RU2778937C1

RU2778937C1 - Phase-to-phase spacer of overhead power lines

Info

Publication number: RU2778937C1
Application number: RU2021122652A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Карасев; Евгений Алексеевич Юданов; Максим Викторович Шеленберг
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэнерго-Инжиниринг" (Ооо "Форэнерго-Инжиниринг"
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2022-08-29

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of electric power engineering, namely, to phase-to-phase spacers of overhead power lines. Spacer comprises a detachable insulating module 1, two end terminals 2, 3 at the ends thereof, secured on attachment nodes 4, 5 to the wires 6. The central part of the module 1 is made in the form of a hinge assembly constituting a metal tip 7 with a shaped groove 8, set on the rod 9 of the module 1 on one side of the central part thereof, and a second metal tip 10 with a shaped protrusion 11, set on the rod 9 of the module 1 on the other side of the central part thereof. The shaped protrusion 11 of the tip 10 matches the shaped groove 8 of the tip in shape and geometry at the coupling point, ensuring connection thereof. In the variant according to the second dependent claim, an elastomeric insert 13 is set on the shoulders 12 of the shaped protrusion 11 of the metal tip 10.

EFFECT: invention provides high operational reliability due to the improved damping and strength characteristics, as well as a high degree of articulation when wires are being twisted.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к междуфазным дистанционным распоркам воздушных линий электропередачи.The invention relates to the field of electric power industry, namely to phase-to-phase distance struts of overhead power lines.

Известна междуфазовая дистанционная распорка для фиксации проводов воздушной линии электропередачи, содержащая изолирующую тягу с оконцевателями на ее концах для закрепления проводов, выполненную составной из, по меньшей мере, двух элементов, соединенных между собой, при этом оконцеватели выполнены с продольными каналами, на внутренней поверхности одной из сторон которых выполнены шипы, а вторая сторона выполнена со сквозным отверстием со скосом и наклонным выступом [1].Known interfacial spacer for fixing the wires of an overhead power line, containing an insulating rod with end fittings at its ends for fixing the wires, made up of at least two elements connected to each other, while the end fittings are made with longitudinal channels, on the inner surface of one spikes are made from the sides of which, and the second side is made with a through hole with a bevel and an inclined ledge [1].

Данная распорка предназначена для монтажа на линиях, значениям находящихся под напряжением, что обусловило существенное усложнение конструктивного выполнения ее изолирующей тяги с оконцевателями. Распорки, монтируемые, как правило, на воздушных линиях электропередачи, не находящихся под напряжением, гораздо проще по конструкции и технологический процесс их изготовления существенно менее затратен и сложен.This spacer is intended for installation on lines, values under voltage, which led to a significant complication of the design of its insulating rod with end fittings. Spacers, mounted, as a rule, on overhead power lines that are not energized, are much simpler in design and the technological process of their manufacture is much less expensive and complicated.

Известна также внутрифазная изолирующая распорка, содержащая корпус, соединенный с плашечными зажимами для крепления составляющих расщепленного провода, каждый из которых снабжен опорной и нажимной плашками; при этом корпус выполнен в виде осевого стержня из диэлектрического материала и имеет трекингозащитные ребра, а плашечные зажимы жестко закреплены на корпусе, причем нажимная и опорные плашки соединяются при помощи болтового соединения [2].Also known intra-phase insulating strut, containing a housing connected to the plate clamps for fastening the components of the split wire, each of which is equipped with a support and pressure plates; in this case, the body is made in the form of an axial rod made of a dielectric material and has tracking-protective ribs, and the die clamps are rigidly fixed to the body, and the pressure and support plates are connected by means of a bolted connection [2].

В этой известной распорке не обеспечено оптимальное соотношение между значениями строительных длин узлов крепления к проводам воздушной линии к значениям строительных длин изоляционного корпуса, что чрезвычайно важно для достижения высоких электрических характеристик междуфазных дистанционных распорок, особенно, если они монтируются на воздушных линиях электропередачи сверхвысокого и ультравысокого напряжений (свыше 330 кВ).This well-known spacer does not provide the optimal ratio between the construction lengths of the attachment points to the wires of the overhead line to the construction lengths of the insulating housing, which is extremely important for achieving high electrical characteristics of phase-to-phase spacers, especially if they are mounted on overhead transmission lines of ultra-high and ultra-high voltage (over 330 kV).

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи, содержащая изоляционный модуль с, по меньшей мере, двумя выполненными на его концах оконцевателями, закрепленными к присоединительным узлам крепления к проводам воздушной линии электропередачи [3].The closest technical solution in relation to the proposed one is an interphase spacer of overhead power lines, containing an insulating module with at least two terminations made at its ends, fixed to the attachment points to the wires of the overhead power line [3].

