Устройство для подвески кабеля

Предложена система подвода электрической энергии к подвижным объектам, в которой гибкий кабель, соединяющий источник и приемник энергии, подвешен на каретке, которая, в свою очередь, присоединена к аэростатическому объекту. Каретка имеет возможность перемещаться вдоль кабеля, обеспечивая компенсацию боковой силы, действующей на аэростат при наличии ветра. Длина кабеля регулируется системой управления с датчиком угла наклона. Данная система обеспечивает надежное электроснабжение подвижных объектов при минимальных капитальных затратах. Система может применяться в сельском хозяйстве, промышленном транспорте, строительстве и т.п. 3 ил.

 

Изобретение относится к устройству для электропитания мобильных агрегатов и может быть использовано в строительных и дорожных машинах, сельском хозяйстве, при открытой добыче полезных ископаемых, при погрузочно-разгрузочных работах.

Известны системы подвода электроэнергии к подвижному объекту, содержащие подвижный приемник электроэнергии, питающийся от кабеля, поддерживаемого в воздухе при помощи аэростата [1]. Данные системы малоустойчивы по отношению к ветровым нагрузкам, сложны в эксплуатации, требуют квалифицированного обслуживания.

Известно устройство для сматывания и наматывания кабеля [2], позволяющее питать перемещающийся приемник энергии. Его недостатком является наличие сложного и тяжелого провода со спиральной пружиной, ограничивающего радиус действия приемника.

Также известно устройство для подвода электрической энергии [3], в котором гибкий кабель расположен вокруг торса с элементом натяжения и закреплен на скользящих жестких спицах. Данное устройство может передавать энергию только на плоских поверхностях, сложно по конструкции, малонадежно из-за большого числа кинематических пар.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по своей совокупности существенных признаков является устройство для подвески кабелей [4].

В данном устройстве с целью автоматического снижения аэростатов при сильном ветре применены электрические лебедки, приводящиеся в действие, например, при чрезмерном натяжении удерживающих аэростаты тросов и наматывающие указанные тросы на барабаны. Кроме этого в состав устройства входит поворотная планка, несущая электрическую лебедку для наматывания троса или кабеля и позволяющая аэростату легко устанавливаться по направлению ветра, а также короткозамыкатель, масляный выключатель, мотор лебедки, рычаг для выключения мотора, контактные кольца и щетки (токосъемы), установленные на оси барабана и на оси вращения поворотной планки.

Данное устройство обладает следующими недостатками:

1. Не обеспечивается надежное снижение аэростатов при сильном ветре. Это вызвано двумя причинами:

- сложностью исполнения датчика натяжения троса,

- дискретным действием привода лебедок, срабатывающим лишь при превышении определенного уровня натяжения, поскольку при повторных порывах, быстро следующих одним за другим, возможен обрыв троса.

2. Устройство работает как ограничитель длины привязного элемента при сильном ветре и не может быть использовано для автоматического регулирования длины кабеля при перемещении мобильного агрегата.

3. Для управления лебедками водителей с мобильного агрегата требуется установка телеметрической линии связи агрегата с питающей станции.

4. Ограниченный радиус действия, вызванный необходимостью учета ветровых нагрузок, увеличения сечения кабеля, его веса.

Изобретение направлено на повышение надежности, увеличение зоны обслуживания.

Это достигается тем, что в устройство введены датчик угла наклона кабеля к горизонту, задатчик угла наклона, измеритель рассогласования, усилительно-преобразующий элемент, причем выходы датчика наклона и задатчика присоединены к измерителю рассогласования, выход которого соединен с входом усилительно-преобразующего элемента, выход усилительно-преобразующего элемента соединен с электродвигателем вращающегося барабана.

В качестве датчика угла наклона кабелей к горизонту может быть использован шарнирно закрепленный уравновешенный рычаг с охватывающей серьгой, соединенный с датчиком угла поворота.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема системы подвеса, на фиг.2 более подробно изображено устройство лебедки с датчиком угла наклона провода к горизонту, на фиг.3 показана структурная схема электропривода.

Система подвеса включает в себя местную линию 1, кабельный барабан 2 с электроприводом и системой управления, кабель 3, аэростат 4 с роликовой кареткой 5, приемник электроэнергии 6. Кабельный барабан установлен на основании 7, приводится во вращение электроприводом 8. Кабель 3, выходящий из барабана, пропущен через серьгу 9, укрепленную на конце рычага 10. Рычаг закреплен на шарнире 11, на противоположном серьге конце рычага закреплен уравновешивающий груз 12. На одной оси с рычагом установлен датчик положения 13, например вращающийся потенциометр. В состав привода входит задатчик 14, например источник задающего напряжения. Выходы с датчика 13 и задатчика 14 присоединены к измерителю рассогласования 15 и далее к выходу усилительно преобразующего элемента 16. Измеритель рассогласования может быть выполнен на сопротивлениях или операционных усилителях. В качестве усилительно-преобразующего элемента может быть использован любой полупроводниковый дискретный или непрерывный усилитель. Силовой выход усилительно-преобразующего элемента соединен с электрической цепью двигателя 8, который через редуктор соединен с барабаном 2.

