МНОГОЗВЕННАЯ РАЗЪЕМНАЯ ИЗОЛИРУЮЩАЯ ШТАНГА

Предлагаемое техническое решение относится к электрозащитным средствам, в частности, к изолирующим оперативным штангам, штангам указателей напряжения и штангам переносных защитных заземлений, предназначенным для работы в электроустановках.
Известна многозвенная разъемная изолирующая штанга переносного заземления, разработанного СКТБ ВКТ Мосэнерго для заземления проводов воздушных линий 110-750 кВ (Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.69-72), содержащая изолирующее звено с рукояткой, металлические звенья и рабочий орган, состоящий из пружинного фазного зажима и заземляющего проводника.
Недостатком штанги является резьбовое соединение звеньев, что приводит к увеличению массы штанги и неравномерности распределения механических напряжений по длине штанги. Исполнение отдельных звеньев из электропроводящего материала снижает общую диэлектрическую прочность и ограничивает область применения штанги, в частности, не позволяет использовать ее в качестве оперативной штанги.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению (прототип) является изолирующая штанга указателя напряжения для фазировки УВНФ-35-110 (Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. - М,: Энергоатомиздат, 1988, с.30-33), содержащая изолирующее звено, совмещенное с рукояткой, промежуточное изолирующее звено, изолирующее звено, снабженное рабочим органом. Рабочей частью указателя напряжения для фазировки является контактный указатель напряжения. Штанга предназначена для проведения фазировки в электроустановках частотой 50 Гц и напряжением 35...110 кВ (Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.24).
Недостатком штанги изолирующей оперативной является резьбовое соединение звеньев, что приводит к увеличению массы штанги, а также к неравномерности распределения механических напряжений по длине штанги и, следовательно, к снижению жесткости и механической прочности конструкции штанги в собранном
виде. Резьбовые соединения и места их крепления к звеньям подвергаются ускоренному износу по отношению к остальным частям штанги, что снижает надежность и общий срок службы штанги. Вследствие значительной массы известная штанга непригодна для наложения заземления без подъема на опору воздушной линии электропередачи. Изолирующее звено, снабженное рабочим органом, лишено рукояточной части и ограничительного кольца, что не позволяет использовать это звено как самостоятельное средство работы в электроустановках меньшего напряжения, например, 6-10 кВ. Отсутствие сменных рабочих органов сужает область применения известной штанги.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание многозвенной разъемной электроизолирующей штанги, имеющей меньшую массу при большей длине и большей жесткости ее конструкции в собранном виде, что позволяет увеличить надежность в местах соединения звеньев штанги, расширить функциональные возможности и область применения штанги, уменьшить физическую нагрузку и повысить безопасность оперативного и ремонтного персонала, обслуживающего электроустановки.
Задача решается за счет того, что в многозвенной разъемной изолирующей штанге, содержащей полые звенья из электроизоляционного материала, причем первое звено снабжено рукояткой с ограничительным кольцом, а последнее звено снабжено рабочим органом, звенья выполнены в виде усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями к рабочему органу, одно звено в зоне меньшего основания соединено с другим звеном в зоне большего основания по скользящей посадке, большие основания звеньев снабжены бандажами, причем внутренние полости звеньев в зоне большего основания за пределами соединения и меньшие основания звеньев закрыты пробками. Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге последнее и промежуточные звенья штанги снабжены ограничительными кольцами, удаленными от больших оснований на расстояния, достаточные для использования этих звеньев в качестве рукоятки штанги. Минимальные размеры изолирующей части и рукоятки штанги определяются в зависимости от номинального напряжения установки (Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках ПО Союзтехэнерго/Минэнерго СССР-8-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с.13). Конструкция рабочей части определяется ее назначением, в частности, рабочей частью измерительной штанги является измерительное устройство, рабочей частью указателя напряжения для фазировки является контактный указатель напряжения, рабочей частью оперативной штанги является, например, насадка для снятия предохранителей.
Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге в полость между пробками последнего звена помещена электронная часть указателя напряжения. Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге полости звеньев между пробками заполнены твердым диэлектриком, например, пенополиуретаном. Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге полости звеньев между пробками заполнены пенополиуретаном. Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге рабочий орган представляет собой пилу-ножовку, соединенную с последним звеном. Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге рабочий орган представляет собой электрический светильник, шарнирно сочлененный с последним звеном и снабженный шнуром электропитания. Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге рабочий орган представляет собой сигнальное устройство. Кроме того, в многозвенной разъемной изолирующей штанге рабочий орган представляет собой антенну радиотехнического устройства, снабженную шнуром для подключения к радиотехническому устройству.
Отсутствие резьбовых соединений в предлагаемой многозвенной разъемной изолирующей штанге обеспечивает снижение общей массы штанги в собранном виде и повышение жесткости и срока службы штанги. Увеличение жесткости конструкции собранной штанги в местах соединения за счет удвоения толщины стенок повышает механическую надежность штанги и облегчает выполнение операций, требующих точных перемещений рабочего органа. Повышение жесткости при снижении массы штанги позволяет оснащать последнее звено различными рабочими органами и, следовательно, расширить функциональные возможности штанги.
Ограничительные кольца на последнем и промежуточных звеньях штанги позволяют каждое звено использовать в качестве рукоятки штанги, что обеспечивает расширение области применения штанги за счет изменения длины изолирующей части и, следовательно, рабочего напряжения штанги.
Введение электронной части указателя напряжения в полость между пробками последнего звена штанги обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет сигнализации о наличии напряжения при выполнении работ вблизи токоведущих частей электроустановок (например, при управлении разъединителями). Такая сигнализация обеспечивает повышение безопасности оперативного и ремонтного персонала, обслуживающего электроустановки.
Заполнение полостей звеньев диэлектрическим материалом, например, пенополиуретаном, исключает проникновение влаги внутрь звеньев, сохраняя, тем самым, ее диэлектрическую прочность, и при относительно незначительном
увеличении массы штанги повышает механическую прочность и жесткость ее конструкции.
Применение пилы-ножовки в качестве рабочего органа позволяет производить обрезку веток и сучьев вблизи проводов воздушных линий электропередачи без снятия напряжения и без использования специальных подъемных устройств, что повышает производительность и безопасность работы.
Применение электрического светильника в качестве рабочего органа расширяет функциональные возможности штанги, позволяет освещать рабочее место оперативного и ремонтного персонала, обслуживающего электроустановки, в условиях недостаточной освещенности (например, в сумерках, ночью), что повышает производительность и безопасность работы.
Применение сигнального устройства в качестве рабочего органа расширяет функциональные возможности штанги, позволяет отмечать положение оперативно-выездной бригады, ожидающей помощь, например, при несчастном случае, что повышает безопасность персонала, обслуживающего линии электропередачи.
Применение антенны радиотехнического устройства в качестве рабочего органа расширяет функциональные возможности штанги, позволяет повысить надежность связи оперативно-выездных бригад с диспетчерской службой, что повышает безопасность персонала, обслуживающего линии электропередачи.
На фиг.1 изображена многозвенная разъемная изолирующая штанга в разобранном виде; на фиг, 2 изображена многозвенная разъемная изолирующая штанга в собранном виде с пилой-ножовкой в качестве рабочего органа; на фиг.3 изображена многозвенная разъемная изолирующая штанга в собранном виде с дополнительными ограничительными кольцами; на фиг.4 изображено последнее звено штанги с электронной частью указателя напряжения, помещенной в полость между пробками; на фиг.5 изображено звено штанги с полостью между пробками, заполненной диэлектрическим материалом; на фиг.6 изображено последнее звено штанги с электрическим светильником в качестве рабочего органа; на фиг.7 изображено последнее звено штанги с сигнальным устройством в качестве рабочего органа; на фиг.8 изображено последнее звено штанги с антенной радиотехнического устройства в качестве рабочего органа.
Многозвенная разъемная изолирующая штанга содержит первое звено 1, последнее звено 2 и промежуточные звенья 3, причем все звенья выполнены в виде полых усеченных конусов, большие основания которых снабжены бандажами 4. Первое звено 1 в зоне большего основания конуса снабжено рукояткой 5 с
изолирующим ограничительным кольцом 6. Последнее звено 2 снабжено рабочим органом 7. Одно звено в зоне 8 меньшего основания соединено с другим звеном в зоне 9 большего основания по скользящей посадке. Внутренние полости 10 звеньев в зонах больших оснований конусов за пределами соединения звеньев закрыты пробками 11. Торцы звеньев в зонах 8 меньших оснований конусов закрыты пробками 12.
По второму варианту (фиг.3) последнее звено 2 и промежуточные звенья 3 многозвенной разъемной изолирующей штанги дополнительно снабжены изолирующими ограничительными кольцами 13. Расстояния между кольцами 13 и бандажами 4 выбраны так, чтобы участки 14 звеньев между ограничительными кольцами 14 и бандажами 4 могли быть использованы в качестве рукоятки штанги в соответствии с Правилами эксплуатации электрозащитных средств (Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках ПО Союзтехэнерго/Минэнерго СССР, - 8-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с.12-14).
По третьему варианту (фиг.4) в полость 10 между пробками 11 и 12 последнего звена 2 помещена электронная часть 15 указателя напряжения. В качестве электронной части 15 может быть использована электронная часть бесконтактного указателя напряжения УВНБ-6-35 (Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.21-22), дополненная звуковым генератором, выполненным, например, аналогично блоку индикации сигнализатора СНИ-6-10 (Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.43-44).
По четвертому варианту (фиг.5) полости 10 между пробками 11 и 12 заполнены твердым диэлектриком, например, монтажной пеной.
По пятому варианту (фиг.2) рабочий орган 7 представляет собой пилу-ножовку 16, соединенную с последним звеном 2. Для облегчения работы на высоте, в частности, для облегчения спиливания веток вблизи проводов воздушных линий электропередачи, полотно пилы-ножовки снабжено специальным выступом 17, предотвращающим соскакивание пилы с отрезаемой ветки при обратном ходе.
По шестому варианту (фиг.6) рабочий орган 7 представляет собой электрический светильник 18, снабженный шнуром электропитания 19 и соединенный с последним звеном 2 посредством шарнира 20.
По седьмому варианту (фиг.7) рабочий орган 7 представляет собой сигнальное устройство 21, например, проблесковый маячок, снабженное автономным источником питания или шнуром электропитания 22.
По восьмому варианту рабочий орган 7 представляет собой антенну радиотехнического устройства 23, снабженную шнуром 24 для подключения к радиотехническому устройству, например, переносной радиостанции.
Многозвенная разъемная изолирующая штанга работает следующим образом. Штангу доставляют к месту проведения работ в разобранном виде. Сборку штанги производят путем последовательного соединения звеньев по скользящей посадке. Меньшее основание предыдущего звена, например, первого звена 1, вводят с одновременным поворотом в большее основание последующего звена, например, промежуточного звена 3, с усилием, достаточным для надежного соединения звеньев. В местах соединения звеньев толщина стенок удваивается, что обеспечивает повышение жесткости собранной штанги и, следовательно, увеличивает сопротивление штанги изгибающим усилиям.
Последнее звено 2 может быть снабжено различными рабочими органами 7 в зависимости от проводимых работ, в частности, зажимом переносного заземления, указателем напряжения, насадкой для замены трубчатых предохранителей или управления разъединителями, пилой-ножовкой 16, электрическим светильником 18, сигнальным устройством 21, антенной 23 радиотехнического устройства. Необходимые усилия при соединении звеньев штанги подбирают экспериментально в зависимости от выполняемых операций и, следовательно, от требуемых допустимых значений растягивающих усилий, воздействующих на собранную штангу.
Количество последовательно соединяемых звеньев штанги определяют в зависимости от рабочего напряжения электроустановки и от расстояния до места наложения заземления, проверки наличия напряжения, фазировки, от расстояния до спиливаемой ветки, необходимой высоты подъема электрического светильника 18, сигнального устройства 21 или антенны 23 радиотехнического устройства.
Для выполнения работ в электроустановках до 1000 В достаточно использования одного последнего звена 2, снабженного ограничительным кольцом 13.
При выполнении работ (например, при спиливании веток вблизи токоведущих частей воздушных линий электропередачи) электронная часть 15 указателя напряжения, помещенная в полость 10 последнего звена, подает сигнал (например, акустический или вибрационный) о наличии напряжения при приближении рабочего органа к токоведущим частям, повышая, тем самым, безопасность работы.
После окончания работ в электроустановке штангу разбирают в порядке, обратном порядку сборки.
Допустимое для выполнения работ продольное растягивающее усилие в месте соединения звеньев штанги обеспечивается за счет сил трения в местах контакта внутренней поверхности последующего звена в зоне большего основания 9 и внешней поверхности предыдущего звена в зоне 8 меньшего основания. Увеличение предельно допустимого продольного растягивающего усилия в месте соединения звеньев штанги обеспечивается за счет разряжения в полости 25 между пробкой 12 меньшего основания 8 и пробкой 11 большего основания 9, возникающего в начальный момент извлечения меньшего основания 8 предыдущего звена из большего основания 9 последующего звена.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках ПО Союзтехэнерго/Минэнерго СССР-8-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с.12-14.
2. Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.69-72.
3. Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.30-33 (прототип).
4. Гусев Ю.Н., Ушанов В.П., Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.21-22, с.43-44.