ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ ЗАЖИМ

Полезная модель относится к электроэнергетике, в частности к поддерживающим зажимам для подвешивания алюминиевых и сталеалюминевых электрических кабелей или проводов воздушных линий электропередачи.
Известен поддерживающий зажим (патент RU 2508583 (опубл. 27.02.2014)), включающий лодочку, подвеску, шарнирно скрепленную с лодочкой, и механизм зажатия провода в виде Г-образных рычагов, прижимающих провод к желобу лодочки. Рычаги имеют вертикальное и опорное плечо, при этом для фиксации провода концы вертикальных плеч стягиваются болтом, гайкой и пружинной шайбой. Опорные поверхности рычагов воздействуют на провод через прокладку, а нижние концы Г-образных рычагов входят в специальные пазы в лодочке, за счет чего удерживаются в ней. Подвеска представляет собой деталь перевернутой U-образной формы и цапфами на концах и гнездом под пестик стержня нижнего изолятора гирлянды. Подвеска шарнирно скреплена с лодочкой за счет цапф, входящих в цилиндрические углубления лодочки.
Известен зажим поддерживающий глухой (патент RU 159916 (опубл. 20.02.2016)), состоящий из лодочки с протектором, прокладкой и саморезом, двух плашек с пластиной и зажимным устройством в виде болта, гайки с шайбой и подвески с замком. Аналогично вышеописанной конструкции зажима, зажимное устройство выполнено в виде Г-образных рычагов, верхние концы рычагов стягиваются болтом, в результате чего опорные поверхности рычагов прижимают провод через прокладку к желобу лодочки, а нижние концы входят в зацепление с пазами лодочки, удерживая конструкцию внутри.
Недостатками аналогов является недостаточная прочность заделки провода, передаваемая на провод через прокладку путем воздействия на нее опорных поверхностей Г-образных рычагов. Нагрузка на прокладку передается неравномерно и с небольшим усилием зажатия, при этом попытки более сильного стягивания рычагов могут привести к поломке краев лодочки. Кроме того, в случае смещения прокладки, выполненной в виде отдельной накладной детали, в процессе монтажа зажима, нарушается распределение усилия сжатия на проводе, что может привести к повреждению провода. Также описанные конструкции зажима характеризуются большим числом деталей, сборка которых осуществляется на проводе, что затрудняет и усложняет монтаж зажима.
Известен поддерживающий зажим для проводов воздушной линии электропередачи (патент RU 2650193 (опубл. 11.04.2018)), выбранный заявителем в качестве ближайшего аналога. Зажим содержит корпус с продольной лодочкой и двумя проушинами. На корпусе выполнены четыре прилива с отверстиями, размещенные попарно на боковых сторонах корпуса с двух сторон проушин. В лодочке выполнены цилиндрические проточки для размещения в них резиновых демпфирующих U-образных вставок. Зажим снабжен также двумя идентичными прижимными плашками, выполненными с центральной прижимной частью и двумя боковыми приливами, размещенными у одного из торцов плашек. В центральной части каждой плашки выполнена продольная полость для установки резиновой демпфирующей вставки с центральным внешним продольным желобом под провод. Прижимные плашки соединяются с лодочкой и зажимают провод путем стягивания болтов, устанавливаемых в соответствующие приливы плашек и лодочки. Зажим крепится к стандартной сетевой арматуре, например, к пестику изолятора посредством проушин, которыми снабжена лодочка. Элементы поддерживающего зажима изготавливают из немагнитных материалов, а демпфирующие элементы – из резины.
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести следующее: разрушение провода в поддерживающих зажимах в большинстве случаев происходит в местах выхода провода из зажима. Причиной тому является вибрация, приходящая из пролета и оказывающая негативное влияние на места соприкосновения провода и зажима, иными словами, провод просто «бьется о стену». Идеальные условия работы поддерживающего зажима обеспечиваются, когда провод надежно зажимается в центре корпуса, а с краев корпус имеет некоторую свободу, поскольку в этом случае минимизируются ударные нагрузки провода о корпус. В описанной конструкции ближайшего аналога обеспечивается как раз зажатие провода плашками у концов корпуса на выходе из зажима, что ухудшает работу зажима, снижает безопасность его эксплуатации, надежность его работы и может привести к разрушению провода.
Технической проблемой, решаемой заявляемой полезной моделью, является повышение надежности зажима и его безопасности при одновременном обеспечении простоты конструкции, простоты и удобства установки на проводе.
Техническим результатом является создание поддерживающего зажима, имеющего простую конструкцию, обеспечивающую простую и удобную сборку, безопасную эксплуатацию и надежную работу. Кроме того, заявляемый зажим обладает коронозащищенной конструкцией, что ведет к снижению потерь электроэнергии и уровня радиопомех.