Устройство работает следующим образом.

Электроэнергия, поступая через местную линию 1, кабельный барабан 2 с токосъемниками, кабель 3, приводит в движение мобильный агрегат 6. Предположим, агрегат переместился вправо - см. фиг.1. В первый момент длина кабеля 3 осталась той же, что и была до перемещения. Поскольку расстояние по горизонтали увеличилось, высота подъема аэростата уменьшилась. Уменьшился и угол наклона кабеля к горизонту. Угол α между старым и новым положением кабеля показан на фиг.1. Уменьшение угла наклона отразится на показаниях датчика угла наклона. В частности, кабель 3, действуя на серьгу 9 рычага 10 (см. фиг.2), повернет рычаг на некоторый угол. Для этого требуется незначительное усилие, поскольку рычаг уравновешен. На одном валу с рычагом сидит датчик положения 13 - см. фиг.3. Датчик выдаст сигнал на измеритель 15. Измеритель измеряет рассогласование между сигналом датчика 13 и задатчика 14 и передает информацию на усилитель - преобразователь 16. Здесь сигнал усиливается, в преобразованном виде передается на двигатель 8. Двигатель включается, приводит через редуктор во вращение барабан 2 и выпускает определенный участок кабеля. Поскольку аэростат 4 соединен с кабелем через роликовую каретку 5, слабина натяжения кабеля автоматически выберется, т.к. каретка с аэростатом переместится влево. Каретка может быть применена известного типа, например описанная в патенте [5]. В результате, аэростат перейдет в верхнее положение, показанное на фиг.1. Угол наклона кабеля к горизонту останется на прежнем уровне и будет поддерживаться автоматически при любых перемещениях агрегата. При приближении агрегата к подстанции угол наклона к горизонту увеличится, рассогласование будет иметь противоположный знак, произойдет подмотка кабеля до требуемого уровня.

Технико-экономические преимущества заявленного устройства следующие:

1. На 20-30% увеличивается зона обслуживания за счет того, что система подвеса кабеля может не рассчитываться на ветровые нагрузки. Уменьшение длины кабеля происходит автоматически, по мере приближения мобильного агрегата к питающей подстанции. Поэтому расчет сечения кабеля может быть произведен только по весовым нагрузкам, не учитывая статические и динамические ветровые нагрузки. Это позволяет увеличить длину кабеля и, следовательно, зону обслуживания мобильного агрегата.

2. Увеличивается надежность системы за счет устранения влияния ветровых нагрузок, а также за счет малой длины кабеля при прохождении агрегата вблизи подстанции, что исключает перехлестывание ветвей кабеля, закручивание и взаимное трение ветвей.

3. Реализация системы подвеса не сложна, поскольку как датчик, так и система управления приводом могут быть выполнены релейного типа, что позволяет реализовать релейно-контакторное управление.

4. Нет надобности в телеметрической связи агрегата и лебедки, это удешевляет систему без ущерба для ее надежности.

Источники информации

1. П.Н.Листова. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. - М.: Сельхозгиз, 1953 г., 334 с.

2. Авторское свидетельство №785178, М. кл.3 В66С 13/12.

3. Авторское свидетельство №493845, М. кл.3 Н02G 11/06.

4. Авторское свидетельство СССР №34642 - Устройство для подвески кабелей на аэростатах / А.Ф.Антух, Н. кл. 21 с 1320, заявлено 07.09.1932, опубл. 28.02.1934.

5. Патент Германия №589215, Н. кл. 21 с 2102, 1933 г.

Устройство для подвески кабеля на аэростате, содержащее вращающийся барабан для наматывания троса или кабеля с приводом, включающего в себя электродвигатель, редуктор и измеритель рассогласования, вращающиеся токосъемы, отличающееся тем, что в устройство введены датчики угла наклона кабеля к горизонту, задатчик угла наклона, усилительно-преобразующий элемент, выходы датчика угла наклона и задатчика присоединены к измерителю рассогласования, выход которого соединен с входом усилительно-преобразующего элемента, выход усилительно-преобразующего элемента соединен с электродвигателем вращающегося барабана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при изготовлении зажимов спирального типа для закрепления защищенных самонесущих проводов воздушных линий электропередачи 6-35 кВ.

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к воздушным способам прокладки волоконно-оптического кабеля (ВОК) на проводе линии электропередачи (ЛЭП), содержащей опоры, и обеспечивает снижение трудоемкости и стоимости монтажа.

