Птицезащитное устройство для подвесного изолятора линий электропередачи

Устройство для защиты подвесных изоляторов линий электропередачи (ЛЭП) и изолятор с таким устройством предназначены для использования электроснабжающими и электропотребляющими организациями с целью исключения повреждений элементов электроустановок путем защиты стеклянных и полимерных изоляторов воздушных ЛЭП от неблагоприятного воздействия окружающей среды, налипания мокрого снега, загрязнения, в том числе продуктами жизнедеятельности птиц. Заявляемое устройство также препятствует поражению птиц электрическим током через струю помета.
Известно устройство для защиты подвесного электрического изолятора и подвесной изолятор с указанным устройством по патенту РФ 2569500, МПК Н01В 17/02. Устройство выполнено в виде изоляционного тела из диэлектрика в виде юбки, имеющей форму двух секторов, соединенных угловыми частями, при этом юбка может состоять из одной части или из двух частей. Юбка снабжена элементом фиксации ориентации юбки относительно изолятора, причем элемент крепления юбки на изоляторе выполнен с возможностью обеспечения горизонтального или другого заданного положения юбки. Сектора по наружному контуру имеют в плане криволинейную, прямолинейную или угловую форму и эта форма функционального значения не имеет. Элемент фиксации ориентации юбки выполнен в виде замка или клеевого, сварного или другого соединения или выполнен с возможностью фиксации ориентации юбки за счет сил трения.
Подвесной изолятор по патенту 2569500 выполнен с использованием указанного экрана.
К недостаткам патента 2569500 следует отнести сложность конструкции, необходимость многооперационной техники сборки, сложной технологией изготовления и комплектования, увеличено время монтажа ввиду установки на изоляторе с заданной ориентацией.
Наиболее близким заявляемой полезной модели является устройство для защиты подвесного электрического изолятора по патенту РФ на полезную модель №124035, МПК Н01В 17/38, которое представляет собой изоляционное тело, выполненное из диэлектрика в виде продолговатой юбки с возможностью соединения с оконцевателями изолятора, снабженной элементом крепления. Предусмотрен элемент фиксации ориентации юбки относительно изолятора так, чтобы продолговатая юбка была ориентирована вдоль провода. Длина и ширина юбки предложена до 15 и 2 соответственно наибольших поперечных размеров изолятора, что составляет около 1 м и 30 см. Форма юбки в плане имеет эллиптическую, овальную, прямоугольную или ромбовидную форму, а элемент фиксации ориентации юбки выполнен в виде замка или клеевого, сварного или другого соединения. Также юбка может состоять из двух частей.
Необходимость выполнять ориентирование устройства на изоляторе усложняет конструкцию устройства, верховой монтаж и увеличивает время установки устройства.
Техническая задача предлагаемой полезной модели заключается в том, чтобы обеспечить упрощение конструкции и технологии изготовления птицезащитного устройства для подвесного электрического изолятора путем изготовления унифицированных деталей устройства; расширение функциональных возможностей; упрощение монтажа, сокращение времени монтажа; повышение надежности по обеспечению защиты подвесных изоляторов ввиду обеспечения конструктивной прочности устройства и обеспечению электробезопасности для птиц.
Для решения технической задачи и получения технического результата предлагается заявляемое птицезащитное устройство.