В этой междуфазной дистанционной распорке воздушных линий электропередачи в середину изоляционного модуля встроен гибкий элемент, выполненный в виде металлического троса, имеющего жесткость меньше, чем жесткость самого изоляционного троса, что позволяет предохранять элементы распорки от повреждений при движениях и перемещениях проводов. Тем не менее, в настоящее время к междуфазным дистанционным распоркам предъявляются более высокие требования в части их демпфирующих характеристик и обеспечения шарнирности изоляционного модуля при кручениях.In this phase-to-phase spacer of overhead transmission lines, a flexible element is built into the middle of the insulating module, made in the form of a metal cable, having a stiffness less than the stiffness of the insulating cable itself, which makes it possible to protect the spacer elements from damage during movements and movements of wires. However, there are now higher requirements for phase-to-phase spacers in terms of their damping characteristics and to ensure the torsional articulation of the insulating module.

Заявитель ставил перед собой конкретную задачу разработать междуфазную дистанционную распорку воздушных линий электропередачи, характеризующуюся высокой эксплуатационной надежностью, достигаемой за счет улучшенных ее вибрационных и прочностных характеристик путем введения в центральную часть изоляционного модуля шарнирного и демпфирующего узлов. В этом случае распорка не только надежно фиксирует провода, но действует практически также как устройство (гаситель), демпфирующее колебательные процессы, возникающие на воздушных линиях электропередачи, и одновременно с высокой степенью шарнирности при кручениях, то есть, ее функциональные возможности расширяются по существу значительно. Вышеуказанный положительный технический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков предложенной междуфазной дистанционной распорки воздушных линий, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи, содержащая изоляционный модуль с, по меньшей мере, двумя выполненными на его концах оконцевателями, закрепленными к присоединительным узлам крепления к проводам воздушной линии электропередачи, в которой в центральной части изоляционного модуля расположен узел, воспринимающий колебания проводов; по меньшей мере, один вышеупомянутый узел, воспринимающий колебания проводов, выполнен в виде металлического наконечника с фигурной полостью, насаженного на стержень изоляционного разрезанного модуля с одной стороны его центральной части и второго металлического наконечника с фигурным выступом, насаженным на стержень изоляционного модуля с другой стороны его центральной части, при этом фигурный выступ металлического наконечника в месте сопряжения по форме и геометрии соответствует фигурной полости другого металлического наконечника, обеспечивая их соединение; фигурный выступ металлического наконечника, по меньшей мере, одного вышеупомянутого узла, воспринимающего колебания проводов, выполнен с, по меньшей мере, одним плечиком, на котором установлен эластомерный вкладыш-демпфер, за счет своего межслойного трения обеспечивающий эффект демпфирования и расстройку частот колебаний.The Applicant set himself a specific task to develop an interphase spacer of overhead transmission lines, characterized by high operational reliability, achieved due to its improved vibration and strength characteristics by introducing hinge and damping units into the central part of the insulating module. In this case, the spacer not only securely fixes the wires, but also acts practically as a device (dampers), damping oscillatory processes that occur on overhead power lines, and at the same time with a high degree of torsional articulation, that is, its functionality expands essentially significantly. The above positive technical result was achieved due to a new set of essential design features of the proposed interphase spacer of overhead lines, presented in the following claims: fixed to the connecting nodes of attachment to the wires of the overhead power line, in which in the central part of the insulating module there is a node that perceives vibrations of the wires; at least one of the aforementioned assembly, which perceives wire vibrations, is made in the form of a metal tip with a shaped cavity, mounted on the rod of the insulating cut module on one side of its central part and a second metal tip with a shaped protrusion, mounted on the rod of the insulating module on the other side of it the central part, while the curly protrusion of the metal tip in the place of conjugation corresponds in shape and geometry to the curly cavity of the other metal tip, providing their connection; the shaped protrusion of the metal tip of at least one of the aforementioned assembly that perceives wire vibrations is made with at least one shoulder, on which an elastomeric damper insert is installed, which, due to its interlayer friction, provides a damping effect and vibration frequency detuning.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - представлен общий вид междуфазной дистанционной распорки воздушных линий электропередачи, выполненной согласно настоящему изобретению.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 is a perspective view of an overhead power line phase-to-phase spacer made in accordance with the present invention.

