КРОНШТЕЙН ДЛЯ ПОДВЕСКИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ И/ИЛИ ПРОВОДА ВОЛНОВОДА

Полезная модель относится к электроэнергетике и связи и может быть использована для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода на опорах контактной сети переменного и постоянного тока и линиях автоблокировки железных дорог.
В настоящее время для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля на опорах контактной сети переменного и постоянного тока и линиях автоблокировки железных дорог применяют металлические кронштейны. Их использование приводит к термоэлектрической деградации (разрушению оболочки и армирующих нитей) волоконно-оптического кабеля в точках его подвески под воздействием электрического пробоя, возникающего между кабелем и поддерживающим его зажимом. К возникновению электрического пробоя приводят наведенное на загрязненной или поврежденной оболочке диэлектрического волоконно-оптического кабеля напряжение, вызванное электромагнитным полем находящихся вблизи высоковольтных линий, и гальваническая связь поддерживающего кабель зажима с землей через металлический кронштейн и опору. В результате требуется замена волоконно-оптического кабеля до истечения его срока службы или применение дополнительных мер по его защите, что приводит к дополнительным затратам на монтаж и обслуживание магистральной сети связи.
Известно устройство для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля на опоре линии контактной сети, включающее опору, выполненную в виде высотной конструкции с оголовком, несущий кронштейн, закрепленный к высотной конструкции ниже оголовка, на котором посредством спирального или поддерживающего зажимов закреплен диэлектрический волоконно-оптический кабель, снабженный защитным экраном, размещенным в зоне крепления подвески к несущему кронштейну, и выполненным в виде токопроводящего протектора у спирального зажима или в виде намотанной металлической ленты при поддерживающем зажиме (патент RU №35478, МПК H02G 7/06, H02G 7/08, опубл. 10.01.2004). Недостатком известного устройства является необходимость изготовления дополнительного конструктивного элемента - защитного экрана, выполненного в виде токопроводящего протектора или намотанной металлической ленты, что увеличивает трудоемкость изготовления и материалоемкость устройства.
Известна система подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля на опорах контактной сети переменного тока участков железных дорог (варианты), содержащая кронштейны с элементами подвески, закрепленные хомутами на опорах контактной сети, и поддерживающие зажимы, закрепленные на элементах подвески кронштейна (патент RU №71827, МПК H02G 7/05, опубл. 20.03.2008).
Известной системе присущи следующие недостатки:
- металлический кронштейн является проводником электрического тока, что приводит к термоэлектрической деградации волоконно-оптического кабеля;
- наличие изолирующих прокладок лишь временно решает эту проблему, так как на прокладках также оседают снег, капли дождя, частицы пыли и сажи от проезжающих составов, которые со временем образуют токопроводящий слой;
- наличие дополнительных изолирующих прокладок для устранения электрического пробоя, или изоляторов, или стального провода с монтажными поясками повышает трудоемкость работ и себестоимость устройства.
Наиболее близким по технической сущности, принятым в качестве прототипа, является кронштейн подвесной (см. Типовые материалы для проетирования 410721-ТМП «Узлы подвески волоконно-оптического кабеля с использованием существующей инфраструктуры железных дорог», Альбом 4, стр.9 - 10721-tmp_al4.pdf).
Прототип обладает следующими недостатками:
- он также является хорошим проводником электрического тока, что приводит к термоэлектрической деградации волоконно-оптического кабеля;
- требует устройства заземления.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является совершенствование кронштейна для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода, расширение его функциональных возможностей.
Технический результат, достигаемый предлагаемым техническим решением, заключается в создании кронштейна, исключающего протекание через него наведенных на волоконно-оптический кабель токов, что позволит предотвратить термоэлектрическую деградацию кабеля в местах подвески, улучшить диэлектрические характеристики кронштейна, продлить срок эксплуатации кабеля, использовать кронштейн для подвески как волоконно-оптического кабеля, так и провода волновода.
Технический результат достигается тем, что кронштейн для подвески волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода, содержит основание, траверсу, установленную в основании с возможностью установки на ней устройств подвески, и, по меньшей мере, два чашечных изолятора, установленных на траверсе между основанием кронштейна и устройствами подвески, при этом основание кронштейна выполнено из металла, траверса с установленными на ней изоляторами выполнена круглого сечения из композитного диэлектрического материала, преимущественно, из стеклопластика. Основание оснащено устройством фиксации кронштейна на опоре, выполненным, например, в виде, по меньшей мере, двух упоров.
