Траверса изолирующая с поворотным механизмом
INSULATING TRAVERSE WITH ROTARY MECHANISM

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к конструкции траверсы изолирующей с поворотным механизмом, предназначенной для крепления и изоляции провода на опорах воздушных линий электропередачи (ВЛ) напряжением до 220 кВ включительно, и ее эксплуатации в температурном диапазоне окружающей среды от -60°С до +50°С.
Известна Изолирующая траверса, (см. описание полезной модели к патенту РФ RU 143805 U1, МПК Н01В 17/00. Опубл. 27.07.2014 Бюл. №21). Предлагаемая изолирующая траверса воздушной линии электропередачи класса напряжения 110 кВ состоит из поддерживающего изолятора, воспринимающего растягивающие нагрузки и опорного изолятора, воспринимающего сжимающие нагрузки, стойки и узлов крепления.
Для обеспечения оптимальных электрических характеристик изолирующей траверсы соотношение изоляционных длин изоляторов и выбираются из соотношения: Низ.опор./Низ.под=1,0÷4,1, где Низ.опор. - изоляционная длина опорного изолятора, Низ.под. изоляционная длина поддерживающего изолятора.
В предложенной полезной модели авторы отмечают, что оптимальную конструкцию траверсы можно получить при соблюдении соотношения: Низ.опор./Низ.под.=1,0÷1,1. Учитывая, что опорная траверса имеет больший диаметр (поперечный размер), чем поддерживающая траверса, несущей конструкции, и при относительно равной длине поддерживающего и опорного изолятора, что следует из соотношения 1,0÷1,1, данная конструкция будет отличаться повышенным весом траверсы, что создает дополнительные нагрузки на опоры воздушной линии электропередачи. Необходимо также отметить, что жесткое крепление узлов изоляторов одними концами к стойке, способствует накоплению усталостных повреждений в линейной арматуре, обрыву проводов, возникающих от действия пляски проводов и ветровых нагрузок.
Известна Изолирующая траверса для воздушных линий электропередачи, (см. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1415310 А1, МПК H02G 7/20. Опубл. 07.08.88 Бюл. №29). Цель изобретения - повышение надежности воздушных линий электропередачи, путем увеличения механической устойчивости опор к обрыву проводов. Предлагаемая конструкция изолирующей траверсы для воздушных линий электропередачи крепится к железобетонной опоре, при этом провода закрепляются на изолирующих стержнях с помощью вязки в желобах. При таком способе крепления проводов будет снижаться усталостная прочность арматуры, из-за воздействия знакопеременных нагрузок, возникающих от воздействия ветровых нагрузок на узлы крепления проводов, что при усталостном пределе прочности ниже допустимого, приведет к обрыву проводов.
Известна Изолирующая траверса, (см. описание изобретения к патенту РФ RU 2736874 U1, МПК H02G 7/20. Опубл. 23.1 1.2020 Бюл. №33). Предлагаемая изолирующая траверса для воздушных линий электропередачи класса напряжения 220 кВ и выше. Траверса состоит из изоляционных конструктивных элементов и узлов крепления. Изоляционные конструктивные элементы изготавливаются в виде консольного полимерного изолятора и в виде двух полимерных изоляционных тяг.Концы консольного полимерного изолятора и полимерной изоляционной тяги соединяются между собой узлом крепления, а вторыми своими концами они жестко крепятся к стойке опоры воздушной линии электропередачи.
Жесткое крепление концов консольного полимерного изолятора и полимерной изоляционной к стойке опоры воздушной линии электропередачи, снижает стойкость линейной арматуры к пляске, вибрации проводов, возникающих от воздействия ветровой нагрузки, не исключает обрыв проводов от накопленных усталостных повреждений при воздействии на линейную арматуру знакопеременной нагрузки.
Целью заявляемого изобретения является создание траверсы изолирующей с поворотным механизмом, стойкой к воздействию знакопеременных нагрузок, при выполнении всех технических требований, влияющих на надежность воздушной линии электропередачи напряжением до 220 кВ включительно, и ее эксплуатации в температурном диапазоне окружающей среды от -60°С до +50°С.
Достижение технического результата заявляемого изобретения, исключающего воздействие знакопеременных нагрузок, приводящих к усталостным повреждениям линейной арматуры и обрыву проводов, возникающих от воздействия ветровой нагрузки на линейную арматуру, достигается применением нового в конструктивном исполнении шарнирного поворотного узла крепления траверсы к опоре, отличного от известного жесткого крепления узлов изоляторов к стойке опоры.
Изолирующая траверса с шарнирным поворотным механизмом конструктивно представляет собой консоль из опорно-стержневых изоляторов. В качестве верхней растянутой стороны траверсы используется подвесной изолятор. В качестве нижней стороны траверсы, работающей на сжатие, используется опорный изолятор Подвесной и опорный изоляторы выполнены из полимерного модифицированного материала
Суть изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид траверсы, изолирующей с шарнирным поворотным механизмом, выполненной в соответствии заявляемому изобретению.
Заявляемая траверса изолирующая с шарнирным поворотным механизмом состоит из хомута нижнего 1, механизма поворотного 2, крепление нижнего изолятора 3, подвеса 4, хомута верхнего 5, скобы 6, талрепа 7, верхнего подвесного изолятора 8, нижнего опорного изолятора 9.
Заявленное изобретение, в котором используется изолирующая траверса с шарнирным поворотным механизмом крепления к опоре, имеет следующие преимущества по отношению к изолирующей траверсе с жестким креплением изолирующей траверсы к опоре, для защиты воздушной линии электропередачи на напряжение до 220 кВ включительно, и ее эксплуатации в температурном диапазоне окружающей среды от -60°С до +50°С:
1. Увеличение высоты провеса провода в пролете за счет отсутствия подвесной гирлянды изоляторов и как следствие увеличение длины пролетов, уменьшение ширины просеки ВЛ;
2. Повышение надежности ВЛ за счет увеличения уровней изоляции элементов изолирующей траверсы при воздействии грозовых перенапряжений;
3. Снижение изгибающих и крутящих нагрузок на стойку опоры за счет шарнирного поворотного механизма крепления траверсы к опоре.
4. Уменьшение массы опоры за счет меньшей массы траверсы с шарнирным поворотным механизмом по сравнению с традиционной металлической траверсой.
5. Основной причиной нарушения работоспособности арматуры в подвеске являются знакопеременные нагрузки. Повреждения линейной арматуры и проводов ВЛ от действия знакопеременных нагрузок носят усталостный характер. Основными факторами, приводящими к усталостным повреждениям линейной арматуры и обрыву проводов, являются вибрация и пляска проводов. В первую очередь от возникающих нагрузок разрушаются узлы, имеющие жесткую конструкцию крепления траверсы к опоре. В случае обрыва провода, шарнирное крепление траверсы к опоре обуславливает целостность ее изоляторов и применяемой линейной арматуры, за счет возможности поворота траверсы на угол до 115° относительно оси опоры, и как следствие, восстановление работоспособности ВЛ в более короткие сроки.
Заявляемое изобретение, траверса изолирующая с шарнирным поворотным механизмом, позволяет исключить воздействие знакопеременных нагрузок, приводящих к усталостным повреждениям линейной арматуры и проводов, за счет возможности поворота траверсы на угол до 115° относительно оси опоры, и перемещения в вертикальной плоскости, характеризуется надежностью в течение длительного срока эксплуатации в составе ВЛ напряжением до 220 кВ включительно, и ее эксплуатации в температурном диапазоне окружающей среды от -60°С до +50°С, соблюдение всех технических требований, влияющих на надежность ВЛ в процессе длительной эксплуатации.