Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи

Использование: в области электроэнергетики для ограничения гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи. Технический результат - повышение эффективности гашения колебаний в широком частотном диапазоне. Ограничитель состоит из демпферного элемента (1), грузов (2) и зажима (3), представляющего собой отрезок оцинкованного стального каната, составленного из набора проволок в количестве 16÷30 штук. Грузы (2) выполняются в виде изогнутых стержней или круглых труб и жестко закрепляются по концам демпферного элемента (1), а зажим (3) закрепляется на демпферном элементе (1) и соединяется с проводом (4) воздушной линии электропередачи. На концах прямолинейных отрезков (5) грузов (2) выполняются утолщения (6) в форме цилиндрических, или шарообразных, или конусообразных полувтулок, которые соединяются за одно целое с отрезками (5) грузов (2) или с возможностью отсоединения от них, и располагаются встык по горизонтальному направлению относительно друг друга или на минимальном расстоянии (40 мм) друг от друга. Разъемное соединение полувтулок (6) с концами отрезков (5) грузов (2) может быть реализовано посредством резьбового соединения (7). Грузы (2) выбираются одинаковыми или разными по весу в пределах значений 0,6÷3,5 кг и располагаются симметрично на равном или различном расстоянии, измеряемом от точки (8) их изгиба до поперечной оси (9), проходящей по центру зажима (3). Шаг свивки проволок оцинкованного стального каната демпферного элемента (1) выбирается в пределах 30÷75 мм для проводов диаметром 9,1 мм, 40÷80 мм для проводов диаметром 11 мм, 50÷100 мм для проводов диаметром 13 мм. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к устройствам (ограничителям) гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи.

Известен гаситель вибрации для проводов воздушной линии электропередачи, содержащий упругий демпферный элемент, выполненные в виде изогнутых стержней грузы, жестко закрепленные по концам упругого демпферного элемента, и зажим, предназначенный для подвески на проводе, закрепленный одним концом посередине упругого демпферного элемента, а другим подсоединенный к проводу линии [1].

Недостатками этого гасителя можно считать недостаточную эффективность действия в условиях воздействия вибрационных колебаний, а также при пляске и по ограничению гололедообразования.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи, содержащий демпферный элемент, выполненный в виде отрезка оцинкованного стального каната, грузы, выполненные в виде изогнутых стержней или круглых труб, жестко закрепленных по концам демпферного элемента, и зажим, закрепленный на демпферном элементе и соединенный с проводом линии [2].

В практике применения данного ограничителя гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи были отмечены случаи выхода его из строя при ветровых нагрузках, а именно закручивание устройства вокруг проводов линии, из-за значительного маятникового эффекта (большая длина рычага от подвески до прямолинейных отрезков и заход концов стержней грузов друг за друга создавали предпосылки для их раскачивания с большой амплитудой вплоть до зависа на проводах при сильном ветре).

Заявитель (автор) ставил перед собой практическую задачу разработать ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий по своим техническим и эксплуатационным характеристикам превосходящим аналогичное решение ближайшего аналога (прототипа); в частности, по ограничению колебаний в широком диапазоне частот, а именно высокочастотных колебаний (эоловых вибраций), субколебаний фазных проводов, вызываемых действием аэродинамического следа, пляски (галопирования), то есть низкочастотных колебаний с большой амплитудой и большой длиной волны, которые возникают при сочетании с ветром со скоростью 5-20 м/с и наличием на проводе гололедного осадка, который устраняется более эффективно. Кроме того, целью предложенного является повышение эксплуатационной надежности ограничителя за счет исключения любой вероятности его закручивания вокруг проводов при сильном поперечном ветре и, как следствие этого процесса, выхода ограничителя из режима нормального функционирования. Вышеуказанный положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных конструктивных признаков выполненного согласно настоящему изобретению ограничителя гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи, содержащий демпферный элемент, выполненный в виде отрезка оцинкованного стального каната, грузы, выполненные в виде изогнутых стержней или круглых труб, жестко закрепленных по концам демпферного элемента, и зажим, закрепленный на демпферном элементе и соединенный с проводом линии; на концах прямолинейных отрезков изогнутых стержней или круглых труб грузов выполнены утолщения в форме цилиндрических или шарообразных или конусообразных полувтулок, соединенных за одно целое со стержнями или с возможностью отсоединения от стержней, при этом они расположены встык по отношению друг к другу или на минимальном расстоянии друг от друга, равном ширине плашки зажима, грузы выбираются одинаковыми или разными по весу в пределах следующих значений 0,6÷3,5 кг и расположены симметрично на равном или различном расстоянии, измеренном от точки их изгиба до поперечной оси, проходящей по центру зажима, шаг свивки проволок оцинкованного стального каната демпферного элемента выбирается в пределах 30÷75 мм для проводов диаметром 9,1 мм, 40÷80 мм для проводов диаметром 11 мм, 50÷100 мм для проводов диаметром 13 мм, причем количество проволок упомянутого оцинкованного стального каната демпферного элемента набирается из соотношения 16÷30 штук; минимальное расстояние между концами прямолинейных отрезков стержней или круглых труб грузов составляет 40 мм; указанные полувтулки закреплены на концах прямолинейных отрезков изогнутых стержней или круглых труб грузов посредством разъемного резьбового соединения; концы прямолинейных отрезков изогнутых стержней загнуты в форме удлиненных полуэллипсов».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид ограничителя гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи, выполненного согласно настоящему изобретению, вид перпендикулярно проводу линии.

