Опора линии электропередачи

 

Изобретение относится к строительству и используется для возведения линии электропередачи от 0,4 до 35 кВ. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы линии за счет исключения деформации и разрушения изоляторов при воздействии однофазной электрической дуги, при обстреле за счет улучшения прочностных характеристик материала и конструктивного выполнения, путем обеспечения горизонтального расположения изолированных элементов и увеличения длины пути тока утечки, упрощении конструкции, ее изготовлении и монтажа, снижении расхода материалов, предотвращении отключения при падении деревьев на провода. Опора линии электропередачи с изолированными проводами, включающая стойку и присоединенный к ней крепежными элементами оголовок из электроизоляционного бетона, содержащий лучевые профили для крепления проводов. Оголовок выполнен из фиброполимербетона прочностью на сжатие 40-150 МПа, электрической прочностью 40-50 кВ/см и объемным сопротивлением 10¹²-10¹⁴ Ом·см на основе минеральных и/или химических волокон и имеет на лучевых профилях пазы для крепления проводов, снабженные полимерными прокладками. Лучевые профили могут быть выполнены в виде траверсы или выступов. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 ил.

Изобретение относится к строительству линий электропередачи и может быть использовано на линиях от 0,4 до 35 кВ.

Известна опора линии электропередачи, содержащая стойку и оголовок, соединенные между собой, при этом оголовок выполнен из 2-х траверс с укосинами, верхняя снабжена изолирующими кожухами на концах, а на нижней установлены штыревые изоляторы для проводов (1).

Недостатками известной конструкции являются сложность изготовления и монтажа, большой расход материала, недостаточное обеспечение защиты птиц.

Известна опора линии передачи ВЛ 10-20 кВ с изолированными проводами, включающая стойку и закрепленную на ней металлическую траверсу с откосами для крепления на стойке изоляторов, с пазом для провода, на котором надета полиэтиленовая втулка, укрепленная спиралью (2).

Недостатками такой линии являются громоздкость, большая материалоемкость, необходимость частого ремонта из-за разрушения фарфоровых изоляторов при ударе, воздействия электрической дуги, обстреле, сложность технологии изготовления, монтажа и эксплуатации, опасен для птиц.

Наиболее близким техническим решением является опора линии электропередачи, включающая стойку и присоединенный к ней крепежными элементами оголовок из электроизоляционного бетона, армированного стеклопластиковыми стержнями в виде трех конусных полых лучевых профилей траверсы с металлическими наконечниками для крепления проводов (3).

Недостатками этого решения являются сложность узлов крепления траверс и проводов, покрытых изоляцией, которая без узлов крепления в виде разрезных патрубков не предотвращает повреждения изоляции проводов.

Техническая задача заключается в повышении надежности работы за счет исключения деформации и разрушения изоляторов при воздействии однофазной электрической дуги, при обстреле за счет улучшения прочностных характеристик материала и конструктивного выполнения, путем обеспечения горизонтального расположения изолированных элементов и увеличения длины пути тока утечки, упрощении конструкции, ее изготовления и монтажа, снижении расхода материалов, предотвращении отключения при падении деревьев на провода.

Поставленная задача решается таким образом, что в опоре линии электропередачи, с изолированными проводами, включающей стойку и присоединенный к ней крепежными элементами оголовок из электроизоляционного бетона, содержащий лучевые профили для крепления проводов, согласно изобретению, оголовок выполнен из фиброполимербетона прочностью на сжатие 40-150 МПа, электрической прочностью 40-50 кВ/см и объемным сопротивлением 10¹²-10¹⁴ Ом·см на основе минеральных и/или химических волокон и имеет на лучевых профилях пазы для крепления проводов, снабженные полимерными прокладками. При этом оголовок выполнен в виде размещенного на стойке колпака, в торце которого выполнена выемка, и установленной в выемке колпака и соединенной с ним крепежными элементами траверсы. Или оголовок выполнен в виде верхней части стойки, в торце которой выполнена выемка, и установленной в выемке и соединенной со стойкой крепежными элементами траверсы с двумя лучевыми профилями. Или оголовок выполнен в виде верхней части стойки и траверсы с двумя лучевыми профилями, присоединенной к стойке посредством хомутов, причем в торце стойки выполнен паз для крепления проводов. Или оголовок выполнен в виде Т-образной траверсы с тремя лучевыми профилями, присоединенной к стойке через диэлектрическую прокладку посредством хомутов. Или оголовок выполнен в виде верхней части стойки, в торце которой выполнен паз, а на боковой поверхности - выступы с пазами для крепления проводов. Кроме того, линия может быть снабжена устройством грозозащиты, выполненным в виде металлических штырей, закрепленных в пазах оголовка на проводах.

Предлагаемая конструкция линии отличается от известной тем, что оголовок выполнен из фиброполимербетона на основе минеральных и/или химических волокон с прочностью на сжатие 40- 150 MПа, электрической прочностью 40-50 кВ/см и объемным сопротивлением 10¹²-10¹⁴ Ом·см и имеет на лучевых профилях пазы для крепления проводов, при этом пазы снабжены полимерными прокладками.