Заявляемая междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи содержит изоляционный разрезанный модуль 1 (в конструкции распорки может быть более одного изоляционного модуля), два или несколько на его концах оконцевателя 2, 3, закрепляемых к присоединительным узлам крепления 4, 5 к проводам (тросам) 6 воздушной линии электропередачи. Изоляционный разрезанный модуль 1 распорки изготавливается из стеклопластиковых, базальтопластиковых или кислотостойких стержней. Строительная длина распорки выбирается меньше, чем расстояние между проводами (тросами) 6 в месте установки. Оконцеватели 2, 3 и присоединительные узлы крепления 4, 5 к проводам (тросам) 6 воздушной линии электропередачи могут быть объединены конструктивно (в единый конструктивный блок). В распорке может быть также предусмотрено устройство (не показано), позволяющее регулировать ее строительную длину.The inventive phase-to-phase distance strut of overhead power lines contains an insulating cut module 1 (there may be more than one insulating module in the design of the strut), two or more terminals 2, 3 at its ends, fixed to the connecting attachment points 4, 5 to the wires (cables) 6 of the air power lines. The insulating sectioned spacer module 1 is made of fiberglass, basalt-plastic or acid-resistant rods. The construction length of the spacer is chosen less than the distance between the wires (cables) 6 at the installation site. Terminations 2, 3 and attachment points 4, 5 to the wires (cables) 6 of the overhead power line can be structurally combined (into a single structural unit). The spacer can also be provided with a device (not shown) that allows you to adjust its construction length.

Центральная часть изоляционного разрезанного модуля 1 выполняется в виде шарнирного узла, представляющего собой один металлический наконечник 7 с фигурной полостью 8, насаженный на стержень 9 изоляционного модуля 1 с одной стороны его центральной части и второй металлический наконечник 10 с фигурным выступом 11, насаженный на стержень 9 изоляционного модуля 1 с другой стороны его центральной части. При этом, фигурный выступ 11 металлического наконечника 10 по форме и геометрии соответствует в месте сопряжения фигурному пазу 8 металлического наконечника 7, обеспечивая их соединение. В результате такой конструкции центральной части изоляционного разрезанного модуля 1, за счет плотного введения металлического наконечника 10 фигурным выступом 11 в фигурную полость 8 металлического наконечника 7 в центральной части изоляционного модуля 1 формируется конструкция шарнирного узла, эффективнодействующего как в продольном направлении (при сжатии и растяжки проводов) так и в поперечном направлении (при кручении проводов). Такая конструкция шарнирного узла соответствует первому независимому пункту формулы изобретения.The central part of the insulating cut module 1 is made in the form of a hinge assembly, which is one metal tip 7 with a figured cavity 8, mounted on the rod 9 of the insulating module 1 on one side of its central part and the second metal tip 10 with a figured protrusion 11, mounted on the rod 9 insulation module 1 on the other side of its central part. At the same time, the figured protrusion 11 of the metal tip 10 corresponds in shape and geometry to the figured groove 8 of the metal tip 7 at the point of conjugation, ensuring their connection. As a result of this design of the central part of the insulating sectioned module 1, due to the tight insertion of the metal tip 10 by the shaped protrusion 11 into the shaped cavity 8 of the metal tip 7, in the central part of the insulating module 1, the design of the hinge assembly is formed, which effectively operates both in the longitudinal direction (when the wires are compressed and stretched). ) and in the transverse direction (when twisting the wires). This design of the hinge assembly corresponds to the first independent claim.

В варианте по второму зависимому пункту формулы изобретения на плечик(и) 12 фигурного выступа 11 металлического наконечника 10 устанавливается эластомерный вкладыш(и) (демпфер(ы) 13. Тогда, в этом случае шарнирный узел начинает работать как демпфирующий узел, так как при возникновении колебаний проводов воздушной линии электропередачи эластомерный(е) вкладыш(и) демпфер(ы) 13 за счет своего межсословного трения обеспечивают до определенной степени эффект демпфирования и расстройки частот колебаний. Таким образом, предложенная междуфазная дистанционная распорка фактически становится одновременно гасителем-расстраивателем, например, низкочастотных колебаний (пляски), в котором объединены свойства крутильного демпфирования и расстройки, то есть, может выполнять новую несвойственную ей ранее функцию.In the variant according to the second dependent claim on the shoulder(s) 12 of the curly protrusion 11 of the metal tip 10, an elastomeric insert(s) (damper(s) 13 is installed. Then, in this case, the hinge assembly begins to work as a damping assembly, since when fluctuations of overhead transmission line wires, the elastomeric insert(s) of the damper(s) 13, due to their inter-layer friction, provide to a certain extent the effect of damping and detuning the oscillation frequencies. low-frequency oscillations (dance), which combines the properties of torsional damping and detuning, that is, it can perform a new function that was previously unusual for it.

