ОПОРА С ИЗОЛИРУЮЩИМИ ТРАВЕРСАМИ

Полезная модель относится к области строительства опорных конструкций линий электропередачи высокого напряжения. В частности, полезная модель касается конструкции системы закрепления проводов трехфазных воздушных линий электропередачи (ВЛ).
В большинстве типов трехфазных воздушных линий электропередачи закрепление проводов осуществляется при помощи свободных изолирующих подвесок, каждая из которых в свою очередь крепится к отдельной стальной траверсе, закрепленной на стойке опоры. Такие решения описаны, например, в SU №1573117, E04H 12/00, опубл. 23.06.1990 или SU №545738, E04H 12/00, опубл. 05.02.1977.
При таком способе закрепления проводов минимальное расстояние между проводами по вертикали равно сумме двух расстояний - изоляционного воздушного промежутка между проводом и нижерасположенной траверсой и строительной высоты изолирующей фазной подвески. Указанное расстояние для каждого класса напряжения ВЛ имеет конкретное значение, и не может быть уменьшено, т.к. это приведет к перекрытию воздушного промежутка между проводом и траверсой при возникновении перенапряжений. Кроме этого, такая подвеска может отклоняться от вертикали под воздействием ветрового давления, что требует удлинять вылет траверсы для обеспечения изоляционного расстояния между проводом и стойкой опоры ВЛ, что увеличивает массу и стоимость траверс, а также увеличивает площадь, отчуждаемую под трассу ВЛ, и ширину вырубки просек в случае прохождения ВЛ по лесным массивам. Изоляторы в такой подвеске воспринимают на себя как ветровую, так и весовую составляющие нагрузки, что требует выполнять их на значительные механические нагрузки, что, в свою очередь, увеличивает их стоимость.
Изолирующие траверсы - изоляционные узлы, используемые в строительстве компактных ЛВ. Предназначены для крепления защищенных изоляцией проводов на промежуточных опорах высоковольтных линий, имеющих допустимое натяжение тока до 330 кВ.
Известны конструкции изолирующих траверс, изготовляемых как на основе фарфоровых изоляторов, так и на основе изоляторов из полимерных материалов (Крылов СВ. Конструкции изолирующих траверс опор линий электропередачи // Энергетическое строительство за рубежом. 1978. N5, стр. 38, рис. 1).
Например, известна изолирующая траверса (Крылов СВ. Конструкции изолирующих траверс опор линий электропередачи // Энергетическое строительство за рубежом. 1978. N5, стр. 38, рис. 1в), состоящая из трех стержневых изоляторов, закрепленных в виде трех лучей через металлические оконцеватели к вершине стойки опоры. На концах стержневых изоляторов со стороны высокого напряжения установлены дополнительно еще штыревые изоляторы, к которым с помощью вязки закрепляются провода трех фаз. Крепление проводов фаз вязкой к штыревым изоляторам недостаточно надежно, так как качество вязки зависит от квалификации монтажника. Кроме того, условия работы проводов фаз при таком закреплении неблагоприятны, и в районах с длительными ветрами провода фаз, закрепленные вязкой, могут повреждаться от усталостных явлений, вызываемых вибрацией.
В настоящее время для уменьшения риска разрушения опоры ЛВ при обрыве проводов применяются поворотные траверсы. Они поворачиваются при обрыве провода, тем самым уменьшая натяжение провода. Это может предотвратить разрушение опоры.
Так, например, из GB 1034224 A, B62H 5/00, опубл. 29.06.1966, известна опора, к которой прикреплена по меньшей мере одна изолирующая траверса, состоящая из трех стержневых изоляторов, закрепленных в виде трех лучей через металлические оконцеватели к вершине стойки опоры. На концах стержневых изоляторов со стороны высокого напряжения установлены дополнительно еще штыревые изоляторы, к которым с помощью вязки закрепляются провода. Два стержневых изолятора, располагаемые в горизонтальном направлении, имеют общую точку соединения между собой, к которой прикреплено устройство закрепления проводов и изолирующая оттяжка (подвес), другие разнесенные между собой концы изоляторов шарнирно прикреплены к стойке, а изолирующая оттяжка (подвес) связана со стойкой выше уровня прикрепления к ней других разнесенных между собой концы изоляторов.
Недостаток данного решения заключается в том, что при таком закреплении конструкция траверсы приобретает форму жесткого треугольной фермы, передающей всю нагрузку.
Так известна опора с изолирующими траверсами (US 4523054, H01B 17/00, E04H 12/24, опубл. 11.06.1985), представляющая собой вертикально ориентированную стойку, к которой прикреплена по крайней мере одна горизонтально ориентированная изолирующая траверса, несущая на свободном конце устройство для прикрепления провода или элемента, несущего провод, при этом свободный конец траверсы изолирующей оттяжкой (подвесом) связан со стойкой выше уровня прикрепления к ней другого конца изолирующей траверсы.