Выполнение оголовка из материала с предлагаемыми характеристиками обеспечивает повышение надежности работы линии, исключение деформации при воздействии электрической дуги и при обстреле за счет улучшения прочностных характеристик материала, а также упрощение эксплуатации за счет самоликвидации однофазной электрической дуги. Причем свойства выбранного материала позволяют упростить конструкцию для крепления изолированных проводов и выполнять крепление их непосредственно к оголовку через полимерные прокладки. Изолированные провода предотвращают короткое замыкание и отключение при падении деревьев, а также уменьшается ширина полосы линии в 3 раза.

Кроме того, выбранный материал позволяет выполнить оголовок в виде размещенного на стойке колпака, в торце которого выполнена выемка, и установленной в ней траверсы, соединенной с колпаком крепежными элементами. Или оголовок выполнен в виде верхней части стойки, в торце которой выполнена выемка, и установленной в ней траверсы с двумя лучевыми профилями, соединенной со стойкой крепежными элементами. Или оголовок выполнен в виде верхней части стойки и траверсы с двумя лучевыми профилями, присоединенной к стойке посредством хомутов, причем в торце стойки выполнен паз для крепления проводов. Или оголовок выполнен в виде Т-образной траверсы с тремя лучевыми профилями, присоединенной к стойке через диэлектрическую прокладку посредством хомутов. Или оголовок выполнен в виде верхней части стойки, в торце которой выполнен паз, а на боковой поверхности - выступы с пазами для крепления проводов. Кроме того, линия может быть снабжена устройством грозозащиты, выполненным в виде металлических штырей, закрепленных в пазах оголовка на проводах.

Такое конструктивное выполнение дает возможность горизонтально расположить изолирующие элементы, увеличить длину пути тока утечки, установить систему грозозащиты для районов повышенной грозовой деятельности более простой конструкции. Кроме того, сократить сроки монтажа и упростить конструкцию линии.

На фиг. 1 представлена опора линии электропередачи (вариант 1 с оголовком в виде колпака и траверсы); на фиг.2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг.3 - то же, что на фиг.1 (вариант 2 с оголовком в виде части стойки и двухлучевой траверсы); на фиг. 4 - разрез А-А фиг.3; фиг.5 - то же, что и на фиг. 1 (вариант 3 с оголовком в виде части стойки и двухлучевой траверсы); на фиг.6 - то же, что и на фиг. 5, вид сверху; на фиг.7 - то же, что и на фиг.1 (вариант 4 с оголовком в виде Т-образной траверсы с тремя лучевыми профилями); на фиг.8 - то же, что и на фиг. 7, вид сверху; на фиг. 9 - то же, что и на фиг.1 (вариант 5 с оголовком в виде части стойки с выступами и впадинами для крепления проводов), на фиг. 10 - то же, что и на фиг.9, вид сбоку.

Опора линии электропередачи состоит из стойки 1 и оголовка 2, выполненного из диэлектрического материала фиброполимербетона. На оголовке выполнены пазы 3 и выступы 4. В пазах 3 размещены полимерные прокладки 5 и укреплены изолированные провода 6.

Вариант 1 (см. фиг. 1, 2). Оголовок 2 выполнен в виде колпака, надетого на стойку 1 и закрепленного с помощью крепежного элемента 7. Колпак в торце имеет выемку 8, в которой установлена траверса 9. В траверсе 9 выполнены пазы 3, в которых размещены полимерные прокладки 5 и изолированные провода 6. Изолированный провод 6 крепится в пазах с помощью спирали.

Вариант 2 (см. фиг. 3, 4). Оголовок 2 выполнен в виде верхней части стойки, монолитно соединенной со стойкой 1. В торце стойки выполнена выемка 8 для траверсы 9. В траверсе 9 выполнены пазы 3, в которых размещены полимерные прокладки 5 и изолированные провода 6. Траверса закреплена на оголовке крепежным элементом 10.

Вариант 3 (см. фиг. 5, 6). Оголовок 2 выполнен в виде верхней части стойки, монолитно соединенной со стойкой 1. К оголовку посредством крепежного элемента 10 (хомутов) прикреплена траверса 9 с двумя лучевыми профилями, в которых выполнены пазы 3 с размещенными в них полимерными прокладками 5 и проводами 6. В торце стойки выполнен третий паз 3, в котором также размещена прокладка и закреплен изолированный провод 6.

Вариант 4 (см. фиг. 7, 8). Оголовок 2 выполнен в виде Т-образной траверсы 9 с тремя лучевыми профилями, в которых выполнены пазы 3 с прокладками 5 и закреплены провода 6. Траверса 9 присоединена к стойке через диэлектрическую прокладку посредством хомутов 10.

