поддерживающий зажим

Формула изобретения

1. Поддерживающий зажим для проводов воздушных линий электропередачи, содержащий лодочку с углублениями, подвеску, цапфы которой расположены в углублениях лодочки, и механизм зажатия провода, состоящий из, по меньшей мере, двух прижимных плашек, выполненных в форме Г-образных рычагов, отличающийся тем, что он снабжен запирающим устройством, расположенным в углублениях лодочки и препятствующим расцеплению выполненных цилиндрической формы цапф подвески с лысками с лодочкой при подтягивании провода от действия вертикально направленных нагрузок, при этом длина лодочки L_лод рассчитывается в зависимости от максимального диаметра провода d_{пр.макс} из группы монтируемых проводов на линии, радиус лодочки R_лод принимается в зависимости от d _{пр.макс}, а радиус раструба лодочки R_растр - в зависимости от величины радиуса R_лод на длине L _растр=(1,15÷1,45)R_растр, опорное плечо Г-образного рычага каждой плашки механизма зажатия провода выполнено в виде эксцентрика с радиусом закругления r на конце и радиусами кривизны R₁ и R₂ опорного плеча прижимной плашки, центры которых расположены на прямой, отстоящей от наружной поверхности вертикального плеча Г-образного рычага каждой плашки на некоторое расстояние n₁, длина опорного плеча L ₁ рассчитывается в зависимости от максимального диаметра d_{пр.макс} из группы монтируемых проводов в зажиме, а длина вертикального плеча L₂ - в зависимости от длины L₁, в отверстии для стягивающего болта вертикального плеча выполнено дополнительное радиальное углубление радиусом R₃ под шайбу, имеющую радиальную поверхность, соответствующую радиальной поверхности упомянутого углубления, ширина плашек L_плаш механизма зажатия провода выбирается исходя из общей длины лодочки L_лод, причем для обеспечения стабильности прочности заделки провода в лодочке зажима величина расстояния А от дна желоба лодочки до поверхности прокладки прижимных плашек принимается постоянной.

2. Зажим по п.1, отличающийся тем, что упомянутое запирающее устройство выполнено в виде штифта.

3. Зажим по п.1, отличающийся тем, что при выполнении цапф цилиндрическими одна из сторон прижимных плашек выполнена удлиненной в виде радиально-трапецеидального выступа, исключающего расцепление подвески с лодочкой.

4. Зажим по п.1, отличающийся тем, что радиус лодочки R_лод рассчитывается, исходя из выражения: R_лод=(0,505÷0,53)d_{пр.макс.} .5. Зажим по п.1, отличающийся тем, что длина лодочки L_лод составляет L_лод=(7,5÷9,5)d_{пр.макс} .

6. Зажим по п.1, отличающийся тем, что радиус раструба лодочки R_растр рассчитывается в зависимости от R _лод и составляет R_растр=(1,5÷1,8)R _лод на длине L_растр=(1,15÷1,45)R_лод .

7. Зажим по п.1, отличающийся тем, что радиус закругления r эксцентрика опорного плеча Г-образного рычага каждой плашки механизма зажатия провода равен r=3,0÷4,5 мм.

8. Зажим по п.1, отличающийся тем, что радиус кривизны R₁ эксцентрика определяется из выражения: R₁=(1,05÷1,3)d _{пр.макс}.

9. Зажим по п.1, отличающийся тем, что радиус кривизны R₂ эксцентрика определяется из выражения: R₂=(0,45÷0,7)R₁.

10. Зажим по п.1, отличающийся тем, что длина опорного плеча L₁ определяется из выражения: L₁=(0,8÷1,2)d _{пр.макс}.

11. Зажим по п.1, отличающийся тем, что длина вертикального плеча L₂ определяется из выражения: L₂=(1,25÷1,6)L₁.

12. Зажим по п.1, отличающийся тем, что ширина плашек L_плаш механизма зажатия провода определяется из выражения: L_плаш=(0,25÷0,4)L _лод.

13. Зажим по п.1, отличающийся тем, что угол наклона как минимум одной из сторон вертикального плеча Г-образного рычага плашки механизма зажатия провода равен: =5°÷20°.