Птицезащитное устройство для подвесного изолятора линий электропередачи, включающего изоляционное тело и оконцеватели, соединенные с опорой ЛЭП и проводами, содержащее изоляционный элемент, выполненный из диэлектрика с возможностью соединения с оконцевателем в верхней части изолятора и снабженный средствами крепления. В отличии от прототипа,
изоляционный элемент состоит из четырех идентичных деталей, которые в собранном виде образуют сферический сегмент с отверстием по оси изоляционного элемента и с сопряжением деталей внахлест, каждая из четырех идентичных деталей выполнена так, что один край детали вдоль линии сопряжения выполнен заодно с накладкой, перекрывающей в плане линию сопряжения на 2-5 см без зазора или с малым зазором над поверхностью смежной детали,
наружный диаметр сферического сегмента в плане превышает размер подвесного изолятора и составляет 350-550 мм, а глубина/высота сферического сегмента составляет 70-100 мм,
с нижней вогнутой стороны поверхность изоляционного элемента выполнена с ребрами жесткости вдоль образующих сферического сегмента,
также с нижней вогнутой стороны изоляционный элемент содержит средства разъемного соединения четырех деталей сферического сегмента друг с другом; средства крепления выполнены заодно с деталями сферического сегмента, размещены вблизи линии сопряжения и образованы выступом с цилиндрическим пальцем на одной детали и выступом с ответным сквозным цилиндрическим отверстием на другой детали, при этом ось цилиндрического пальца направлена вдоль касательной к нижнему краю сегмента в точке сопряжения деталей, а длина пальца превышает размер выступа с отверстием на 2-5 см с обеспечением возможности регулирования зазора 0-5 см между деталями сегмента,
по краям четырех деталей по оси сферического сегмента выполнены заодно с деталями наружные бортики L-образного сечения, образующие в сборе цилиндрический бортик с вертикальной образующей с возможностью его охвата при монтаже хомутом, и горизонтальное опорное кольцо,
цилиндрическая поверхность бортика каждой детали совмещена по всей высоте со съемной втулкой, имеющей в плане форму кольцевого сектора, вдоль наружной выпуклой цилиндрической поверхности втулки выполнен паз с возможностью совмещения с горизонтальным опорным кольцом цилиндрического бортика, также каждая втулка снабжена, по крайней мере, одной упругой защелкой с возможностью скрепления с цилиндрическим бортиком детали сферического сегмента, причем один край втулки вдоль линии края детали с накладкой также выполнен с аналогичной по геометрии накладкой, перекрывающей в плане линию сопряжения втулок,
при этом втулки в сборе образуют по оси изоляционного элемента цилиндрическое посадочное отверстие с возможностью охвата оконцевателя изолятора.
Полезная модель поясняется фигурами:
на фиг. 1 - вид снизу сферического сегмента в сборе для подвесного полимерного изолятора,
на фиг. 2 - изображение бортиков сферического сегмента в сборе,
на фиг. 3 - вид сверху сферического сегмента в сборе для подвесного полимерного изолятора,
на фиг. 4 - модель съемной втулки подвесного полимерного изолятора,
на фиг. 5 - модель детали сферического сегмента в сборе со съемной втулкой,
на фиг. 6 - модель птицезащитного устройства для подвесного стеклянного изолятора, вид сверху.
Птицезащитное устройство предназначено для подвесных изоляторов (полимерных, стеклянных) линий электропередачи. Подвесные изоляторы включают изоляционное тело 1 и оконцеватели 2 (фиг. 1 и 6), соединяемые с опорой ЛЭП и проводами.
Изоляционный элемент устройства состоит из четырех идентичных деталей 3, которые в собранном виде образуют сферический сегмент 4 с отверстием 5 по оси изоляционного элемента. Детали 3 сопрягаются внахлест. Для этого каждая из четырех идентичных деталей 3 выполнена так, что один край 6 детали вдоль линии сопряжения выполнен заодно с накладкой 7, перекрывающей в плане линию сопряжения на 2-5 см без зазора или с малым зазором над поверхностью смежной детали,
Выбор формы и габаритов заявляемого устройства выполнен путем компьютерного моделирования, в основе которого были поставлены требования: 1) надежность функционирования и установки на изоляторе при всепогодных условиях, плюсовых и низких температурах, при значительных ветровых нагрузках; 2) устройство предотвращает посадку птиц, так как устройство крепится по своей оси и не является устойчивой платформой для птиц; 3) устройство по типу зонта защищает от осадков и птичьего помета как при падении загрязнений сверху, так и при боковых отклонениях; 4) парусность устройства не окажет заметного влияния на штатное вертикальное положение изоляторов. Таким условиям соответствует наружный диаметр сферического сегмента в плане составляет 350-550 мм, что в 2-3 раза перекрывает размер подвесного изолятора. Глубина/высота сферического сегмента 70-100 мм с наружной выпуклой поверхностью. Такой сферический сегмент не создает дополнительной силы вниз вдоль подвески изолятора.
С нижней вогнутой стороны поверхность изоляционного элемента выполнена с ребрами жесткости 8 вдоль образующих сферического сегмента 4. Ребра жесткости предотвращают изгибы сферического сегмента и тем самым способствуют сохранению прочности и надежности конструкции.
С нижней вогнутой стороны изоляционный элемент содержит средства разъемного соединения четырех деталей сферического сегмента друг с другом. Для этого на каждой из четырех идентичных деталей вблизи одной линии сопряжения имеется выступ с цилиндрическим пальцем 9, а вблизи другой линии сопряжения имеется выступ с ответным сквозным отверстием 10, при этом оба выступа выполнены заодно с деталями сферического сегмента. Ось цилиндрического пальца направлена вдоль касательной к нижнему краю сегмента в точке 11 сопряжения деталей. Это не только упрощает сборку деталей сферического сегмента, но также позволяет увеличивать диаметр сегмента и отверстия 5 по оси сегмента в зависимости от размера оконцевателя 2 изолятора. Для этого смежные детали раздвигают вдоль оси цилиндрического пальца 9, который длиннее выступа с ответным сквозным отверстием 10 на 2-5 см. В указанных пределах расширения сферического сегмента образуемый зазор 0-5 см между деталями перекрывается накладками 7 и защитные свойства поверхности сферического сегмента в целом сохраняются.
