ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ ЗАЖИМ

Изобретение относится к области электроэнергетики и технике связи, а в частности к спиральным поддерживающим зажимам для поддерживающего крепления волоконно-оптического кабеля на опорах воздушных линий электропередачи, контактных сетей железных дорог, освещения, наземного электротранспорта и связи с длинами пролетов.
Известен поддерживающий зажим спирального типа для крепления волоконно-оптических кабелей на опорах воздушных линий электропередачи, содержащий узел крепления, выполненный в виде лодочки, шарнирно соединенной с промежуточным звеном, спиральный протектор, навитый на кабель, и, по крайней мере, две пряди, набранные из нескольких силовых спиралей, наматываемые поверх спирального протектора. (см. Патент РФ N 2058641, H02G 7/05, 20.04.96.)
Данная конструкция не обеспечивает равномерного распределения жесткости по всей длине зажима, так как жесткость в области подвески будет меньше, чем по краям спирального протектора, что, соответственно, приведет к снижению срока службы этого зажима в процессе эксплуатации.
Известен поддерживающий зажим спирального типа для крепления волоконно-оптических кабелей на опорах воздушных линий электропередачи, который содержит узел крепления, выполненный в виде лодочки, шарнирно соединенной с промежуточным звеном, спиральный протектор, охватывающий кабель, и, по крайней мере, две силовые пряди, набранные из нескольких проволочных спиралей, навитых поверх спирального протектора, а на боковых поверхностях лодочки выполнен сквозной паз трапецеидальной формы, одна из прядей расположена на спиральном протекторе с левым направлением навивки силовых спиралей, а другая - с правым направлением навивки силовых спиралей таким образом, чтобы на спиральном протекторе они были навиты крестообразно, при этом силовые спирали указанных прядей соединены клеем и на их внутренние поверхности нанесен абразив, причем отношение шага к наружному диаметру силовой спирали пряди с левым направлением навивки лежит в пределах от 5 до 7, а отношение шага к наружному диаметру силовой спирали пряди с правым направлением навивки лежит в пределах от 4,5 до 6. (см. Патент РФ N 2175805, H02G 7/05, 08.08.2000.)
Наиболее близким техническим решением к предложенной полезной модели является поддерживающий зажим для крепления проводов воздушных линий электропередачи, содержащего узел крепления, лодочку с отверстиями на ее боковых поверхностях, спиральный протектор, навитый на провод, по меньшей мере, две пряди с левым и правым направлениями навивки силовых спиралей, на внутренней поверхности которых нанесен слой клея с абразивом, наматываемых поверх спирального протектора, при этом длина лодочки выбрана равной не меньше, чем десять диаметров провода, дно желоба лодочки выполнено изогнутым по отношению к горизонтальной оси зажима с постоянным радиусом кривизны на центральном участке лодочки в пределах 600-800 мм и постоянным радиусом кривизны на концевых участках лодочки в пределах 30-50 мм, угол касательной к концевым частям дна лодочки относительно горизонтальной
оси зажима выбирается в диапазоне 15-20°, а отверстия на боковых поверхностях лодочки смещены относительно друг друга в горизонтальном направлении по отношению к вертикальной оси симметрии зажима таким образом, чтобы точки касания силовых спиралей с левым и правым направлениями навивки на выходе из отверстий на боковых поверхностях лодочки зажима находились на одном горизонтальном уровне, причем шаг силовых спиралей с левым направлением навивки выбирается равным шагу силовых спиралей с правым направлением навивки. (см. Патент РФ N 2231188, H02H 7/05, 22.08.2001.)
Известные поддерживающие зажимы обладают общими недостатками, к которым относится конструктивная и технологическая сложность, что приводит к увеличению стоимостных характеристик, а также не достаточную прочность заделки, приводящая к срыву зажима, не возможность их применение на любых типах опор, т.е. отсутствие универсальности их применение, что усложняет процесс монтажа.
При использовании заявляемой полезной модели достигается положительный технический результат, заключающийся, в частности, в упрощении конструкции и технологии изготовления поддерживающего зажима, в повышении прочности заделки, устойчивости к срыву зажима, за счет применения обжатия в трех местах силовыми прядями протектора к лодочке, обеспечение универсальности применения конструкции зажима к различным типам кабелей (тросов) путем изменения конструкции лодочки, диаметра и длины спиралей зажима, повышении устойчивости к галопированию, пляске проводов и к эоловой вибрации, а также в обеспечении простоты монтажа и значительного снижения стоимости зажима и затрат на его изготовление.
Технический результат достигается тем, что в поддерживающем зажиме, содержащем узел крепления, выполненный в виде лодочки, шарнирно соединенной с промежуточным звеном, спиральный протектор, охватывающий кабель, и, по крайней мере, две силовые пряди, набранные из нескольких проволочных спиралей, навитых поверх спирального протектора, лодочка выполнена с плечами, причем длина лодочки выполнена, равной не менее 10÷15 диаметров кабеля, а отношение длины шага силовых прядей к длине лодочки выполнена, равным 0,7÷0,9, и отношение длины верхней силовой пряди к нижней силовой пряди выполнено, в пределах равным 0,7÷0,9, причем отношение длины шага силовых прядей и длины плеча лодочки относительно друг к другу выполнено, равным в пределах 1/3÷1/4, при этом при монтаже верхняя и нижняя силовые пряди расположены по центру плечей лодочки и по центру ее ложа, а в конце верхняя силовая прядь плотно прижата к протектору, для исключения повреждения протектора кабеля на выходе из лодочки радиус кривизны ложа лодочки определен отношением к длине лодочки, равным 1/3÷1/4.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид поддерживающего зажима, на фиг. 2 - лодочка, вид спереди и сбоку.