14. Зажим по п.1, отличающийся тем, что лодочка выполнена из немагнитного сплава, обеспечивающего разомкнутость магнитного контура зажима и снижение потерь на перемагничивание.

15. Зажим по п.13, отличающийся тем, что лодочка выполнена из алюминия.

16. Зажим по п.1, отличающийся тем, что ниже дна лодочки подвеска выполнена с двухлапчатой проушиной, в отверстиях которой расположена горизонтальная ось, предназначенная для подвески на зажиме ограничителя перенапряжения.

17. Зажим по п.15, отличающийся тем, что вышеуказанная горизонтальная ось двухлапчатой проушины выполнена в виде болта с гайкой и шплинтом по концам.

18. Зажим по п.15, отличающийся тем, что в отверстия двухлапчатой проушины установлены алюминиевые втулки, обеспечивающие разомкнутость магнитного контура зажима с подвешенным к нему ограничителем перенапряжения.

19. Зажим по п.1, отличающийся тем, что величина расстояния А от дна желоба лодочки до поверхности прокладки прижимных плашек определяется из выражения: А=d _пров+В, где d_пров - диаметр провода, В - толщина прокладки.

20. Зажим по п.1, отличающийся тем, что зажим снабжен спиральным протектором, навитым на провод и уложенным в желоб лодочки.

21. Зажим по п.19, отличающийся тем, что спиральный протектор выполнен из алюминиевых или алюминированных проволок диаметром от 2,2 мм до 3,5 мм.

22. Зажим по п.1, отличающийся тем, что при монтаже зажима в опорном положении на коромысле для проводов в расщепленной фазе подвеска выполнена вилообразной формы с вертикальным кронштейном, горизонтальными выступами, закрепленными в гнездах коромысла, и дугообразными плечиками с цапфами, входящими в углубления на боковых поверхностях лодочки, при этом на концевых частях прижимных плашек выше стяжного болта выполнены сферические приливы радиусом R_4, выполняющие роль экрана и защищающие выступающие части болтового соединения прижимных плашек от короны, и радиальные углубления радиусом R₃ и глубиной n₂.

23. Зажим по п.22, отличающийся тем, что высота h сферических приливов прижимных плашек принимается исходя из высоты m гайки стяжного болта и составляет h=(1,35÷1,6)m, а радиус R₄ сферы приливов - R₄=(0,4÷0,8)h.

24. Зажим по п.22, отличающийся тем, что радиус R₃ радиальных углублений в прижимных плашках определяется из выражения R₃=(0,8÷0,95)D _оп, где D_оп - диаметр окружности, описанной вокруг контура гайки стяжного болта.

25. Зажим по п.22, отличающийся тем, что глубина n₂ радиальных углублений на прижимных плашках равна n₂=3÷6 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к поддерживающим зажимам для подвески проводов воздушных линий электропередачи.

Известен глухой поддерживающий зажим для проводов линий электропередачи, состоящий из подвески и лодочки, выполненной с уступами, и механизма зажатия провода в виде плашек, при этом механизм зажатия провода снабжен секторным гребнем с радиусом сектора, совпадающим с центром качания лодочки и обеспечивающим запирание лодочки и подвески от их взаимного расцепления [1].

Этот известный зажим характеризуется рядом существенных недостатков:

- высокая металлоемкость зажима, обусловленная необходимостью обеспечить за счет прочностного усиления механизма зажатия провода предотвращение расцепления лодочки с подвеской при действии больших ветровых и гололедных нагрузок на провода воздушной линии электропередачи;

- недостаточная прочность заделки провода в зажиме, что показала длительная практика использования данного зажима на воздушных линиях электропередачи;

- сложность конструктивного исполнения механизма зажатия провода из-за требования выполнения секторного гребня с радиусом сектора, точно совпадающим с центром качания лодочки.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является поддерживающий зажим для проводов воздушных линий электропередачи, содержащий лодочку с углублениями, подвеску, цапфы которой расположены в углублениях лодочки, и механизм зажатия провода, состоящий из, по меньшей мере, двух прижимных плашек, выполненных в форме Г-образных рычагов [2].