Заявляемый ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи состоит из демпферного элемента 1, грузов 2 и зажима 3. Демпферный элемент 1 представляет собой отрезок оцинкованного стального каната, составленного из набора перфорированных проволок с количественным соотношением в пределах 16÷30 штук.

Грузы 2 выполняются в виде изогнутых стержней или круглых труб и жестко закрепляются по концам демпферного элемента 1, а зажим 3 закрепляется на демпферном элементе 1 и соединяется с проводом 4 воздушной линии электропередачи.

На концах прямолинейных отрезков 5 изогнутых стержней (круглых труб) грузов 2 выполняются утолщения 6 в форме цилиндрических (фиг. 1), или шарообразных, или конусообразных полувтулок. Утолщения 6 соединяются за одно целое (с жесткой фиксацией) с прямолинейными отрезками 5 стержней грузов 2 или с возможностью отсоединения от прямолинейных отрезков 5 стержней грузов 2 и располагаются встык по горизонтальному направлению относительно друга или на минимальном расстоянии друг от друга, например, равном ширине плашки зажима 3, что может составлять, например, 40 мм. Разъемное соединение полувтулок 6 с концами прямолинейных отрезков 5 изогнутых стержней (круглых труб) грузов 2 может быть реализовано, например, посредством резьбового соединения 7.

Как вариант, под имеющийся комплект технологического оборудования Заявителя концы прямолинейных отрезков 5 изогнутых стержней (круглых труб) грузов 2 могут быть загнуты в форме удлиненных полуэллипсов (не показаны).

Грузы 2 выбираются одинаковыми или разными по весу в пределах следующих значений 0,6÷3,5 кг и располагаются симметрично на равном или различном расстоянии, измеряемом от точки 8 их изгиба до поперечной оси 9, проходящей по центру зажима 3.

Шаг свивки проволок оцинкованного стального каната демпферного элемента 1 выбирается в пределах 30÷75 мм для проводов диаметром 9,1 мм, 40÷80 мм для проводов диаметром 11 мм, 50÷100 мм для проводов диаметром 13 мм, причем количество проволок упомянутого оцинкованного стального каната демпферного элемента набирается из соотношения в пределах 16÷30 штук.

Изобретение работает следующим образом:

Каждый тип провода воздушной линии электропередачи эксплуатируется («работает») в определенном частотном диапазоне колебаний, который зависит как от непосредственно характеристик самого провода, например жесткость, диаметр, погонный вес на единицу длины, технологические параметры, материал проволок и сердечника, способность к самодемпфированию, так и от эксплуатационных условий, в которых находится воздушная линия электропередачи, в частности: ветровые воздействия, гололед, вибрационные колебания, субколебания фазных проводов, вызываемые действием аэродинамического следа, пляска. Эффективное функционирование гасителя определяется как раз тем, сможет ли он охватить весь рабочий частотный колебательный диапазон всей номенклатуры проводов воздушных линий электропередачи. Эта цель достигается с помощью специальной расчетной программы, учитывающей конструктивные и физические характеристики существенно влияющих на эффективность работы гасителя его составных частей, а именно демпферного элемента, грузов, зажима, и позволяющей достичь состояния, когда гаситель действует как единая система с проводом линии. В результате в заявленном гасителе удалось определить оптимальные пределы, например, значений масс (весов) грузов и главное выбирать их величину под каждую конкретную линию, используя для этого любой формы и веса полувтулки, причем можно это делать прямо на линии, если применяется вариант с возможностью отсоединения их от стержней грузов. Кроме того, вариации расположения грузов на различных расстояниях до поперечной оси, проходящей по центру зажима, также позволяют обеспечить совмещение частотного диапазона работы гасителя с рабочим частотным диапазоном провода линии. Аналогичным образом, был точно рассчитан и определен шаг свивки проволок оцинкованного стального каната демпферного элемента для фактически всей номенклатуры применяемых на линиях проводов, так как этот технологический параметр сильно влияет на жесткость каната и в конечном итоге на энергию диссипации и логарифмический декремент затухания, позволяя при возбуждении изгибных и крутильно-изгибных колебаний достигать более равномерной характеристики энергопоглощения гасителя.