По краям деталей 3 по оси сферического сегмента выполнены заодно с деталями наружные бортики L-образного сечения, образующие в сборе цилиндрический бортик 12 с вертикальной образующей и с горизонтальным опорным кольцом 13.
Внутренняя цилиндрическая поверхность бортика каждой детали 3 совмещена по всей высоте со съемной втулкой 14, имеющей в плане форму кольцевого сектора. Вдоль наружной выпуклой цилиндрической поверхности 15 втулки 14 выполнен паз 16 с возможностью совмещения с горизонтальным опорным кольцом 13 цилиндрического бортика 12 детали. Кроме сцепления по опорному кольцу каждая втулка скреплена с бортиком 12 с помощью одной или двух упругих защелок 17. Один фай втулки 14 выполнен с накладкой 18. В собранном виде накладки 7 и 18 соответственно детали и втулки (фиг. 3) выполнены аналогичными по геометрии, с одного края сборной единицы "деталь-втулка" и с перекрытием в плане линии сопряжения втулок на 2-5 см.
Во избежание самопроизвольного раздвижения деталей 3 и надежной фиксации рабочего положения устройства защиты предусмотрен хомут 19, которым охватывают и стягивают цилиндрический бортик 12 при установке и закреплении сферического сегмента 4 на оконцевателе 2 подвесного изолятора.
Реализация птицезащитного устройства для подвесного изолятора заключается в следующем.
Перед монтажом устройства определяется типоразмер оконцевателя подвесного изолятора. Для наименьшего по диаметру оконцевателя полимерного изолятора в пределах от 20 до 42 мм осуществляют сборку деталей 3 со втулками 14, совмещая паз втулки с горизонтальным опорным кольцом 13 цилиндрического бортика и защелкивают втулку за цилиндрический бортик 12. Затем попарно скрепляют детали посредством пальца 9 и отверстия 10 с образованием полусферических сегментов.
При верховом монтаже аналогично скрепляют полусферические сегменты, контролируя и регулируя плотную посадку оконцевателя в отверстии 5 сферического сегмента путем сжатия или раздвижения четырех деталей сегмента вдоль оси цилиндрического пальца 9. Положение сферического сегмента в сборе со втулками фиксируется и закрепляется с помощью хомута 19 вокруг бортика 12. Хомут предотвращает разъединение деталей и втулок вблизи отверстия 5, а разъединение деталей по периферии сферического сегмента находится в пределах малого зазора между пальцем 9 длиной около восьми см и ответным цилиндрическим отверстием 10, и из-за создаваемого в этой паре трения раздвижение деталей 3 по периферии практически отсутствует.
При монтаже устройства на подвесном стеклянном изоляторе с диаметром оконцевателя от 66 до 112 мм осуществляют сборку деталей 3 без втулок 14. Далее аналогично скрепляют полусферические сегменты, контролируя и регулируя плотную посадку путем симметричного раздвижения или сжатия деталей, а затем устройство закрепляется на изоляторе с помощью хомута 19 вокруг бортика 12.
Для изготовления птицезащитного устройства для подвесного изолятора линий электропередачи предпочтительно используется полимерный электроизоляционный атмосферостойкий пластик (полиамид, поликарбонат, полипропилен). Заявляемое устройство обеспечивает упрощение конструкции и технологии изготовления устройства ввиду разработки всего двух унифицированных деталей- детали сферического сегмента и детали цилиндрической втулки- и использования для их изготовления известного несложного оборудования. Обеспечена простота сборки устройства и установки по принципу "сжать-растянуть" на изоляторе. Расширение функциональных возможностей заявленного птицезащитного устройства привело к улучшению эксплуатационных показателей, а именно, осуществляется простое однотипное комплектование устройств защиты как для полимерных, так и для стеклянных изоляторов, применяются унифицированные операции монтажа, сокращается время монтажа для случая применения на опоре ЛЭП разных изоляторов и разных типоразмеров изоляторов. Конструкция типа "зонт" надежно защищает изоляторы от падающих загрязнений и не является опорой для посадки птиц, в связи с чем выполняет птицезащитные функции.