Однако данный поддерживающий зажим также имеет недостатки. При подвеске зажима на опоре, установленной во впадине при прохождении линии по пересеченной местности, происходит подтягивание провода, в результате чего цапфы подвески перемещаются в пазы лодочки и зажим теряет шарнирность, что может при воздействии тяжения вдоль линии при неравномерном сбросе гололеда в смежных пролетах привести к излому подвесной части лодочки, расцеплению подвески с лодочкой и падению провода.

Заявитель ставил перед собой задачу разработки новой конструкции поддерживающего зажима, лишенной вышеуказанных недостатков ближайших аналогов. Положительный технический результат, заключающийся в обеспечении стабильности прочности заделки провода в зажиме, снижении металлоемкости, повышении надежности при эксплуатации и упрощении монтажа был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков заявляемого поддерживающего зажима, приведенной в нижеследующей формуле изобретения: «поддерживающий зажим для проводов воздушных линий электропередачи, содержащий лодочку с углублениями, подвеску, цапфы которой расположены в углублениях лодочки, и механизм зажатия провода, состоящий из, по меньшей мере, двух прижимных плашек, выполненных в форме Г-образных рычагов; он снабжен запирающим устройством, расположенным в углублениях лодочки и препятствующим расцеплению выполненных цилиндрической формы цапф подвески с лысками с лодочкой при подтягивании провода от действия вертикально направленных нагрузок, при этом длина лодочки L_лод рассчитывается в зависимости от максимального диаметра провода d_{пр.макс} из группы монтируемых проводов на линии, радиус лодочки R_лод принимается в зависимости от d_{пр.макс}, а радиус раструба лодочки R_растр - в зависимости от величины радиуса R_лод на длине L_растр=(1,15÷1,45)R_растр, опорное плечо Г-образного рычага каждой плашки механизма зажатия провода выполнено в виде эксцентрика с радиусом закругления r на конце и радиусами кривизны R₁ и R₂ опорного плеча прижимной плашки, центры которых расположены на прямой, отстоящей от наружной поверхности вертикального плеча Г-образного рычага каждой плашки на некоторое расстояние n₁, длина опорного плеча L₁ рассчитывается в зависимости от максимального диаметра d_{пр.макс} из группы монтируемых проводов в зажиме, а длина вертикального плеча L₂ - в зависимости от длины L₁, в отверстии для стягивающего болта вертикального плеча выполнено дополнительное радиальное углубление радиусом R₃ под шайбу, имеющую радиальную поверхность, соответствующую радиальной поверхности упомянутого углубления, ширина плашек L_плаш механизма зажатия провода выбирается исходя из общей длины лодочки L_лод, причем для обеспечения стабильности прочности заделки провода в лодочке зажима величина расстояния А от дна желоба лодочки до поверхности прокладки прижимных плашек принимается постоянной; упомянутое запирающее устройство выполнено в виде штифта; при выполнении цапф цилиндрической формы одна из сторон прижимных плашек выполнена удлиненной в виде радиально-трапецеидального выступа, исключающего расцепление подвески с лодочкой; радиус лодочки R_лод рассчитывается исходя из выражения: R _лод=(0,505÷0,53)d_{пр.макс}; длина лодочки L_лод составляет L_лод=(7,5÷9,5)d _{пр.макс}; радиус раструба лодочки R_растр рассчитывается в зависимости от R_лод и составляет R_растр =(1,5÷1,8)R_лод на длине L_растр=(1,15÷1,45)R _лод; радиус закругления r эксцентрика опорного плеча Г-образного рычага каждой плашки механизма зажатия провода равен r=3,0÷4,5 мм; радиус кривизны R₁ эксцентрика определяется из выражения: R₁=(1,05÷1,3)d_{пр.