Заявленный технический результат достигается тем, что в известном поддерживающем зажиме, содержащем корпус в форме лодочки, имеющей углубление под провод и приливы с крепежными отверстиями, выполненные попарно на боковых сторонах корпуса, разъемно соединенную с корпусом прижимную плашку, имеющую углубление под провод и приливы с крепежными отверстиями, соосными соответствующим отверстиям корпуса, согласно полезной модели, приливы на корпусе выполнены с образованием внутри корпуса опорных поверхностей под плашку, приливы попарно соединены по наружной стороне корпуса округлыми ребрами, между которыми установлены хомуты, охватывающие снаружи корпус и соединяющие корпус с плашкой через отверстия в приливах, углубление под провод в корпусе и на плашке выполнено с расширением на концах корпуса.
Корпус по его наружной поверхности охвачен хомутом, размещенным между приливами корпуса, и предназначенным для соединения с другими элементами гирлянды. Корпус снабжен дополнительными ребрами жесткости, плашка также снабжена ребром жесткости.
Наличие корпуса и плашки, соединенных крепежными элементами, обеспечивает создание и функционирование поддерживающего зажима разборной конструкции, позволяющей осуществить сборку зажима на проводе.
Наличие приливов на корпусе и плашке, снабженных соответствующими крепежными отверстиями, обеспечивает создание сборной конструкции зажима, а также обеспечивают возможность создания стягивающего усилия размещенными в приливах крепежными элементами для фиксации и удержания провода в зажиме. Также приливы обеспечивают создание посадочного места для хомута, соединяющего зажим с остальными элементами гирлянды.
Выполнение приливов на корпусе с образованием внутри корпуса опорных поверхностей под плашку обеспечивает создание простой разъемной конструкции зажима, обладающей простотой и удобством сборки. Кроме того, размещенная внутри плашка, фиксируемая крепежными элементами на опорной поверхности, обеспечивает зажатие провода на всей его длине с максимальным равномерным воздействием в центральной части зажима, что позволяет снизить воздействие динамических ударов от вибрации провода о края углублений корпуса и плашки, исключает создание мест локального сдавливания провода, повышающих риски повреждения провода, тем самым способствует повышению надежности работы зажима, существенно снижает риски повреждения провода о края зажима и повышает безопасность эксплуатации зажима.
Выполнение корпуса с углублением под провод, а также наличие углубления в ответной части плашки обеспечивает возможность размещения в зажиме провода, его фиксацию и удержание в заданном положении, при этом выполнение расширения данных углублений на концах корпуса позволяет обеспечить максимальное и равномерное воздействие в центральной части зажима и исключает сдавливание провода у краев корпуса зажима, что позволяет снизить воздействие динамических ударов от вибрации провода о края углублений корпуса и плашки, способствует повышению надежности работы зажима, существенно снижает риски повреждения провода о края зажима и повышает безопасность эксплуатации зажима.
Выполнение попарного соединения приливов по наружной стороне корпуса округлыми ребрами способствует, с одной стороны, повышению жесткости конструкции, с другой стороны, создает место для установки хомута, охватывающего снаружи корпус. Хомут позволяет соединить корпус с плашкой через крепежные отверстия в приливах. Данный способ соединения простой и надежный, способствует простой и удобной сборке зажима на проводе, минимизирует число крепежных элементов и исключает падение частей зажима с высоты, что повышает безопасность эксплуатации зажима и упрощает его сборку на проводе. Кроме того, хомут обеспечивает равномерное распределение усилия сжатия провода, так как охватывает корпус с проводом снизу и с боковых сторон, способствует надежности его фиксации, исключает создание мест локального сдавливания провода, повышающих риски повреждения провода, тем самым способствует повышению надежности работы зажима, существенно снижает риски повреждения провода о края зажима и повышает безопасность эксплуатации зажима.
Наличие хомута, охватывающего корпус снаружи и размещенного между приливами корпуса, позволяет просто и надежно закрепить корпус зажима в хомуте и соединить зажим с другими элементами гирлянды.
Конструкция заявляемого зажима является коронозащищенной, обеспечивает снижение потерь электроэнергии и уровня радиопомех, за счет ряда особенностей заявляемой конструкции зажима:
наружные элементы зажима лишены острых кромок и выступающих деталей, включая хомуты, устанавливаемые во впадины, образованные округлыми ребрами жесткости и предназначенные для соединения корпуса и плашки;
плоскость разъема плашки и корпуса размещена на приливах внутри корпуса, что позволяет скрыть все острые грани и выступающие детали.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
на фиг. 1 представлен общий вид зажима поддерживающего;
на фиг. 2 – вид зажима слева;
на фиг. 3 – разрез А-А.
Зажим поддерживающий для кабелей или проводов имеет корпус 1, выполненный в виде лодочки с углублением для размещения провода 2 внутри корпуса (ложе под провод) (фиг.1). На концах лодочки ложе расширяется, представляя собой некий «раструб».
На внешней стороне корпуса 1 могут быть выполнены ребра жесткости для получения заданной механической прочности или для отвода излишнего тепла. По бокам корпуса 1 с внешней стороны выполнены приливы 3, в которых имеются крепежные отверстия 4 для установки хомутов 5 (фиг.3). Данные приливы попарно соединены между собой округлыми ребрами 6 по наружной поверхности корпуса 1, образующими посадочную поверхность (углубление) для размещения хомутов 5. Хомуты 5 предназначены для соединения корпуса 1 с плашкой 7.