Изобретение относится к способу установки оптического кабеля на тросе воздушной линии, имеющей ряд опор линии, при этом предусмотрено присоединительное устройство, которое движется вдоль троса воздушной линии.
Изобретение относится к области создания телекоммуникаций на железных дорогах, в частности к способам прокладки и монтажа кабелей связи на опорах контактной сети и высоковольтных линий автоблокировки.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для захвата и натяжения проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи. .

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения агрегата для укладки оптоволоконного кабеля на провода ЛЭП. .

Изобретение относится к электротехнике и касается использования воздушных линий электропередачи и связи для организации волоконно-оптической системы передачи. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для монтажа кабеля, в том числе волоконно-оптического, на провода, например воздушных линий электропередачи.

Изобретение относится к электроэнергетике и технике связи, а более конкретно к проектированию и сооружению линий связи и воздушных линий электропередачи, а именно к способам изготовления натяжных зажимов спирального типа для крепления волоконно-оптических кабелей линий связи или проводов воздушных линий электропередачи.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к способам изготовления линейной спиральной арматуры, используемой для крепления волоконно-оптических кабелей линий связи или проводов воздушных линий электропередачи. Способ заключается в обработке жестких элементов в виде нитей (металлические проволоки с защитным покрытием или без него, неметаллические прутки и т.п.). Проволоки диаметром от 0,1 мм до 24 мм разматывают с катушек, нарезают отрезки, концам нарезанных отрезков придают форму сферы, собирают нарезанные отрезки в пучок и скрепляют в прядь, определяют среднюю часть пряди и скручивают ее с количеством ее полных витков от одного витка до 150 витков; средняя часть пряди может оставаться и нескрученной для некоторых случаев применения изготавливаемой линейной спиральной арматуры; затем концевым частям пряди придают форму спирали постоянного шага и постоянного диаметра, или переменного шага и переменного диаметра, или постоянного шага и переменного диаметра, и наоборот. Длину Lm средней части пряди определяют из соотношения: Lm=(0,05÷3)·(L1+L2/2), где L1 - длина пряди, измеренная от левого конца средней части пряди до левого конца пряди в окончательном изделии, a L2 - длина пряди, измеренная от правого конца средней части пряди до правого конца пряди в окончательном изделии соответственно. Способ отличается простотой технологического процесса производства линейной спиральной арматуры и может быть практически реализован в стационарных и полевых условиях; изделия, получаемые таким способом, характеризуются низкой себестоимостью и высокой эксплуатационной надежностью. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу навивки волоконно-оптического кабеля (ВОК) на несущий провод, содержащему установку на несущий провод, установку на него навивочного устройства для навивки ВОК на электропровод (грозотрос или фазовый провод), которое имеет основание 1, выполненное в виде трубы с продольным несущему проводу пазом 2 с шириной больше диаметра навиваемого ВОК. На концах основания сверху его закреплены кронштейны 4 и 5, колеса 6, имеющие желобообразный обод, и электромотор 7 привода основного колеса. На основании 1 установлены каретка 21, штанга с электрогенератором 14 и стойки 28 с барабаном 29 ВОК и направляющая с балансирным грузом 32. Причем основание каретки и рама имеют вертикальный паз 2 шириной больше диаметра несущего провода, через который при установке навивочного устройства пропускают несущий провод 3, вдоль которого оно совершает движение, и при вращении каретки осуществляют навивку на него ВОК. Изобретение обеспечивает простой и надежный способ навивки в местах подвески к опорам на изоляторах без демонтажа. 20 ил.

Изобретение относится к байпасной системе для воздушных линий электроснабжения. Байпасная система для воздушных линий электроснабжения содержит несущие рамы, выполненные с возможностью перемещения между положением готовности и рабочим положением, исполнительные механизмы для перемещения несущих рам между положением готовности и активным положением, по меньшей мере, одну концевую муфту наружной установки, связанную с несущими рамами, для перемещения между положением готовности и рабочим положением несущих рам. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам – вариантам для установки и монтажа оптических кабелей, в частности, устройство натяжения кабеля применяется в навивочных машинках для навивки тонкого оптического кабеля на подвешенный несущий элемент, при этом его устанавливают в барабан (2) кабельной катушки и/или в ролик протяжки кабеля. Устройство, вращаемое на неподвижном валу (9) сматывающимся кабелем (5), содержит спиральную плоскую пружину-аккумулятор (14), внутренний конец которой состоит из нескольких плотных витков (15), плотно охватывающих участок (12) вала, образуя с ним обгонную муфту. Внешний конец пружины-аккумулятора сцеплен с пружинной тормозной колодкой (20), которая вложена в тормозной барабан (22), образует с ним фрикционную пару длительного действия. Изобретение обеспечивает создание устройства натяжения, имеющего малый вес, что является требованием к навивочным машинкам для строительства воздушных сетей FTTH. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройству для электропитания мобильных агрегатов и может быть использовано в строительных и дорожных машинах, сельском хозяйстве, при открытой добыче полезных ископаемых, при погрузочно-разгрузочных работах

Наверх