макс}; радиус кривизны R₂ эксцентрика определяется из выражения: R₂=(0,45÷0,7)R₁; длина опорного плеча L₁ определяется из выражения: L₁=(0,8÷1,2)d _{пр.макс}; длина вертикального плеча L₂ определяется из выражения: L₂=(1,25÷1,6)L₁; ширина плашек L_плаш механизма зажатия провода определяется из выражения: L_плаш=(0,25÷0,4)L_лод ; угол наклона как минимум одной из сторон вертикального плеча Г-образного рычага плашки механизма зажатия провода равен =5°÷20°; лодочка выполнена из немагнитного сплава, обеспечивающего разомкнутость магнитного контура зажима и снижение потерь на перемагничивание; лодочка выполнена из алюминия; ниже дна лодочки подвеска выполнена с двухлапчатой проушиной, в отверстиях которой расположена горизонтальная ось, предназначенная для подвески на зажиме ограничителя перенапряжения; вышеуказанная горизонтальная ось двухлапчатой проушины выполнена в виде болта с гайкой и шплинтом по концам; в отверстия двухлапчатой проушины установлены алюминиевые втулки, обеспечивающие разомкнутость магнитного контура зажима с подвешенным к нему ограничителем перенапряжения; величина расстояния А от дна желоба лодочки до поверхности прокладки прижимных плашек определяется из выражения: А=d_пров+В, где d_пров - диаметр провода, В - толщина прокладки; зажим снабжен спиральным протектором, навитым на провод и уложенным в желоб лодочки; спиральный протектор выполнен из алюминиевых или алюминированных проволок диаметром от 2,2 мм до 3,5 мм; при монтаже зажима в опорном положении на коромысле для проводов в расщепленной фазе подвеска выполнена вилообразной формы с вертикальным кронштейном, горизонтальными выступами, закрепленными в гнездах коромысла, и дугообразными плечиками с цапфами, входящими в углубления на боковых поверхностях лодочки, при этом на концевых частях прижимных плашек выше стяжного болта выполнены сферические приливы радиусом R_4, выполняющие роль экрана и защищающие выступающие части болтового соединения прижимных плашек от короны, и радиальные углубления радиусом R₃ и глубиной n₂; высота h сферических приливов прижимных плашек принимается, исходя из высоты m гайки стяжного болта и составляет h=(1,35÷1,6)m, а радиус R ₄ сферы приливов - R₃=(0,4÷0,8)h; радиус R₃ радиальных углублений в прижимных плашках определяется из выражения R₃=(0,8÷0,95)D_оп, где D_оп - диаметр окружности, описанной вокруг контура гайки стяжного болта; глубина n₂ радиальных углублений на прижимных плашках равна n₂=3÷6 мм.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид поддерживающего зажима, выполненного согласно настоящему изобретению, вид спереди, перпендикулярно проводу воздушной линии электропередачи; на фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид сбоку; на фиг.3 - конструктивный вариант выполнения плашки механизма зажатия провода на фиг.1 с приливом с одной из ее сторон; на фиг.4 -вертикальный разрез первой плашки механизма зажатия провода на фиг.1; на фиг.5 - общий вид поддерживающего зажима на фиг.1, снабженного устройством для закрепления на нем ограничителя перенапряжения; на фиг.6 - то же, что на фиг.5, вид сбоку; на фиг.7 - общий вид поддерживающего зажима, выполненного согласно 22-му пункту формулы настоящего изобретения, вид спереди, перпендикулярно проводу воздушной линии электропередачи; на фиг.8 - то же, что на фиг.7, вид сбоку; на фиг.9 - общий вид плашки механизма зажатия провода на фиг.8; на фиг.10 - вертикальный разрез второй плашки механизма зажатия провода на фиг.8.