Вариант 5 (см. фиг. 9, 10). Оголовок 2 выполнен в виде верхней части стойки 1, на боковых поверхностях оголовка выполнены выступы 4, с пазами 3 с размещенными в них полимерными прокладками 5 и закрепленными проводами 6. В торце стойки 1 выполнен паз 3, снабженной полимерной прокладкой 5, в котором закреплен изолированный провод 6.

В торце оголовка и на выступах установлено грозозащитное устройство 11.

Монтаж линии электропередачи осуществляют следующим образом.

Вариант 1. Монтируют стандартную железобетонную стойку 1. На торец стойки надевают колпак, выполненный из фиброполимербетона и закрепляют его с помощью крепежного элемента 7, например болтовым соединением. В выемку 8, выполненную в торце (дне) колпака, устанавливают траверсу 9, выполненную также из фиброполимербетона, и закрепляют с помощью крепежного элемента 10. В пазах 3, выполненных на траверсе 9, размещают прокладки 5 и закрепляют изолированные провода 6. На оголовке монтируют грозозащитное устройство 11, которое включает разрядные стержни (рога) и зажимы на проводах. При возникновении на линии индуктированных грозовых перенапряжений происходит разряд между разрядными стержнями с последующим коротким замыканием, в результате которого линия отключается.

Вариант 2. Формуют железобетонную стойку 1 с верхней частью из фиброполимербетона с выемкой в торце и отверстием для болтового соединения и монтируют стандартным способом. Траверсу 9 устанавливают в выемке 8 и закрепляют с помощью крепежного элемента 10 и монтируют провода как в варианте 1.

Вариант 3. Формуют железобетонную стойку 1 с верхней частью из фиброполимербетона с пазом в торце и монтируют стандартным способом. Траверсу 9 с двумя профилями прикрепляют к стойке посредством хомутов 10. Два провода закрепляют на траверсе, третий в пазу 3 верхней части стойки.

Вариант 4. Формуют железобетонную стойку и монтируют ее стандартным способом. Т-образную траверсу с тремя лучевыми профилями, выполненную, например, из фиброполимербетона, крепят посредством хомутов 10 к стойке 1. В пазах 3 траверсы 9 размещают прокладки и закрепляют изолированные провода 6.

Вариант 5. Формуют железобетонную стойку с верхней частью из фиброполимербетона с пазом в торце и выступами на боковой поверхности верхней части стойки. В выступах выполняют углубления - пазы 3, в которые размещают полимерные прокладки 5. После монтажа стойки изолированные провода крепят непосредственно в пазах на выступах 4 и в торце стойки.

На торце оголовка монтируют грозозащитное устройство 11.

Составы используемого фиброполимербетона и его свойства приведены в таблице.

В качестве полимерного связующего использовано фенольное связующее.

Оголовок выполняют из фиброполимербетона путем перемешивания компонентов бетонной смеси и отверждения или из фибробетонополимера путем пропитки отформованного бетона полимерным связующим.

Источники информации 1. SU Авторское свидетельство N 1078014, кл. E 04 H 12/24, БИ N 9, 1984.

2. Стандарты ISO 9001:1994 EH ISO 9001 : 1994 SFS EEN ISO 9001:1994.

3. Авторское свидетельство N 1213164, кл. E 04 H 12/24, БИ N 7, 1986 г. (прототип).

Формула изобретения

1. Опора линии электропередачи с изолированными проводами, включающая стойку и присоединенный к ней крепежными элементами оголовок из электроизоляционного бетона, содержащий лучевые профили для крепления проводов, отличающаяся тем, что оголовок выполнен из фиброполимербетона прочностью на сжатие 40 - 150 МПа, электрической прочностью 40 - 50 кВ/см и объемным сопротивлением 10¹² - 10¹⁴ Ом · см на основе минеральных и/или химических волокон и имеет на лучевых профилях пазы для крепления проводов, снабженные полимерными прокладками.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что оголовок выполнен в виде размещенного на стойке колпака, в торце которого выполнена выемка, и установленной в выемке колпака и соединенной с ним крепежными элементами траверсы.

3. Опора по п.1, отличающаяся тем, что оголовок выполнен в виде верхней части стойки, в торце которой выполнена выемка, и установленной в выемке и соединенной со стойкой крепежными элементами траверсы с двумя лучевыми профилями.

4. Опора по п.1, отличающаяся тем, что оголовок выполнен в виде верхней части стойки и траверсы с двумя лучевыми профилями, присоединенной к стойке посредством хомутов, причем в торце стойки выполнен паз для крепления проводов.

5. Опора по п.1, отличающаяся тем, что оголовок выполнен в виде Т-образной траверсы с тремя лучевыми профилями, присоединенной к стойке через диэлектрическую прокладку посредством хомутов.

6. Опора по п.1, отличающаяся тем, что оголовок выполнен в виде верхней части стойки, в торце которой выполнен паз, а на боковой поверхности - выступы с пазами для крепления проводов.

7. Опора по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что она снабжена устройством грозозащиты, выполненным в виде металлических штырей, закрепленных в пазах оголовка на проводах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11