянии L, определяемым от длины лодочки, измеренной от ее центра к торцам, на боковых поверхностях лодочки выполнены дополнительные приливы для крепления прижимающих плашку к проводу или кабелю упомянутых стягивающих болтов; лодочка выполнена в форме полукруглого желоба с переменным поперечным сечением вдоль своей длины с радиусом R изгиба желоба в средней части лодочки относительно вертикальной плоскости, равным R=(15÷250)d, где d - максимальный диаметр монтируемых провода или кабеля; среднее значение радиуса изгиба полукруглого желоба лодочки определяется в пределах (0,52÷1,2) от наружного диаметра спирального протектора в навитом на провод или кабель состоянии; каждый раструб по концам лодочки выполнен по радиусу R, равному R=(0,5÷20)d; упомянутые стягивающие болты выполнены U-образной формы; плашка выполнена в виде перевернутой Т-образной фигуры с, по меньшей мере, двумя углублениями под U-образные стягивающие болты; подвеска выполнена в форме скобы, закрепленной сверху и снизу лодочки посредством гаек; приливы в средней части на боковых поверхностях лодочки, предназначенные для крепления подвески, выполнены с отверстиями; дополнительные приливы для крепления прижимающих плашку к проводу или кабелю упомянутых стягивающих болтов снабжены отверстиями, а расстояние L, на которых расположены дополнительные приливы с отверстиями, выбирается равным (0,25÷0,3) от длины лодочки, измеренной от ее центра к торцам; длина спирального протектора выбирается исходя из условия до 50 длин лодочки; установка спирального протектора на длине лодочки зажима обеспечивает повышение прочности заделки провода или кабеля не менее чем на 10% относительно нормативного номинального значения прочности заделки. [Описание изобретения к патенту РФ №2431226 "Спиральный поддерживающий зажим", кл. H02G 7/05 от 01.07.2010, опубл. 10.10.2011].
Недостатками конструкции известного спирального поддерживающего зажима является сложность конструктивного решения, не достаточная прочность заделки, сложность монтажа зажима на кабель, не обеспечивается устойчивость к пляске проводов, и эоловой вибрации, используемые материалы в известном зажиме подвержены коррозии, что в целом влияет на срок службы.
протектора
пряди
протектора
пряди
Наиболее близким техническим решением к предложенной полезной модели является поддерживающий зажим для подвески оптического самонесущего неметаллического кабеля связи на опорах воздушных линий электропередачи, содержащий подвеску, спиральный протектор, прядь силовых проволочных спиралей, состоящую, по меньшей мере, из двух навиваемых поверх кабеля ветвей и петли, закрепленной на подвеске; спиральный протектор и прядь силовых проволочных спиралей расположены в оболочке из слоя пластикового покрытия, спиральный протектор навит на кабель таким образом, что витки протектора расположены между витками ветвей пряди силовых проволочных спиралей, подвеска выполнена в виде Ω-образного профиля с желобом по его круговому периметру, в который вставлена петля пряди силовых проволочных спиралей, при этом длина спирального протектора l зависит от длины пряди силовых проволочных спиралей l и выбирается из соотношения l/l=0,3÷1,1; шаг навивки спирального протектора равен шагу навивки пряди силовых проволочных спиралей; петля пряди силовых проволочных спиралей закреплена на подвеске посредством хомута; в качестве пластикового покрытия выбран поливинилхлорид или полиэтилен; подвеска может быть выполнена в виде диска с желобом по его круговой поверхности. (Описание изобретения к патенту РФ №2313873 "Поддерживающий зажим", кл. H02G 7/05 от 19.09.2006, опубл. 27.12.2007].
Одним из основных недостатков является использование поливинилхлорида, так его нельзя использовать на открытом воздухе, так как он адсорбирует на своей поверхности влагу. Этот материал используют для защитной оболочки кабелей, которые прокладывают внутри помещений, зданий и т.д. Утверждение, что протектор может повредить оболочку кабеля является необоснованным, поскольку это относится только к квалификации монтажников.
К недостаткам также относится то, что конструктивно пряди силовых проволочных спиралей располагаются между прядями протектора, т.е. зажим контактирует непосредственно с кабелем, и защитная функция протектора в этом случае отпадает, соответственно, и снижается эксплуатационная надежность.
Использование в конструкции хомута усложняет процесс монтажа зажима, а большой разброс соотношения длин протектора и силовой спирали (0,3-1,1) является не рациональным и достаточно длительным и сложным для оптимального подбора длин протектора и силовой спирали.
Конструкция известного поддерживающего зажима бессильна против горизонтальной нагрузки, а такая нагрузка достаточно часто возникает, так как может возникнуть с одной стороны зажима больше, чем с противоположной, и в этом случае большая вероятность, что кабель из зажима просто выскользнет, соответственно, может привести к аварийной ситуации.
Следует отметить, что известный поддерживающий зажим нельзя использовать как для кабелей самонесущих в оболочке, так и для металлических кабелей (тросов), а технология его изготовления является достаточно сложным и небезопасным процессом, поскольку нанесение пластикового покрытия осуществляется методом окунания спирали в расплав полиэтилена.
Технической задачей полезной модели является разработка универсального зажима поддерживающего, который обеспечивает более высокую прочность заделки, устойчивость к срыву зажима, повышенную устойчивость к пляске проводов, эоловой вибрации, простоту монтажа и дешевизну конструкции зажима, а также обеспечивает повышенный срок службы и эксплуатационную надежность.
Технический результат полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей за счет универсальности применения конструкции зажима к различным типам кабелей или тросов и для любых типов опор, повышении эксплуатационной надежности путем повышения устойчивости к пляске проводов, эоловой вибрации, а также в простоте конструкции и монтаже, уменьшении себестоимости и повышения срока службы предлагаемого зажима поддерживающего.
Технический результат достигается тем, что в зажиме поддерживающем, содержащем протектор, силовую спираль, петлю, закрепленную в желобе коуша, протектор выполнен из преформированных под диаметр кабеля или троса проволок, склеенных между собой в прядь и покрытых с внутренней стороны абразивом, силовая спираль выполнена из проволок преформированных под диаметр протектора и склеенных между собой в прядь, внутренняя часть которой покрыта абразивом, в центральной части проволоки силовой спирали скручены между собой на длину окружности желоба коуша и согнуты на 360° в петлю, причем количество и длина преформированных проволок в протекторе и силовой спирали, а также ширина, радиус желоба, внутренний и внешний диаметр коуша определены и выполнены в зависимости от нагрузочной характеристики кабеля или троса, а соотношение длин протектора и силовой спирали выполнено в пределах, равным 1,1-1,3, причем по всей длине преформированная проволока для протектора выполнена с одинаковым внутренним диаметром спирали, который меньше внешнего диаметра кабеля или троса, а преформированная проволока для силовой проволочной спирали - с одинаковым внутренним диаметром спирали, который меньше внешнего диаметра протектора, при этом по всей длине преформированная проволока для протектора и силовой спирали выполнены с одинаковым шагом преформации.
Протектор и силовая спираль в предлагаемом зажиме выполнены из стальной проволоки, плакированной алюминием, а для исключения повреждения кабеля или троса концы проволок протектора выполнены с фаской.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид поддерживающего зажима; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1, фиг.3 - поперечный разрез коуша.
Зажим поддерживающий (фиг.1) включает протектор 1, силовую спираль 2, петлю 3, коуш 4, при этом в желобе коуша 4 закреплена петля 3 силовой спирали 2.
Протектор 1 (фиг.2) выполнен из преформированных под диаметр кабеля (троса) 5 проволок, склеенных между собой в прядь и покрытых с внутренней стороны абразивом.
Силовая спираль 2 (фиг.2) выполнена из проволок преформированных под диаметр протектора 1 и склеенных между собой в прядь, внутренняя часть которой покрыта также абразивом.
В центральной части проволоки силовой спирали 2 скручены между собой на длину окружности желоба коуша 4, и согнуты на 360° в петлю 3, такая конструкция обеспечивает дополнительную жесткость и прочность зажима.
С учетом расчетной нагрузочной характеристики кабеля (троса) 5 определены количество и длина преформированных проволок в протекторе 1 и силовой спирали 2, а также ширина t, радиус желоба R, внутренний d и внешний D диаметр коуша 4 (фиг 3).
Соотношение длин протектора 1 и силовой спирали 2 в зажиме должно быть выполнено в пределах, равным 1,1-1,3. Выбор оптимального соотношения длин протектора 1 и силовой спирали 2 определяется расчетным и экспериментальным путем с учетом нагрузочных характеристик кабеля (троса) 5.
По всей длине преформированная проволока для протектора 1 выполнена с одинаковым внутренним диаметром спирали, который меньше внешнего диаметра кабеля или троса.
Преформированная проволока для силовой спирали 2 выполнена с одинаковым внутренним диаметром спирали, который меньше внешнего диаметра протектора 1.
Необходимо отметить, что по всей длине преформированная проволока для протектора 1 и силовой спирали 2 выполнены с одинаковым шагом преформации, при этом протектор 1 и силовая спираль 2 выполнены из стальной проволоки, плакированной алюминием.
С целью исключения повреждения кабеля (троса) 5 при монтаже зажима поддерживающего концы проволок протектора 1 выполнены с фаской.
Предлагаемая конструкция поддерживающего зажима может быть использована для воздушного крепления оптических кабелей связи, встроенных в грозозащитный трос (ОКГТ), грозозащитного троса (ГТ) и самонесущих оптических кабелей связи (ОКСН) на опорах линий электропередачи напряжением до 35 кВ и выше, на опорах воздушных ЛЭП, линий связи городского электрохозяйства (уличного освещения, наземного электротранспорта), элементах зданий и сооружений.
Монтаж предлагаемого зажима поддерживающего осуществляется следующим образом:
Кабель (трос) 5 в месте монтажа должен быть чистым, накладывают прядь протектора 1 на кабель (трос) 5 средней частью в районе метки на пряди протектора 1. Производят несколько витков в обе стороны от метки, а затем эту процедуру повторяют со всеми прядями протектора 1. После этого навивают одновременно все пряди, сначала в сторону от метки, затем в противоположную. После монтажа протектора 1 следует убедиться, что проволоки плотно прилегают друг к другу, ни одна из них не выступает над общим диаметром протектора 1. Силовую спираль 2 необходимо совместить с центральной меткой на протекторе 1 с местом выхода прядей силовой спирали 2 из кольцевого коуша 4, после чего прикладывают прядь силовой спирали 2 на протектор 1 и навивают по два (три) шага пряди. После этого навивают два(три) шага второй пряди. Затем поочередно навивают пряди силовой спирали 2 до конца.
Практические испытания предлагаемой конструкции зажима поддерживающего показали зависимость длины протектора 1 и силовой проволочной спирали 2 от нагрузочных характеристик кабеля (троса) 5, т.е. при увеличении нагрузочных характеристик на 50%, длину протектора и силовой проволочной спирали необходимо увеличить на 20%.
Протектор 1 соотносится с длиной силовой спирали 2 следующим образом: в распрямленном состоянии длина силовой спирали 2 и длина протектора 1 одинакова. При скручивании силовой спирали 2 и после монтажа ее на протектор 1, силовая спираль 2 имеет длину на 400-450 мм короче длины протектора 1.
Предлагаемый зажим поддерживающий представляет собой монолитную конструкцию, что обеспечивает повышенные механические характеристики, т.е. защитные свойства протектора 1 по всей своей длине дублируются силовой проволочной спиралью 2.
Входящий в состав зажима поддерживающего кольцевой коуш выполнен из высокопрочного чугуна марки ВЧ60 по ГОСТ 7293 - 85 «Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки».
Ширину, радиус желоба, внутренний и внешний диаметр в коуше 4 рассчитывают с учетом ряда разрушающих нагрузок согласно ГОСТ 11359-75 «Арматура линейная. Ряд разрушающих нагрузок».
Предлагаемая конструкция коуша и зажима в целом позволяет без технических трудностей использовать и монтировать предлагаемый зажим как при проектировании, так строительстве ВЛ.
Испытания предлагаемого зажима поддерживающего на прочность заделки показали, что он выдерживает на срыв более 70 кН.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет расширить функциональные возможности за счет универсальности применения конструкции зажима к различным типам кабелей или тросов и для любых типов опор, повысить эксплуатационную надежность путем повышения устойчивости к пляске проводов, эоловой вибрации, а также упростить конструкцию и монтаж, уменьшить себестоимость и повысить срока службы предлагаемого зажима поддерживающего.