Спиральный натяжной зажим

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано на воздушных линиях электропередачи и волоконно-оптических линиях связи в качестве натяжных зажимов для крепления проводов/кабелей к анкерным опорам. Зажим состоит из двух U-образных прядей (нижней и верхней) проволочных спиралей. Каждая прядь имеет две ветви и одну петлю или в петли вставляются соответственно коуши. Коуши крепятся к балансирному коромыслу посредством неодинаковых по длине шарнирных тяг, которые прикрепляются к короткому и длинному плечам коромысла за вершину, коромысло крепят через скобу к анкерной опоре линии. Число проволок и диаметр в каждой пряди разные, а их углы навивки α₁, α₂ определяются из соотношения ; при этом верхняя прядь сдвигается при монтаже в сторону пролета линии относительно нижней пряди на 0,5÷2 шага навивки. Из-за сдвига прядей относительно друг друга максимальные сдавливающие усилия, возникающие в процессе эксплуатации зажима на линиях от действия приложенной растягивающей нагрузки, будут значительно меньше, чем у известных спиральных натяжных зажимов. Заявленная конструкция спирального натяжного зажима отличается высокой надежностью при эксплуатации и низкими весовыми характеристиками. Зажим прошел механические испытания и запущен в серийное производство. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к электроэнергетике, в частности к натяжной арматуре, а более конкретно к спиральным натяжным зажимам, монтируемым на проводах воздушных линий электропередачи или волоконно-оптических кабелях линий связи для анкерного крепления их к опорам.

Известен спиральный натяжной зажим, выполненный в виде пряди, состоящей из скрепленных между собой проволочных спиралей, две ветви которой с одного конца образуют крепежную петлю, вкладывающуюся в желоб коуша, причем ветви пряди навиваются или непосредственно на провод/кабель, или через протектор-фиксатор [1].

Обе ветви пряди известного зажима навиваются на провод воздушной линии электропередачи или волоконно-оптический кабель линии связи в одном направлении (либо с правой навивкой, либо с левой навивкой). В ходе эксплуатации из-за действующего на линиях тяжения значительной величины зажим стремится развернуть в какую-то одну сторону провод/кабель, что приводит в конечном счете к вращению провода/кабеля вместе со спиральными зажимами. Для предотвращения отпускания зажимом провода/кабеля в результате «открутки» приходится увеличивать как длину зажима, так и диаметр проволок, из которых он изготовлен, что заставляет разработчиков увеличивать массу зажима. Помимо этого, сдавливающие провод/кабель усилия зависят от величины тяжения (т.е. растягивающей нагрузки), приходящейся на силовую прядь, при этом максимальные сдавливающие усилия сосредоточены на относительно небольшом участке длины силовой пряди. Большие сдавливающие усилия могут повреждать удерживаемый элемент (провод/кабель), что особенно актуально при подвеске кабелей волоконно-оптических линий связи. Поэтому желательно распределить сдавливающие усилия по длине более равномерно и уменьшить их максимальную величину, сохраняя суммарную величину сдавливающих усилий, от которой напрямую зависит удерживающая сила зажима.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий навитую либо на провод или кабель, либо 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 [2].

В такой конструкции полной компенсации крутящих моментов, действующих на зажим, добиться на практике невозможно, поскольку крутящий момент, создаваемый прядью, зависит от угла навивки спиралей пряди, жесткости пряди, обусловленной диаметром и количеством составляющих ее проволок, а также величиной продольного усилия, приложенного к пряди. Реальную величину последнего фактора (продольного усилия) достаточно трудно предвидеть, поскольку при данной конструкции она определяется как упругими свойствами пряди, так и точностью ее монтажа. Неточное знание нагрузок, приходящихся на прядь, приводит, помимо неполной компенсации крутящего момента, к необходимости увеличения коэффициента запаса, т.е. длины и массы пряди, увеличивая в конечном счете вес зажима и его стоимость.

Заявитель ставил перед собой задачу проектирования спирального натяжного зажима, характеризующегося хорошими эксплуатационными характеристиками при существенном снижении массы зажима. Данный положительный технический результат достигается в предложенной конструкции спирального натяжного зажима за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков, зафиксированных в нижеследующей формуле изобретения: «спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий навитую либо на провод или кабель, либо 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; при этом зажим выполнен в виде двухслойной конструкции с дополнительно введенной U-образной прядью проволочных спиралей, имеющей направление навивки, противоположное направлению навивки первой пряди, и он снабжен балансирным коромыслом с плечами неодинаковой длины, каждое из которых через короткую и, соответственно, длинную шарнирную тягу подсоединено к коушу таким образом, что указанные U-образные пряди проволочных спиралей смещены относительно друг друга вдоль продольной оси провода или кабеля на 0,5÷2 шага навивки, углы α₁, α₂ навивки прядей определяются из соотношения , а число и диаметр проволок в каждой U-образной пряди могут отличаться друг от друга; шарнирные тяги выполнены в виде стандартных промежуточных звеньев.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на чертеже представлен общий вид спирального натяжного зажима, выполненного согласно настоящему изобретению.

