МЕЖДУФАЗНАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ РАСПОРКА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
PHASE-TO-PHASE SPACER OF OVERHEAD POWER LINES

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к междуфазным дистанционным распоркам воздушных линий электропередачи.
Известна междуфазовая дистанционная распорка для фиксации проводов воздушной линии электропередачи, содержащая изолирующую тягу с оконцевателями на ее концах для закрепления проводов, выполненную составной из, по меньшей мере, двух элементов, соединенных между собой, при этом оконцеватели выполнены с продольными каналами, на внутренней поверхности одной из сторон которых выполнены шипы, а вторая сторона выполнена со сквозным отверстием со скосом и наклонным выступом [1].
Данная распорка предназначена для монтажа на линиях, значениям находящихся под напряжением, что обусловило существенное усложнение конструктивного выполнения ее изолирующей тяги с оконцевателями. Распорки, монтируемые, как правило, на воздушных линиях электропередачи, не находящихся под напряжением, гораздо проще по конструкции и технологический процесс их изготовления существенно менее затратен и сложен.
Известна также внутрифазная изолирующая распорка, содержащая корпус, соединенный с плашечными зажимами для крепления составляющих расщепленного провода, каждый из которых снабжен опорной и нажимной плашками; при этом корпус выполнен в виде осевого стержня из диэлектрического материала и имеет трекингозащитные ребра, а плашечные зажимы жестко закреплены на корпусе, причем нажимная и опорные плашки соединяются при помощи болтового соединения [2].
В этой известной распорке не обеспечено оптимальное соотношение между значениями строительных длин узлов крепления к проводам воздушной линии к значениям строительных длин изоляционного корпуса, что чрезвычайно важно для достижения высоких электрических характеристик междуфазных дистанционных распорок, особенно, если они монтируются на воздушных линиях электропередачи сверхвысокого и ультравысокого напряжений (свыше 330 кВ).
Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи, содержащая изоляционный модуль с, по меньшей мере, двумя выполненными на его концах оконцевателями, закрепленными к присоединительным узлам крепления к проводам воздушной линии электропередачи [3].
В этой междуфазной дистанционной распорке воздушных линий электропередачи в середину изоляционного модуля встроен гибкий элемент, выполненный в виде металлического троса, имеющего жесткость меньше, чем жесткость самого изоляционного троса, что позволяет предохранять элементы распорки от повреждений при движениях и перемещениях проводов. Тем не менее, в настоящее время к междуфазным дистанционным распоркам предъявляются более высокие требования в части их демпфирующих характеристик и обеспечения шарнирности изоляционного модуля при кручениях.
Заявитель ставил перед собой конкретную задачу разработать междуфазную дистанционную распорку воздушных линий электропередачи, характеризующуюся высокой эксплуатационной надежностью, достигаемой за счет улучшенных ее вибрационных и прочностных характеристик путем введения в центральную часть изоляционного модуля шарнирного и демпфирующего узлов. В этом случае распорка не только надежно фиксирует провода, но действует практически также как устройство (гаситель), демпфирующее колебательные процессы, возникающие на воздушных линиях электропередачи, и одновременно с высокой степенью шарнирности при кручениях, то есть, ее функциональные возможности расширяются по существу значительно. Вышеуказанный положительный технический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков предложенной междуфазной дистанционной распорки воздушных линий, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи, содержащая изоляционный модуль с, по меньшей мере, двумя выполненными на его концах оконцевателями, закрепленными к присоединительным узлам крепления к проводам воздушной линии электропередачи, в которой в центральной части изоляционного модуля расположен узел, воспринимающий колебания проводов; по меньшей мере, один вышеупомянутый узел, воспринимающий колебания проводов, выполнен в виде металлического наконечника с фигурной полостью, насаженного на стержень изоляционного разрезанного модуля с одной стороны его центральной части и второго металлического наконечника с фигурным выступом, насаженным на стержень изоляционного модуля с другой стороны его центральной части, при этом фигурный выступ металлического наконечника в месте сопряжения по форме и геометрии соответствует фигурной полости другого металлического наконечника, обеспечивая их соединение; фигурный выступ металлического наконечника, по меньшей мере, одного вышеупомянутого узла, воспринимающего колебания проводов, выполнен с, по меньшей мере, одним плечиком, на котором установлен эластомерный вкладыш-демпфер, за счет своего межслойного трения обеспечивающий эффект демпфирования и расстройку частот колебаний.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - представлен общий вид междуфазной дистанционной распорки воздушных линий электропередачи, выполненной согласно настоящему изобретению.
Заявляемая междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи содержит изоляционный разрезанный модуль 1 (в конструкции распорки может быть более одного изоляционного модуля), два или несколько на его концах оконцевателя 2, 3, закрепляемых к присоединительным узлам крепления 4, 5 к проводам (тросам) 6 воздушной линии электропередачи. Изоляционный разрезанный модуль 1 распорки изготавливается из стеклопластиковых, базальтопластиковых или кислотостойких стержней. Строительная длина распорки выбирается меньше, чем расстояние между проводами (тросами) 6 в месте установки. Оконцеватели 2, 3 и присоединительные узлы крепления 4, 5 к проводам (тросам) 6 воздушной линии электропередачи могут быть объединены конструктивно (в единый конструктивный блок). В распорке может быть также предусмотрено устройство (не показано), позволяющее регулировать ее строительную длину.