Поддерживающий зажим содержит узел крепления, выполненный в виде лодочки 1, который шарнирно соединен с промежуточным звеном, спиральный протектор 2, охватывающий кабель 3, две силовые пряди верхняя 4 и нижняя 5, набранные из нескольких проволочных спиралей, и навитых поверх спирального протектора 2.
Лодочка 1 выполнена с плечами, при этом длина лодочки Lл выполнена, равной не менее 10-15 диаметров кабеля 3.
Отношение длины шага силовых прядей (Lш.с.п.) к длине лодочки Lл выполнено, равным 0,7÷0,9, т.е. Lш.с.п.=Lл∗0,7÷0,9.
Отношение длины верхней силовой пряди 4 к длине нижней силовой пряди 5 выполнено в пределах, равным 0,7÷0,9, т.е. Lниж.с.п=Lверх.с.п∗0,7÷0,9.
Отношение длины шага (Lш.с.п) силовых прядей 4 и 5 к длине плеча Lпл лодочки 1 относительно друг к другу выполнено в пределах 1/3÷1/4, т.е. Lш.с.п./ Lпл=1/3÷1/4, при данном соотношении верхняя и нижняя силовые пряди точно располагаются по центру плечей лодочки.
При монтаже верхняя 4 и нижняя 5 силовые пряди располагаются по центру плечей лодочки 1 и снизу по центру ложа лодочки 1, а верхняя силовая прядь 4 плотно прижата в конце к спиральному протектору 2, что в целом обеспечивается более надежное крепление кабеля в зажиме.
С целью исключения повреждения спирального протектора кабеля 3 на выходе из лодочки 1 определен оптимальный радиус кривизны лодочки. По всей длине по ложу лодочка 1 имеет радиус кривизны R, который определен отношением к длине лодочки, равным 3÷4, т.е. R=(3÷4)∗Lл.
Предлагаемая конструкция лодочки обеспечивает более высокую прочность заделки (устойчивость к срыву зажима) за счет применения обжатия в трех местах силовыми прядями спирального протектора к лодочке.
Материал спиралей, использованный в предлагаемой конструкции поддерживающего зажима, выполнен из стальной проволоки, плакированной алюминием, которая является более стойкая к коррозии, и более прочная, чем проволока из алюминиевого сплава, применяемая в известных поддерживающих зажимах.
Механические колебания гасятся до узла крепления за счет применения большей длины протектора, соответственно, повышенная устойчивость к галопированию и пляске проводов, также и к эоловой вибрации.
Предлагаемая конструкция обеспечивает простоту монтажа: после монтажа спирального протектора 2 на кабель 3 сразу одевается лодочка 1 и затем можно подвешивать на узел крепления опоры, после чего заплетают нижнюю 5 и верхнюю 4 силовые пряди.
Универсальность предлагаемой конструкции зажима заключается в возможности его использования для любых опор и для различных типов кабелей (тросов) за счет изменения конструкции и размеров лодочки в зависимости от диаметра и типа кабеля (троса), а также диаметра и длины силовых прядей.
В качестве экспериментального образца при расчете конструкции предлагаемого поддерживающего зажима за исходный размер были приняты следующие параметры: длина протектора 1800 мм, которая является в предлагаемой конструкции оптимальной для защиты кабеля (троса) от механических повреждений в месте крепления, при этом длина верхней силовой спирали 1600 мм, длина нижней силовой спирали 1400 мм.
Оптимальные конструкторские параметры поддерживающего зажима были получены расчетным и экспериментальным путем.
Благодаря выбранной конструкции лодочки, ее длины, выбором отношений длины шага силовых прядей к длине лодочки, длины верхней силовой пряди к длине нижней силовой пряди, длины шага силовых прядей к длине плеча лодочки, определением радиуса кривизны ложа лодочки по отношению к длине лодочки, обеспечиваются получение положительного эффекта от использования предлагаемой конструкции, выходя за указанные пределы конструктивных размеров и отношений, не представляются возможным получения указанных технических характеристик предлагаемого поддерживающего зажима.
Проведены практические испытания предлагаемой конструкции различных размеров, после чего установлена зависимость длины зажима (силовой спирали) от нагрузочных характеристик кабеля (троса), т.е. при увеличении нагрузочных характеристик на 50%, длину зажима необходимо увеличить на 30%.
Протектор соотносится с длинами силовых спиралей следующим образом: длина протектора должна быть длиннее силовых прядей минимум на 400 мм. Свободные от силовых прядей концы протектора с каждой стороны должны иметь как минимум 100-200 мм свободного пространства для монтажа гасителей вибрации, что позволяет экономить на защитных протекторах для гасителей вибрации.
Испытания предлагаемого поддерживающего зажима на прочность заделки показали, что он выдерживает на срыв более 15,5 кН.
Лодочка в поддерживающем зажиме выполнена методом штамповки из листового металла по ГОСТ 19904-90 «Прокат листовой холоднокатаный» и сконструирована по своим габаритным размерам, которые сочетается с рядом разрушающих нагрузок по ГОСТ 11359 «Арматура линейная. Ряд разрушающих нагрузок», что позволяет без технических трудностей использовать в проектирования, а при строительстве монтировать предлагаемый зажим на высоковольтные линии.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет расширить функциональные возможности за счет универсальности применения конструкции зажима к различным типам кабелей (тросов) и для любых типов опор, повысить эксплуатационную надежность путем повышения устойчивости к пляске проводов, эоловой вибрации, а также упростить конструкцию зажима, технологию его изготовления и монтаж, а в целом уменьшить себестоимость и повысить срока службы предлагаемого поддерживающего зажима.