Изогнутые стержни (круглые трубы) не заходят концами друг за друга (в прототипе, концы заходят друг за друга, образуя фактически маятниковую конструкцию, что снижает ее эксплуатационную надежность), поэтому грузы могут действовать синхронно и асинхронно, расширяя таким образом функциональные возможности всей системы гашения колебаний от высокочастотного до низкочастотного диапазонов. При этом грузы создают крутящий момент достаточной величины для фиксирования крутильных колебаний и противоположного действия образованию гололеда на проводе, а также стабилизируют провода при возникновении вибрационных колебаний, пляски или колебаний, вызванных аэродинамическим следом, тем самым предотвращая повреждение или снижение их функциональной способности.

Источники информации

[1]. Патент США №34002093, кл. 174-42 (H02G 7/14), 03.09.1968.

[2]. Описание изобретения к патенту РФ №2249893, H02G 7/14, заявлено 30.07.2003, опубликовано 10.04.2005.

[3]. Патент США №4159393, кл. 174-42 (H02G 7/14), 26.06.1979.

[4]. Описание изобретения к патенту РФ №2084999, H02G 7/14, заявлено 20.07.1997, опубликовано 10.04.2005.

[5]. Описание изобретения к патенту РФ №2045800, H02G 7/14, заявлено 10.10.1995, опубликовано 10.04.2005.

1. Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи, содержащий демпферный элемент, выполненный в виде отрезка оцинкованного стального каната, грузы, выполненные в виде изогнутых стержней или круглых труб, жестко закрепленных по концам демпферного элемента, и зажим, закрепленный на демпферном элементе и соединенный с проводом линии, отличающийся тем, что на концах прямолинейных отрезков изогнутых стержней или круглых труб грузов выполнены утолщения в форме цилиндрических, или шарообразных, или конусообразных полувтулок, соединенных за одно целое со стержнями или с возможностью отсоединения их от стержней, при этом они расположены встык по отношению друг к другу или на минимальном расстоянии друг от друга, равном ширине плашки зажима, грузы выбираются одинаковыми или разными по весу в пределах следующих значений 0,6÷3,5 кг и расположены симметрично на равном или различном расстоянии, измеренном от точки их изгиба до поперечной оси, проходящей по центру зажима, шаг свивки проволок оцинкованного стального каната демпферного элемента выбирается в пределах 30÷75 мм для проводов диаметром 9,1 мм, 40÷80 мм для проводов диаметром 11 мм, 50÷100 мм для проводов диаметром 13 мм, причем количество проволок упомянутого оцинкованного стального каната демпферного элемента набирается из соотношения 16÷30 штук.

2. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что минимальное расстояние между концами прямолинейных отрезков стержней или круглых труб грузов составляет 40 мм.

3. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что указанные полувтулки закреплены на концах прямолинейных отрезков изогнутых стержней или круглых труб грузов посредством разъемного резьбового соединения.

4. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что концы прямолинейных отрезков изогнутых стержней загнуты в форме удлиненных полуэллипсов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способу и устройству для гашения колебаний проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи.

Изобретение относится к электроэнергетике. Гаситель вибрации спирального типа содержит две и более спирали, при этом спирали выполнены с направлением навивки в одну сторону, с одинаковой величиной шага и разными внутренними диаметрами.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к гасителям низкочастотных колебаний проводов воздушных линий электропередачи. Гаситель состоит из герметичного корпуса, связанного с проводами линии и заполненного электро- или магнитореологической жидкостью, в качестве дисперсной фазы которой использованы суспензии наноразмерных электро- или магниточувствительных частиц, демпферного узла и источников электрического или магнитного полей.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам ограничения пляски проводов, молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей воздушных линий связи, а также пролетам, оборудованным такими устройствами.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к гасителям вибрации проводов, молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи, самонесущих волоконно-оптических кабелей связи.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на воздушных линиях электропередачи. Зажим состоит из корпуса 1, имеющего желоб 6, резьбовое отверстие 11 и отверстие 7 для закрепления в нем упругого демпферного элемента.