Заявляемый поддерживающий зажим для закрепления проводов 1 воздушных линий электропередачи состоит из лодочки 2, подвески 3 и механизма зажатия провода 1, выполненного в виде двух прижимных плашек в форме Г-образных рычагов, имеющих вертикальное плечо 4 и опорное плечо 5. Концы 6, 7 вертикальных плеч 4 плашек стягиваются стяжным болтом 8 с гайкой 9 и пружинной шайбой 10. Опорными плечами 5 плашки через прокладку 11 прижимают провод 1 к желобу 12 лодочки 2.

Подвеска 3 представляет собой деталь перевернутой U-образной формы с цапфами 13 по концам и гнездом 14 под пестик стержня нижнего изолятора гирлянды (не показана). Подвеска 3 шарнирно скреплена с лодочкой 2 за счет цапф 13, входящих в ее цилиндрические углубления 15.

В зажиме с подвеской, цапфы которой выполнены с лысками (гранями), предусмотрен запирающий штифт 16, установленный в углублениях 15 лодочки 2 и препятствующий ее расцеплению с подвеской 3 в случае возможного подтягивания провода 1 при воздействии на него вертикальной нагрузки.

Для достижения необходимых электрических и механических характеристик зажима, а также обеспечения стабильности прочности заделки провода оптимизируются его основные конструктивные размеры.

Длина лодочки равна L _лод=(7,5÷9,5)d_{пр.макс}, радиус раструба лодочки R_растр=(1,5÷1,8)R_лод на длине L_растр=(1,15÷1,45)R_лод. Опорное плечо 5 плашки выполняется в виде эксцентрика с радиусом закругления r=3,0÷4,5 мм на конце и радиусами кривизны R₁ =(1,05÷1,3)d_{пр.макс} и R₂=(0,45÷0,7)R ₁. Центры этих радиусов расположены на прямой 17, отстоящей от наружной поверхности вертикального плеча 4 плашки на расстояние n₁.

Длина опорного плеча L₁ =(0,8÷1,2)d_{пр.макс}, а длина вертикального плеча L₂=(1,3÷1,6)L₁. В отверстии 18 для стяжного болта 8 вертикального плеча 4 выполняется радиальное углубление 19 радиусом R₃ под шайбу 20 с радиальной поверхностью, соответствующей радиальной поверхности углубления 19.

Ширина прижимных плашек зависит от ширины лодочки L_лод и равна L_плаш=(0,25÷0,4)L _лод Вертикальное плечо 4 Г-образного рычага одной из плашек выполняется с выступом 21 радиально-трапецеидальной формы длиной L₃ для предотвращения расцепления лодочки 2 с подвеской, при этом L₃=(1÷1,2)L_плаш. Для обеспечения стабильности прочности заделки провода 1 в лодочке 2 зажима величина расстояния А от дна желоба 12 лодочки 2 до поверхности прокладки 11 прижимных плашек всегда принимается постоянной.

Угол наклона каждого вертикального плеча 4 Г-образного рычага плашки механизма зажатия провода 1 выбирается минимальных значений в пределах: =5°÷20°.

Лодочка 2 может быть выполнена из немагнитного сплава, например из алюминия, что позволяет достигнуть разомкнутости магнитного контура зажима и снизить потери на перемагничивание.

В варианте с подвеской к зажиму ограничителя перенапряжений (фиг.6) ниже дна лодочки 22 подвеска 23 выполняется с двухлапчатой проушиной 24, в отверстиях 25 которой закрепляется болт 26 с гайкой 27 и шплинтом 28. В отверстиях 25 двухлапчатой проушины 24 могут быть установлены алюминиевые втулки 29, обеспечивающие разомкнутость магнитного контура зажима и одновременно соединение с ограничителем перенапряжения (не показан).

В зажиме может быть использован спиральный протектор 30, который навивается на провод 1 и монтируется вместе с ним в желобе 12 лодочки 2. Спиральный протектор 30 целесообразно изготавливать из алюминиевых или алюминированных проволок диаметром от 2,8 мм до 3,2 мм.