Центральная часть изоляционного разрезанного модуля 1 выполняется в виде шарнирного узла, представляющего собой один металлический наконечник 7 с фигурной полостью 8, насаженный на стержень 9 изоляционного модуля 1 с одной стороны его центральной части и второй металлический наконечник 10 с фигурным выступом 11, насаженный на стержень 9 изоляционного модуля 1 с другой стороны его центральной части. При этом, фигурный выступ 11 металлического наконечника 10 по форме и геометрии соответствует в месте сопряжения фигурному пазу 8 металлического наконечника 7, обеспечивая их соединение. В результате такой конструкции центральной части изоляционного разрезанного модуля 1, за счет плотного введения металлического наконечника 10 фигурным выступом 11 в фигурную полость 8 металлического наконечника 7 в центральной части изоляционного модуля 1 формируется конструкция шарнирного узла, эффективнодействующего как в продольном направлении (при сжатии и растяжки проводов) так и в поперечном направлении (при кручении проводов). Такая конструкция шарнирного узла соответствует первому независимому пункту формулы изобретения.
В варианте по второму зависимому пункту формулы изобретения на плечик(и) 12 фигурного выступа 11 металлического наконечника 10 устанавливается эластомерный вкладыш(и) (демпфер(ы) 13. Тогда, в этом случае шарнирный узел начинает работать как демпфирующий узел, так как при возникновении колебаний проводов воздушной линии электропередачи эластомерный(е) вкладыш(и) демпфер(ы) 13 за счет своего межсословного трения обеспечивают до определенной степени эффект демпфирования и расстройки частот колебаний. Таким образом, предложенная междуфазная дистанционная распорка фактически становится одновременно гасителем-расстраивателем, например, низкочастотных колебаний (пляски), в котором объединены свойства крутильного демпфирования и расстройки, то есть, может выполнять новую несвойственную ей ранее функцию.
Изобретение работает следующим образом:
Предлагаемая междуфазная дистанционная распорка функционирует не только как обычная междуфазная распорка, то есть, просто жестко фиксирует провода (тросы) воздушной линии электропередачи в пролете, а действует как эффективное демпфирующее устройство и устройство, обеспечивающее нормальное функционирование распорки при кручениях (при усилиях, разворачивающих провода и распорку в поперечных направлениях).
В заявленных вариантах шарнирный узел одинаково эффективно срабатывает как при сжатии, растяжении, так и кручения проводов (тросов), так как металлические наконечники 7 и 10 имеют возможность перемещения один относительно другого вдоль продольной оси 14 изоляционного модуля 1 и вращаться один относительно другого вокруг продольной оси 14 изоляционного модуля 1, исключая повреждения и разрушения элементов конструкции распорки. Кроме того, при возникновении колебаний проводов воздушной линии электропередачи эластомерные вкладыши (демпферы) 13 за счет своего межслойного трения обеспечивают до определенной степени эффект демпфирования и расстройки частот колебаний и распорка может действовать как гаситель колебаний.
Предлагаемая междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи характеризуется высокой эксплуатационной надежностью (за счет улучшенных ее демпферных и прочностных характеристик путем введения в центральную часть изоляционного модуля узла, воспринимающего колебания проводов, то есть шарнирного и/или демпфирующего узлов), высокой степенью шарнирности при кручениях проводов в результате действия интенсивных крутильных колебаний, возникающих на воздушных линиях электропередачи, а также широкими функциональными возможностями промышленного использования на открытых электроэнергетических объектах.
Источники информации:
[1] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Междуфазовая дистанционная распорка для фиксации проводов воздушной линии электропередачи» №1746453, Н02G 7/12, заявлено 01.10.1990, опубликовано 07.07.1992.
[2] Описание к патенту на полезную модель «Внутрифазная изолирующая распорка» №136930, Н02G 7/12, заявлено 17.07.2013, опубликовано 20.01.2014.
[3] Описание к патенту на изобретение «Междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи напряжением» №2690700, Н02G 7/12, заявлено 04.09.2018, опубликовано 05.06.2019.
[4] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Междуфазовая распорка» №1543492, Н02G 7/12, заявлено 15.06.1987, опубликовано 15.02.1990.
[5] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Междуфазная распорка» №1220039, Н02G 7/12, заявлено 21.06.1984, опубликовано 23.03.1986.
[6] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Между фазовая изолирующая распорка» №1501206, Н02G 7/12, заявлено 07.03.1984, опубликовано 15.08.1989.
[7] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Высоковольтная междуфазовая распорка» №1443072, Н02G 7/12, заявлено 09.01.1984, опубликовано 07.12.1988.
[8] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Устройство для крепления междуфазовой распорки к проводам фаз воздушной линии электропередачи» №1376165, Н02G 7/12, заявлено 04.06.1986, опубликовано 23.02.1988.
[9] Описание к патенту на изобретение «Междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи напряжением 35-1150 кВ» №2577034, Н02G 7/12, заявлено 25.11.2014, опубликовано 10.03.2016.