Изобретение относится к областям электроэнергетики, связи, аэродромного обеспечения, а именно к гасителям низкочастотных колебаний (пляски) проводов воздушных линий электропередачи, кабелей воздушных линий связи, проводов и тросов антенно-фидерных устройств аэродромного обеспечения.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено для защиты от ветровой вибрации проводов и грозозащитных тросов воздушной линии электропередачи (ВЛ).

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к гасителям вибрации, предназначенным для защиты неизолированных проводов и молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи, а также самонесущих волоконно-оптических кабелей связи, подвешиваемых на опорах воздушных линий.

Предложен рычаг зажима для использования в дистанционной распорке-гасителе вибрации для отделения расщепленных передающих проводов, имеющий одну дальнюю концевую часть, предназначенную для поддержки провода, и другую концевую часть, снабженную концевым участком, который выполнен с возможностью размещения, при использовании, во взаимодействующем углублении в раме, причем рычаг зажима содержит элемент рычага (1) и элемент держателя (2), при этом элемент рычага и элемент держателя, когда скреплены, выполнены с возможностью захвата провода, при использовании, при этом рычаг зажима дополнительно содержит вкладыш (5) зажима, выполненный с возможностью охватывания провода, когда рычаг зажима находится в закрытом положении, при использовании, вокруг провода, и вкладыш зажима выполнен из синтетического полупроводящего эластомера, подходящего для захвата провода при температуре, превышающей 130°C. Изобретение обеспечивает уменьшение разрушения проводов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в качестве гасителя низкочастотных колебаний, например пляски расщепленных проводов и тросов воздушных линий электропередачи, а также кабелей воздушных линий связи. Гаситель состоит из демпферных элементов (2А) и (2Б), маятника (3) с грузами (4А) и (4Б) и рамы, соединяющей гаситель с проводами (кабелями, тросами) (1). Рама выполняется из U-образных дуг (8), которые подвешиваются на тягах (6) дистанционных распорок (5) и прикрепляются попарно своими концами к внешним фланцам (9А) и (9Б) демпферных элементов (2А) и (2Б) маятника (3). Внутренние фланцы (10А) и (10Б) демпферных элементов (2А) и (2Б) соединены с маятником (3) и они имеют опору с возможностью вращения на несущую ось (11). Гаситель обеспечивает высокую эффективность демпфирования вибрационных колебаний за счет большой величины логарифмического декремента колебаний, обладает эксплуатационной надежностью и технологичностью при производстве. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к экранам для снижения напряжения начала короны, возникающего на краю линейной спиральной арматуры подвесок самонесущих неметаллических оптических кабелей на опорах воздушных линий электропередачи. Экран выполняется в виде отрезка проволоки, прутка, трубки или стержня и состоит из части (1) в виде спиральной катушки круглой формы из (1÷20) витков и части (2) в форме спирали с количеством витков в (2÷20), жестко закрепляемой на линейной спиральной арматуре, например на спиральном протекторе (3), смонтированном на самонесущем неметаллическом оптическом кабеле (4). Конец (5) спирального протектора (4) располагается внутри спиральной круглой катушки (1) и доходит до ее поперечной оси (6), делящей катушку примерно пополам. Установка экрана на концах линейной спиральной арматуры, закрепленной на самонесущем неметаллическом оптическом кабеле, подвешенном на опорах воздушных линий электропередачи, позволяет фиксировать напряжение начала короны в пределах 30÷45 кВ, что обеспечивает ограничение коронных разрядов по допустимому уровню радиопомех и снижение опасности для самого самонесущего неметаллического оптического кабеля с точки зрения уменьшения вероятности разрушения его защитной диэлектрической оболочки. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к распоркам-демпферам для проводов расщепленной фазы воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения. Распорка-демпфер для проводов (1) расщепленной фазы воздушной линии электропередачи состоит из корпуса (2), лучей (3) с плашками-зажимами (4) на одном конце для крепления распорки к проводам (1) и демпферными узлами на другом конце, расположенными в пазах (5) корпуса. Демпферный узел состоит из эластомерных дисков (6), скрепленных вертикальной осью (7), на которую насаживаются крышки с крепежом (8). Заявляемая распорка-демпфер отличается высокими выбрационными характеристиками и хорошей надежностью в течение длительной эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на воздушных линиях электропередачи для защиты их проводов от усталостных вибрационных повреждений, а также повреждений, вызванных пляской проводов, обусловленной сочетанием ветровых нагрузок с гололедно-изморозевыми отложениями на проводах. В месте установки поддерживающего зажима к проводу, коаксиально ему, посредством термитной сварки приваривают защитный элемент из алюминия, представляющий собой тело вращения, в наружную поверхность которого вваривают преформированные в спирали стальные алюминированные проволоки, центральная часть защитного элемента, монтируемая в поддерживающий зажим, имеет диаметр D0, равный (1,4-2) диаметра провода dП, который по длине консольной части L0 уменьшается до диаметра провода dП, при этом диаметр консольных частей защитного элемента D(x) в местах после выхода из поддерживающего зажима определяют в зависимости от текущей координаты x, отсчитываемой от крайних точек поддерживающего зажима, из математического выражения. Технический результат состоит в повышении ресурсной стойкости провода при его вибрации, а также снижении максимального суммарного напряжения от растяжения провода и от его изгиба в месте его выхода из поддерживающего зажима, в случае возникновения пляски проводов, когда они подвергаются существенным механическим перегрузкам. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для гашения колебаний проводов, а также может быть использовано в качестве компенсатора растягивающих усилий, возникающих в проводах и кабелях от воздействия ударных ветровых нагрузок. Техническим результатом является повышение демпфирующей способности. Устройство для гашения колебаний проводов содержит цилиндрический корпус с дном, крышкой и двумя петлями, шток и две концентрически расположенные в корпусе предварительно поджатые пружины с помощью диска, расположенного на конце штока, пружины имеют противоположное направление навивки, причем отношение длины каждой пружины в свободном состоянии к среднему диаметру более 10, зазоры между внутренней пружиной и штоком, между пружинами, между внешней пружиной и внутренней поверхностью корпуса выполнены таким образом, что при сжатии пружин обеспечивается прижатие части витков пружин друг к другу и части витков внутренней пружины - к штоку, а части витков внешней пружины - к корпусу. 1 ил.