Наличие металлического основания кронштейна обеспечивает прочность как самому кронштейну, так и узлу крепления его к опоре, увеличивает несущую способность кронштейна, что особенно важно в сложных климатических условиях, когда волоконно-оптическая линия связи должна выдерживать экстремальное воздействие перепадов температуры, ветровых и гололедных нагрузок. Устройство фиксации кронштейна на опоре, выполненное на основании, например, в виде, по меньшей мере, двух упоров, фиксирует основание на опоре и препятствует провисанию кронштейна и его отклонению от опоры в горизонтальной плоскости под воздействием веса кабеля. Металлическое основание может быть выполнено с антикоррозионным покрытием. Траверса, выполненная из композитного материала, преимущественно из стеклопластика, имеет свойство пружинить при кратковременной нагрузке (рывке), что уменьшает вероятность обрыва волоконно-оптического кабеля. Круглая форма траверсы обеспечивает одинаково высокую сопротивляемость силам, прикладываемым к ней в точках крепления волоконно-оптического кабеля во всех направлениях. Выполнение траверсы из композитного материала, преимущественно из стеклопластика, придает кронштейну диэлектрические свойства, причем не только за счет материала изготовления, но также за счет увеличения длины участка протекания поверхностных токов, увеличивая тем самым электрическое сопротивление. Чашечные изоляторы, установленные на траверсе между основанием кронштейна и устройствами подвески, препятствуют образованию на кронштейне токопроводящего слоя. Частицы пыли и сажи, оседающие на поверхности кронштейна, не попадают на внутреннюю поверхность чашечных изоляторов и не образуют сплошного токопроводящего слоя, а, следовательно, между элементами подвески и основанием кронштейна образуется зазор, который препятствует образованию гальванической связи между оболочкой кабеля и землей, что исключает электрический пробой. Таким образом, выполнение траверсы из диэлектрического материала, преимущественно из стеклопластика, препятствует протеканию тока внутри кронштейна, а чашечные изоляторы, выполненные на траверсе из того же материала, препятсявуют протеканию тока по поверхности кронштейна.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
фиг.1 - кронштейн для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода, общий вид;
фиг.2 - кронштейн для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода, вид сверху.
Кронштейн для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода содержит металлическое основание 1, устройство фиксации кронштейна на опоре, выполненное в виде, по меньшей мере, двух упоров 2, диэлектрическую стеклопластиковую траверсу 3, установленную в основании 1 с возможностью установки на ней устройств подвески, по меньшей мере, два стеклопластиковых изолятора 4, установленных на траверсе 3 между основанием 1 и устройствами подвески.
Использование кронштейна для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода осуществляется следующим образом. Кронштейн устанавливают на опоре, для чего крепят основание 1 с установленной в нем траверсой 3 и изоляторами 4 к опоре при помощи, например, хомута, при этом хомут поджимает упоры 2 к опоре. Далее крепление кабеля и/или провода волновода на кронштейне осуществляется известным способом в зависимости от конкретных потребностей и используемых при этом устройств подвески.
Конструкция кронштейна универсальна, в зависимости от конкретных потребностей эксплуатирующих организаций кронштейн для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода может быть использован:
- для крепления одного диэлектрического волоконно-оптического кабеля, который в этом случае подвешивают на серьгу, устанавливаемую в соответствующие отверстия, выполненные на конце траверсы, противоположном основанию;
- для крепления двух диэлектрических волоконно-оптических кабелей, в этом случае на траверсе устанавливают соответственно две серьги;
- для крепления провода волновода на конце траверсы, противоположном основанию, устанавливают фарфоровый изолятор;
- для крепления одновременно волоконно-оптического кабеля и провода волновода на конце траверсы, противоположном основанию, устанавливают серьгу и фарфоровый изолятор.
В производственных условиях кронштейн для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода изготавливают следующим образом: в круглое металлическое основание, выполненное, по меньшей мере, с двумя упорами, вставляют и с помощью полиэфирных смол вклеивают диэлектрическую траверсу круглого сечения с установленными на ней, по меньшей мере, двумя чашечными изоляторами, при этом траверсу с изоляторами выполняют из композитного материала, преимущественно, из стеклопластика. В результате кронштейн, включающий основание с упорами и траверсу с изоляторами, представляет собой монолитную конструкцию, выполненную как одно целое.
В зависимости от назначения кронштейн может изготавливаться с траверсой различной длины и комплектоваться соответствующими устройствами подвески, в которые могут входить серьги, фарфоровые изоляторы, зажимы, гайки, шайбы. В комплект входит также, по меньшей мере, одна металлическая гильза, предназначенная для установки на траверсе в местах крепления устройств подвески. Гильза препятствует повреждению траверсы элементами крепежа, при этом усилие от этих крепежных элементов более равномерно распределяется по траверсе.
Использование кронштейна для подвески диэлектрического волоконно-оптического кабеля и/или провода волновода, выполненного в соответствии с заявляемой полезной моделью, позволит исключить термоэлектрическое разрушение диэлектрического волоконно-оптического кабеля и тем самым сократить число аварий на линиях связи, повысить надежность работы линий связи, продлить срок эксплуатации кабеля, снизить затраты на ремонтно-восстановительные работы линий связи, даст возможность, применяя различные элементы крепления, использовать его для подвески одного или двух волоконно-оптических кабелей, или провода волновода, или использовать его как совмещенный для подвески кабеля и провода волновода одновременно. Использование кронштейна с диэлектрической траверсой, выполненной из композитного материала, преимущественно, из стеклопластика, для подвески провода волновода позволит исключить отрицательное влияние, которое оказывает сам кронштейн на диаграмму направленности провода волновода и тем самым улучшить качество поездной радиосвязи. Новый кронштейн обладает высокими электроизоляционными характеристиками, высокой механической прочностью, химической стойкостью к агрессивному воздействию окружающей среды, он не подвержен коррозии, устойчив к воздействию климатических факторов и к ультрафиолетовому воздействию солнечных лучей, имеет современный эстетичный внешний вид, небольшой вес, что упрощает перевозку и облегчает монтаж кронштейна на высоте.