Если зажим входит в комплект подвески проводов в расщепленной фазе, то его подвеска выполняется в варианте опорной конструкции (фиг.7 и 8). А именно, она представляет собой вертикальный кронштейн 31 с горизонтальными выступами 32, входящими в гнезда коромысла (не показано), заканчивающийся дугообразными вильчатыми плечиками 33 с цапфами 34, находящимися в зацеплении с углублениями 35 на боковых поверхностях 36 лодочки 37. В цапфах 34 кронштейнов 31 выполнены приливы 38, устанавливаемые в отверстиях лодочки 2 для предотвращения расцепления кронштейнов 31 с лодочкой 2 при вертикальном подтягивании провода 1. В этом конструктивном варианте на концевых частях 39, 40 прижимных плашек 41, 42 выше стяжного болта 43 по обе стороны от него выполняются сферические приливы 44 радиусом R₄, а также радиальные углубления 45 радиусом R₃ и глубиной h₃. Высота h сферических приливов 44 равна h=(1,35÷1,6)m, где m - высота гайки стяжного болта 43, радиус R₄ сферы приливов 44: R₄=(0,45÷0,8)h, а радиус R₃ радиальных углублений 45: R₃=(0,8÷0,95)D_оп., где D_оп - диаметр окружности, описанной вокруг контура гайки 46 стяжного болта 43; причем глубина n₂ радиальных углублений 45 равна: n₂=3÷6 мм.

Зажим монтируется следующим образом.

Зажимы с подвеской на фиг.1, 2, 5 и 6 поступают на монтаж в собранном виде, поэтому на воздушной линии электропередачи их предварительно разбирают. Вначале разбирается стяжной механизм, а именно отворачиваются и вынимаются гайки с пружинными шайбами; затем вынимаются прижимные плашки, освобождаются прокладки и отделяется лодочка от подвески.

Монтаж зажима с подвеской (фиг.1, 2, 5 и 6) проводится в следующей последовательности. В желоб 12 лодочки 2 укладывается провод 1 (провод 1 со спиральным протектором 30). С торца лодочки 2 до ее середины надвигается подвеска 3 таким образом, чтобы цапфы 13 подвески 3 проходили под лодочкой 2. Подвеска 3 поднимается, цапфы 13 вводятся в гнездо шарниров и отводятся в сторону. На провод 1 устанавливается прокладка 11, которая должна соответствовать диаметру монтируемого провода 1 в зажиме. Подвеска устанавливается в рабочее положение, в лодочке 2 устанавливаются прижимные плашки-рычаги, нижние концы которых вводятся во внутренние пазы лодочки 2, после этого подвеску можно положить до упора в выступы прижимных плашек. Верхние концы прижимных плашек стягиваются болтом 8, при затяжке которого эксцентрик опорных плеч Г-образных рычагов, перемещаясь, нажимают на прокладку 11 и надежно зажимают провод в желобе 12 лодочки 2. При установке плашек необходимо следить, чтобы ось зажимного болта 8 совпадала с вертикальной осью цапф 34 подвески. После установки плашек и затяжки болта 8 подвеска 3 поворачивается в рабочее положение и соединяется с пестиком изолятора изолирующей подвески.

От расцепления подвесок с цилиндрическими цапфами 34 предотвращают радиально-трапецеидальные выступы в плашках, выполненные по радиусу с центром, совпадающим с центром цапф подвески.

От расцепления подвесок, имеющих лыски (грани), предотвращает запирающее устройство в виде, например, штифта 16, устанавливаемого под цапфами. От расцепления вертикального кронштейна 31 с лодочкой 37 предотвращают выступы в цапфах 34, которые при сборке входят в отверстия лодочки 37.

Заявляемый поддерживающий зажим для подвески проводов воздушных линий электропередачи характеризуется оптимальностью конструктивного исполнения, что позволяет обеспечить его надежную работу в процессе длительной и безаварийной эксплуатации, особенно в условиях прохождения линии по пересеченной местности, когда часто происходит подтягивание провода; при этом зажим такой конструкции не теряет шарнирность в условиях действия тяжения вдоль линии и неравномерного сброса гололеда в смежных пролетах, что исключает излом подвесной части лодочки, ее расцепление с подвеской и падение провода на землю. Зажим изготавливается серийными партиями и поставляется на воздушные линии электропередачи.

Источники информации

1. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 262206 «Глухой поддерживающий зажим». Каетанович М.М. и др., класс Н02G 7/05, заявлено 23.12.1965 г., опубликовано 26.01.1970 г. Бюллетень № 6.

2. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 1786579 «Поддерживающий зажим». Дяченко В.Н. и др., класс Н02G 7/05, заявлено 24.06.1991 г., опубликовано 07.01.1993 г. Бюллетень № 1.