В крепежные отверстия 4 корпуса заводятся хомуты 5 (фиг.3) и блокируются от выпадения посредством установки резиновых колец 8.
Приливы 3 на корпусе 1 выполнены с образованием внутри корпуса опорных поверхностей 9 под плашку 7, плашка 7 устанавливается в корпусе 1 на указанные опорные поверхности.
Плашка 7 с нижней стороны снабжена углублением под установку провода, которое увеличивается в диаметре ближе к краям плашки (к краям корпуса 1). Сверху плашка 7 снабжена четырьмя приливами с крепежными отверстиями 10, через которые проходят хомуты 5. Также плашка снабжена ребром жесткости. Для фиксации плашки 7 предусмотрены четыре шайбы 11 по ГОСТ 6402 и четыре гайки стопорные с нейлоновым кольцом 12. Указанное резьбовое соединение предназначено для стягивания корпуса 1 с плашкой 7, тем самым обеспечивается зажим провода 2 и его удержание в корпусе зажима.
Через корпус 1 между приливами 3 устанавливается хомут 13, предназначенный для соединения зажима с другими элементами гирлянды. Хомут 13 фиксируется пальцем 14, гайкой 15 и шплинтом 16. В конструкции зажимов используется специальная конфигурация конструкции пальца 14, гайки 15 и шплинта 16, которая в сборе исключает появление коронного разряда и надежно защищает соединение от нерасцепления.
Корпус 1, плашка 7 и хомут 13 выполнены методом литья или иным способом из немагнитного сплава, что обеспечивает разомкнутость магнитного контура зажима и снижение потерь на перемагничивание.
Через палец 14 устанавливается кронштейн 17, представляющий собой скобу, которая надежно защищена от «подпрыгивания» относительно пальца 14. Сверху через два отверстия кронштейна 17 устанавливается палец 18, который надежно фиксируется гайкой 19 и шплинтом 20. Данная конструкция пальца 18, гайки 19 и шплинта 20 в сборе исключает появление коронного разряда.
Монтаж зажима на проводе осуществляется следующим образом:
Для установки зажима на провод необходимо отсоединить корпус 1 от хомута 13, разобрав при этом соединение из пальца 14, гайки 15 и шплинта 16.
Следом необходимо убрать плашку 7, открутив четыре гайки с нейлоновым кольцом 12 и сняв их и четыре шайбы 11 с хомутов 5.
После этого провод необходимо уложить в ложе корпуса 1 и зафиксировать его плашкой 7, установив четыре шайбы 11 и четыре гайки с нейлоновым кольцом 12 на  хомут 5, закрутить четыре гайки с нейлоновым кольцом 12 моментным ключом с определенным моментом затяжки.
Далее хомут 13 необходимо установить на корпус 1 между приливами 3 и зафиксировать его при помощи пальца 14 гайки 15 и шплинта 16.
Для соединения со следующим элементом гирлянды в образовавшуюся проушину кронштейна 17 вставляют ответную часть подвески и производят фиксацию посредством установки пальца 18 и гайки 19. Соединение стопорят шплинтом 20, заведя его в отверстие пальца 18 и гайки 19 с последующим разгибанием его концов.
С целью исследования уровня радиопомех и отсутствия видимой короны были проведены испытания заявляемого зажима (ПГН-513Р), результаты представлены в сравнительной таблице в сравнении с показателями широко применяемого поддерживающего зажима ПГН-5-3 с проводом АС 600/72.
№ п/п
Наименование зажима
Уровень радиопомех
Видимая корона наблюдалась при напряжении, кВ
Наибольшее значение напряжения, дБ
Среднее значение напряжения от трех зажимов (№ 01, 02, 03), Ūп01-03, дБ
1
ПГН-5-3
51
51
95
2
ПГН-5-13Р
50
49
100
Итоговые выводы
1. Снижение уровня радиопомех виден у зажима ПГН-5-13Р, так как при наибольшем значении напряжения среднее значение уровня радиопомех составляет 49 дБ, что меньше чем у зажима ПГН-5-3 (51 дБ).
2. Видимая корона у зажима ПГН-5-13Р отсутствовала при напряжении 95 кВ (95 кВ – значение появления видимой короны у зажима ПГН-5-3) и её появление наблюдалось только при напряжении 100 кВ.
Предлагаемый зажим обеспечивает расширение арсенала поддерживающих зажимов, вместе с тем созданная конструкция  обеспечивает надежную и безопасную фиксацию провода, поскольку зажимное усилие равномерно распределяется по сечению заневоленного участка, а по длине провода максимальное и равномерное воздействие на провод осуществляется в центральной части зажима и исключает сдавливание провода у краев корпуса зажима. Зажим обладает простой конструкцией, технологичен в изготовлении, удобен и безопасен при монтаже и в процессе эксплуатации. Конструкция зажима является коронозащищенной, обеспечивает снижение потерь электроэнергии и уровня радиопомех.