Спиральный натяжной зажим для закрепления проводов 1 воздушных линий электропередачи или волоконно-оптических кабелей линий связи выполняется в виде двух U-образных прядей (нижней и верхней) проволочных спиралей разных направлений навивки; каждая прядь состоит из двух ветвей 2, 3 и петель 4, 5, в которые вложены соответственно коуши 6, 7. Количество проволок и их диаметр в прядях могут отличаться друг от друга, а углы навивки α₁, α₂ прядей выбираются из следующего соотношения:

В конструкцию зажима входит балансирное коромысло 8, у которого плечи выбираются неодинаковой длины: короткое плечо 9 и длинное плечо 10; этими плечами 9, 10 коромысло соединяется с помощью шарнирных тяг 11, 12 с коушами 6 и 7 соответственно. Третьей вершиной 13 коромысло 8 посредством скобы 14 или серьги прикрепляется к анкерной опоре (не показана). Шарнирные тяги 11, 12 могут быть выполнены в виде стандартных промежуточных звеньев или другой подходящей для данного случая линейной арматуры. Из-за разноплечности коромысла 8 и различной длины шарнирных тяг 11, 12 петли 4, 5 U-образных прядей проволочных спиралей оказываются смещенными относительно друг друга и вдоль продольной оси 15 провода 1 или кабеля на 0,5÷2 шага навивки.

Зажим монтируется на проводе 1 (кабеле) следующим образом.

На провод 1 наматываются последовательно одна за другой ветви 2 нижней U-образной пряди проволочных спиралей и в ее петлю 4 вставляется коуш 6; аналогичным образом монтируется на провод 1 верхняя U-образная прядь проволочных спиралей. При этом верхняя прядь монтируется со сдвигом на 0,5÷2 шага навивки в сторону пролета относительно нижней пряди, что соответствует разности длин шарнирных тяг 11, 12. К коромыслу 8 подсоединяются шарнирные тяги 11, 12, которые затем закрепляются в коушах 6, 7. После этого вся эта сборка закрепляется на анкерной опоре.

Зажим работает следующим образом.

При приложении растягивающей нагрузки она распределяется между верхней и нижней прядями в соответствии с выбранными длинами плеч 9, 10 коромысла 8. Возникающие при этом действующие на провод/кабель со стороны силовых прядей крутящие моменты направлены в разные стороны. Величина момента для каждой из прядей определяется величиной приложенной нагрузки, углом навивки α и жесткостью пряди, которая, в свою очередь, зависит от числа и диаметра составляющих ее проволок. При правильном выборе этих параметров величины направленных навстречу друг другу крутящих моментов от верхней и нижней силовых прядей оказываются равными. Таким образом предотвращается поворот провода/кабеля вокруг его оси. Наличие сдвига между нижней и верхней прядями приводит к тому, что участки максимальных сдавливающих усилий от нижней и верхней прядей также оказываются сдвинуты относительно друг друга, в результате чего максимальные сдавливающие усилия под смещенными прядями будут меньше, чем под несмещенными.

В настоящее время в ЗАО «ЭССП» предложенный зажим прошел всесторонние механические испытания с положительными результатами и готовится к серийному выпуску.

Источники информации

[1] «Способ изготовления натяжных зажимов спирального типа», Виноградов А.А., Рыжов С.В., Цветков Ю.Л., Штернберг А.В. Патент Российской Федерации №2035104, класс Н02G 1/04, опубликован 10.05.95.

[2] Ежемесячный производственно-технический журнал «Электрические станции» №1, 1998 г., стр.3-5, рис.2.

1. Спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий навитую на провод или кабель U-образную прядь проволочных спиралей, состоящую из двух ветвей и с одного конца заканчивающуюся крепежной петлей, в которую вложен коуш, отличающийся тем, что зажим снабжен дополнительно введенной U-образной прядью проволочных спиралей с коушем, вложенным в ее петлю, навиваемых поверх первой пряди и имеющей направление навивки, противоположное направлению навивки первой пряди, балансирным коромыслом с плечами неодинаковой длины, каждое из которых через короткую и соответственно длинную шарнирную тягу подсоединено к коушу таким образом, что указанные U-образные пряди проволочных спиралей смещены относительно друг друга вдоль продольной оси провода или кабеля на 0,5÷2 шага навивки, углы α₁, α₂ навивки прядей определяются из соотношения , а число и диаметр проволок в каждой U-образной пряди могут отличаться друг от друга.

2. Зажим по п.1, отличающийся тем, что шарнирные тяги выполнены в виде стандартных промежуточных звеньев.