Использование: в области электроэнергетики для ограничения интенсивности пляски одиночных проводов воздушных линий электропередачи. Технический результат – повышение эффективности подавления вибрационных колебаний проводов в широком частотном диапазоне. Способ заключается в подвеске на проводе (1) пролета (2) линии маятниковых гасителей (3) и маятниковых гасителей-стабилизаторов (4). Маятниковые гасители (3) закрепляются на проводе (1) в горизонтальной плоскости вблизи от концов (8, 9) пролета (2) или от точек крепления (10) маятниковых гасителей-стабилизаторов (4). Маятниковые гасители (3) устанавливаются попарно в шахматном порядке таким образом, что одна пара маятниковых гасителей (3) находится влево от провода (1), а следующая пара маятниковых гасителей (3) находится вправо от провода (1). Количество маятниковых гасителей-стабилизаторов (4) выбирают в пределах от L/150 до L/250, где L - длина пролета (2) линии в метрах, а их момент инерции превышает момент инерции маятниковых гасителей (3). Маятниковые гасители и маятниковые гасители-стабилизаторы состоят из набора проволочных спиралей, изогнутых совместно в форме буквы Ω и навиваемых своими концами на провод. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: в области электроэнергетики для ограничения гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи. Технический результат - повышение эффективности гашения колебаний в широком частотном диапазоне. Ограничитель состоит из демпферного элемента, грузов и зажима, представляющего собой отрезок оцинкованного стального каната, составленного из набора проволок в количестве 16÷30 штук. Грузы выполняются в виде изогнутых стержней или круглых труб и жестко закрепляются по концам демпферного элемента, а зажим закрепляется на демпферном элементе и соединяется с проводом воздушной линии электропередачи. На концах прямолинейных отрезков грузов выполняются утолщения в форме цилиндрических, или шарообразных, или конусообразных полувтулок, которые соединяются за одно целое с отрезками грузов или с возможностью отсоединения от них, и располагаются встык по горизонтальному направлению относительно друг друга или на минимальном расстоянии друг от друга. Разъемное соединение полувтулок с концами отрезков грузов может быть реализовано посредством резьбового соединения. Грузы выбираются одинаковыми или разными по весу в пределах значений 0,6÷3,5 кг и располагаются симметрично на равном или различном расстоянии, измеряемом от точки их изгиба до поперечной оси, проходящей по центру зажима. Шаг свивки проволок оцинкованного стального каната демпферного элемента выбирается в пределах 30÷75 мм для проводов диаметром 9,1 мм, 40÷80 мм для проводов диаметром 11 мм, 50÷100 мм для проводов диаметром 13 мм. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх