СПИРАЛЬНЫЙ НАТЯЖНОЙ ЗАЖИМ
SPIRAL TENSION CLAMP

Настоящее изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к спиральным натяжным зажимам для закрепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи.
Известен спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов воздушных линий электропередачи или кабелей воздушных линий связи, содержащий навитую либо на провод, или кабель, либо на протектор, смонтированный на проводе или кабеле, U-образную прядь проволочных спиралей, состоящую из двух ветвей и с одного конца заканчивающуюся крепежной петлей, в которую вложен коуш; зажим имеет дополнительную U-образную прядь проволочных спиралей, имеющую противоположное направление навивки [Описание к патенту РФ №2291535 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 12.10.2005 г., опубликовано 10.01.2007 г.].
Известен также близкий по конструкции натяжной зажим, состоящий из двух силовых прядей с противоположными направлениями навивки, которые могут монтироваться как непосредственно на проводе или кабеле, так и на смонтированном на проводе или кабеле протекторе [Описание к патенту РФ №2315408 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 30.08.2006 г., опубликовано 20.01.2008 г.].
Эти зажимы предназначены, в основном, для работы при очень больших нагрузках (десятки тонн), поэтому помимо двух силовых прядей в их состав может входить протектор, имеющий длину больше длины силовых прядей и предназначенный как для обеспечения заданной прочности заделки, так и для предупреждения повреждений провода при действии интенсивных сжимающих нагрузок. В то же время за счет наличия двух силовых прядей с противоположными направлениями навивки не происходит характерного для спиральной арматуры явления: при изменении величины растягивающей нагрузки в ходе эксплуатации происходит поворот провода вместе с зажимом вдоль продольной оси провода. Указанный поворот может вызывать истирание и деформирование проволок верхнего повива провода в местах нерегулярного контакта провода с U-образной прядью проволочных спиралей со стороны петли с коушем. К сожалению, конструкция описанных зажимов относительно сложная и дорогая; требует от монтажников определенного навыка при установке зажимов на провод.
Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является спиральный натяжной зажим для закрепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи, выполненный в виде спиралей, свитых в прядь, состоящую из, по меньшей мере, двух ветвей, навиваемых на провод или трос, и образующих в средней части пряди U-образную петлю с вложенным в нее коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре воздушной линии [Описание к патенту РФ №2272346 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 29.07.2004 г., опубликовано 20.03.2006 г.].
Данный зажим имеет простую и надежную конструкцию, однако не решает задачу исключения повреждений провода или троса проволоками U-образной петли зажима, которые при изменении величины растягивающей нагрузки начинают (зажим за счет упругости как бы наматывается и сматывается с провода) нерегулярно касаться и перемещаться по поверхности незащищенного участка провода в месте соприкосновения с ним ветвей силовой пряди и повреждают провод, вплоть до возможного разрушения отдельных проволок.
Технический результат патентуемого решения заключается в исключении локального повреждения провода или троса воздушной линии электропередачи под зажимом в течение всего срока эксплуатации при минимальных усложнении изготовления зажима и увеличении его материалоемкости и трудозатрат при его монтаже. Заявленный технический результат достигается за счет конструкции спирального натяжного зажима: «спиральный натяжной зажим для закрепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи на опорах линии, выполненный в виде спиралей, свитых в прядь, состоящую из, по меньшей мере, двух ветвей, навиваемых на провод или трос, и образующих в средней части пряди U-образную петлю с вложенным в нее коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре линии, при этом он дополнительно снабжен протектором, выполненным в виде проволочных спиралей, в виде ленточных спиралей или в виде нескольких прядей спиралей и смонтированным на свободном от навитых ветвей петли участке провода или троса под U-образной петлей, вплотную к навитым ветвям петли». Спирали протектора, проволочные, ленточные или пряди спиралей (например, проволочные спирали, собранные в пряди с помощью клея или термоусадочных трубок) навиваются на участок провода под U-образной петлей вплотную к навитым ветвям петли. В ходе эксплуатации при изменении величины растягивающей нагрузки происходит, как говорилось ранее, поворот провода с зажимом, а также небольшие смещения прядей зажима относительно провода в точке соприкосновения ветвей силовых прядей с проводом, но свитые в прядь спирали зажима на участке, где происходят подвижки, контактируют уже не с поверхностью провода, а со спиралями протектора, что обеспечивает сохранность провода. Поскольку длина защищаемого участка провода весьма невелика (участок провода под U-образной петлей с коушем), а форма протектора - простейшая, материалоемкость и трудозатраты на производство зажима увеличиваются незначительно; монтаж зажима не усложняется.
Протектор зажима имеет относительно небольшую длину, поэтому для исключения самопроизвольного смещения протектора по проводу при сильном начальном изгибе выходящего из зажима провода, а также при колебаниях провода под воздействием ветра, «протектор своим концом, обращенным в сторону пролета линии, заходит под участок прядей натяжного зажима, на котором они навиты на провод или трос, на длину до 2 шагов спиралей протектора», так, что торцы спиралей протектора оказываются надежно зажатыми между проводом и ветвями U-образной петли.
Надежность сцепления протектора с проводом, очевидно, тем больше, чем больше трение между ними, что достигается тем, что «внутренняя поверхность спиралей протектора покрыта слоем клея или слоем клея с абразивом».
Выполнение проволочных спиралей протектора «из стальной проволоки с защитным антикоррозионным покрытием, или из алюминиевой проволоки, или из проволоки из коррозионно-стойкого сплава или из пластического полимерного материала», а также ленточных спиралей «из металлической коррозионно-стойкой или полимерной ленты» позволяет увеличить срок службы зажима, исключив атмосферную коррозию. При этом, вне зависимости от материала и формы (отдельные проволочные спирали, пряди спиралей, ленты) выполнения протектора, протектор исполняет свои функции, исключая локальные повреждения провода на выходе из натяжного зажима и увеличивая срок службы зажима. Выбор материала и формы элементов протектора определяется, исходя из фактических условий эксплуатации зажима с учетом целей обеспечения максимальной прочности (стойкости к истиранию) элементов протектора при минимальной стоимости.
Выбор направления навивки спиралей протектора, которое «совпадает с направлением навивки проволок верхнего повива провода или троса» или «противоположно направлению навивки проволок верхнего повива провода или троса» обусловлено конструкцией самого провода или троса (материал проволок верхнего повива), величиной воспринимаемых нагрузок, направлением навивки свитых в прядь спиралей, образующих U-образную петлю.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид комплекта спирального натяжного зажима, выполненного согласно настоящему изобретению; на фиг.2 - общий вид смонтированного на проводе зажима.
Заявляемый спиральный натяжной зажим (фиг.1), предназначенный для закрепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи, состоит из свитой из спиралей пряди, имеющей две ветви 1 и 2 с U-образной петлей 3 в средней ее части, в которую вкладывается коуш 4. В конструкцию зажима дополнительно входит протектор 5, выполненный в виде отдельных проволочных спиралей, прядей проволочных спиралей или в виде ленточных спиралей. Направление навивки спиралей протектора 5 может совпадать с направлением навивки верхнего повива проволок провода (троса), на который он устанавливается, или быть противоположным направлению навивки проволок провода (троса). Протектор 5 выполняется в виде проволочных спиралей, изготовленных из стальной проволоки с защитным антикоррозийным покрытием, или из проволоки из коррозионно-стойкого сплава, например, алюминиевого сплава, или из пластического полимерного материала, а ленточные спирали протектора 5 могут выполняться из коррозионно-стойкой металлической или полимерной ленты. На внутреннюю поверхность прядей проволочных спиралей или ленточных спиралей протектора 5 может наноситься слой клея с абразивом.
Возможны два варианта сборки зажима.
В первом случае на провод 6 сначала навиваются ветви 1 и 2 пряди зажима, в U-образную петлю 3 которого вложен коуш 4, после чего на участок провода под петлей навивается вплотную к навитым ветвям пряди зажима протектор 5. Коуш стыкуется с соединительной арматурой, на провод дается нагрузка. При увеличении растягивающей нагрузки (зажим устанавливается на ненагруженный провод) упругая часть петли с вложенным коушем надвигается на торец протектора, смонтированного из проволочных или ленточных спиралей. В дальнейшем, в ходе эксплуатации, при изменении величины растягивающей нагрузки происходят небольшие подвижки петли 3 зажима относительно провода 6, но свитые в прядь спирали зажима на участке, где происходят подвижки, контактируют уже не с поверхностью провода, а со спиралями протектора, что обеспечивает сохранность провода. Наличие абразива на внутренней поверхности спиралей протектора 5 увеличивает его сцепление с поверхностью провода 6 и гарантирует отсутствие перемещений протектора 5 относительно провода 6. Исполнение спиралей протектора 5 из коррозионно-стойких материалов обеспечивает стойкость зажима к атмосферным воздействиям и увеличивает срок его службы.
Во втором случае на проводе 6 первоначально монтируется протектор 5 из расчета того, что часть его будет находиться под ветвями зажима, затем монтируются ветви 1 и 2 пряди зажима, в петлю 3 которого вложен коуш 4, при этом ветви 1, 2 начинают навиваться на торец протектора 5 с переходом на провод 6. В этом варианте обеспечивается более надежное крепление протектора 5 на проводе 6 даже в отсутствие слоя клея с абразивом на внутренней поверхности спиралей протектора 5. Работа зажима не отличается от того, как это описано в предыдущем варианте.
Заявляемый спиральный натяжной зажим выгодно отличается тем, что он не оказывает отрицательного воздействия на провод или трос воздушной линии электропередачи: проволоки U-образной петли пряди зажима при изменении величины растягивающей нагрузки не соприкасаются с проводом (тросом) и, следовательно, не повреждают их. Зажим прост по конструкции, имеет минимальные габариты и небольшую массу, а также относительно дешев.