Принято в качестве прототипа.
Недостаток данной конструкции заключается жестком креплении траверсы к стойке и в передаче на опору нагрузки при обрыве провода, что может нарушить равновесное состояние опоры и привести к ее разрушению из-за динамического дисбаланса нагрузок.
В настоящее время для уменьшения риска разрушения опоры ЛВ при обрыве проводов применяются поворотные траверсы. Они поворачиваются при обрыве провода, тем самым уменьшая натяжение провода. Это может предотвратить разрушение опоры.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности опоры ВЛ с изолирующими траверсами за счет уменьшения нагрузки при обрыве проводов.
Указанный технический результат достигается тем, что в опоре с изолирующими траверсами, представляющей собой вертикально ориентированную стойку, к которой прикреплена по крайней мере одна горизонтально ориентированная изолирующая траверса, несущая на свободном конце устройство для прикрепления провода или элемента, несущего провод, при этом свободный конец траверсы изолирующей оттяжкой связан со стойкой выше уровня прикрепления к ней другого конца изолирующей траверсы, изолирующая траверса и изолирующая оттяжка соединены каждая со стойкой через горизонтальный шарнир, при этом горизонтальный шарнир присоединения изолирующей траверсы к стойке выполнен с функцией стопорения от перемещения подвижных частей этого шарнира.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - общий вид фрагмента стойки с траверсой;
фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку;
фиг. 3 - то же, что на фиг. 1, вид сверху;
фиг. 4 - то же, что на фиг. 1, вид в аксонометрии.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция опоры с изолирующими траверсами для ВЛ. Эта опора ВЛ (фиг. 1-4) представляет собой вертикально ориентированную стойку 1, которая крепится на опорной поверхности. К стойке прикреплена по крайней мере одна горизонтально ориентированная изолирующая траверса 2, несущая на свободном конце устройство 3 для прикрепления провода или элемента, несущего провод. Свободный конец траверсы изолирующей оттяжкой 4 связан со стойкой 1 выше уровня прикрепления к ней другого конца изолирующей траверсы. Изолирующая траверса 2 и изолирующая оттяжка 4 соединены каждая со стойкой через вертикальный шарнир 5 и 6 соответственно. Под горизонтальным шарниром понимается шарнир, обеспечивающий поворот траверсы в горизонтальном направлении. Горизонтальный шарнир 5 присоединения изолирующей траверсы 2 к стойке 1 выполнен с функцией стопорения от перемещения подвижных частей этого шарнира.
В горизонтальном шарнире присоединения изолирующей траверсы к стойке подвижные части этого шарнира могут быть связаны между собой с возможностью ручной расфиксации.
В горизонтальном шарнире присоединения изолирующей траверсы к стойке подвижные части этого шарнира могут быть связаны между собой через разрушаемый элемент.
Если обратиться к фиг. 1, 3 и 4, то можно увидеть, что для натяжения провода на нижней изоляционной траверсе имеется дополнительное отверстие 7 для фиксации траверсы, после натяжки провода дополнительный клин извлекается и траверса становится поворотной. Так же возможно использование клина с определенным запасом прочности. Данное отверстие является посадочным местом для клина или штыря, обеспечивающего жесткую или разрушаемую связь между подвижными частями горизонтального шарнира.
Изолирующие траверсы обеспечивают фиксированное положение проводов относительно стойки опоры, что позволяет значительно увеличить габаритный пролет при неизменной высоте стойки и делает возможным уменьшение количества опор, изоляторов, арматуры, объемов строительных работ и завозимых грузов. Либо при сохранении габаритного пролета линии (расстояния между опорами) остается возможность значительно сократить габариты стойки.
Изолирующие траверсы значительно повышают надежность и безопасность ВЛ, обеспечивая двойное крепление проводов: изолятором консоли и изолятором оттяжки.
Резюмируя конструктивные и эксплуатационные преимущества применения изолирующих траверс, можно выделить несколько позиций, за счет которых оптимизируется комплектация ВЛ:
- Увеличение высоты подвеса проводов на длину гирлянды - достигаемый эффект: увеличение длины габаритного пролета и сокращение количества опор ВЛ и, как следствие, снижение материалоемкости и трудоемкости строительства ВЛ.
- Уменьшение высоты расположения траверс на опоре - достигаемый эффект: уменьшение высоты стойки при неизменном габаритном пролете и снижение материалоемкости ВЛ.
- Уменьшение межфазных расстояний - достигаемый эффект: повышение пропускной способности ВЛ и уменьшение полосы отчуждения земли.
- Взаимное резервирование изоляторов консоли и тяги - достигаемый эффект: повышение надежности и безопасности ВЛ.
- Применение полимерных изоляторов - достигаемый эффект: повышение надежности в условиях загрязнения и уменьшение массы опоры.