Изобретение работает следующим образом:The invention works as follows:

Предлагаемая междуфазная дистанционная распорка функционирует не только как обычная междуфазная распорка, то есть, просто жестко фиксирует провода (тросы) воздушной линии электропередачи в пролете, а действует как эффективное демпфирующее устройство и устройство, обеспечивающее нормальное функционирование распорки при кручениях (при усилиях, разворачивающих провода и распорку в поперечных направлениях).The proposed phase-to-phase spacer functions not only as a conventional phase-to-phase spacer, that is, it simply rigidly fixes the wires (cables) of the overhead power line in the span, but acts as an effective damping device and a device that ensures the normal functioning of the spacer during torsion (under forces that unfold the wires and strut in transverse directions).

В заявленных вариантах шарнирный узел одинаково эффективно срабатывает как при сжатии, растяжении, так и кручения проводов (тросов), так как металлические наконечники 7 и 10 имеют возможность перемещения один относительно другого вдоль продольной оси 14 изоляционного модуля 1 и вращаться один относительно другого вокруг продольной оси 14 изоляционного модуля 1, исключая повреждения и разрушения элементов конструкции распорки. Кроме того, при возникновении колебаний проводов воздушной линии электропередачи эластомерные вкладыши (демпферы) 13 за счет своего межслойного трения обеспечивают до определенной степени эффект демпфирования и расстройки частот колебаний и распорка может действовать как гаситель колебаний.In the claimed versions, the hinge assembly works equally effectively both in compression, tension, and torsion of wires (cables), since the metal tips 7 and 10 are able to move one relative to the other along the longitudinal axis 14 of the insulating module 1 and rotate one relative to the other around the longitudinal axis 14 of the insulation module 1, excluding damage and destruction of structural elements of the strut. In addition, when oscillations occur in the wires of an overhead power line, the elastomeric liners (dampers) 13, due to their interlayer friction, provide to a certain extent the effect of damping and detuning the vibration frequencies, and the spacer can act as a vibration damper.

Предлагаемая междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи характеризуется высокой эксплуатационной надежностью (за счет улучшенных ее демпферных и прочностных характеристик путем введения в центральную часть изоляционного модуля узла, воспринимающего колебания проводов, то есть шарнирного и/или демпфирующего узлов), высокой степенью шарнирности при кручениях проводов в результате действия интенсивных крутильных колебаний, возникающих на воздушных линиях электропередачи, а также широкими функциональными возможностями промышленного использования на открытых электроэнергетических объектах.The proposed phase-to-phase spacer of overhead transmission lines is characterized by high operational reliability (due to its improved damping and strength characteristics by introducing into the central part of the insulating module a unit that perceives vibrations of wires, that is, hinged and / or damping units), a high degree of articulation during torsion of wires in as a result of the action of intense torsional vibrations that occur on overhead power lines, as well as wide functionality of industrial use at open electric power facilities.

Источники информации:Sources of information:

[1] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Междуфазовая дистанционная распорка для фиксации проводов воздушной линии электропередачи» №1746453, Н02G 7/12, заявлено 01.10.1990, опубликовано 07.07.1992.[1] Description of the invention to the author's certificate "Interphase spacer for fixing the wires of an overhead power line" No. 1746453, H02G 7/12, declared 01.10.1990, published 07.07.1992.

[2] Описание к патенту на полезную модель «Внутрифазная изолирующая распорка» №136930, Н02G 7/12, заявлено 17.07.2013, опубликовано 20.01.2014.[2] Description of the utility model patent "Intraphase insulating strut" No. 136930, H02G 7/12, filed on 07/17/2013, published on 01/20/2014.

[3] Описание к патенту на изобретение «Междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи напряжением» №2690700, Н02G 7/12, заявлено 04.09.2018, опубликовано 05.06.2019.[3] Description of the patent for the invention "Inter-phase spacer of overhead power transmission lines with voltage" No. 2690700, H02G 7/12, declared 09/04/2018, published 06/05/2019.

[4] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Междуфазовая распорка» №1543492, Н02G 7/12, заявлено 15.06.1987, опубликовано 15.02.1990.[4] Description of the invention to the author's certificate "Interphase spacer" No. 1543492, H02G 7/12, declared 06/15/1987, published 02/15/1990.

[5] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Междуфазная распорка» №1220039, Н02G 7/12, заявлено 21.06.1984, опубликовано 23.03.1986.[5] Description of the invention to the author's certificate "Interfacial spacer" No. 1220039, H02G 7/12, declared 06/21/1984, published 03/23/1986.

[6] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Между фазовая изолирующая распорка» №1501206, Н02G 7/12, заявлено 07.03.1984, опубликовано 15.08.1989.[6] Description of the invention to the author's certificate "Interphase insulating spacer" No. 1501206, H02G 7/12, declared 03/07/1984, published 08/15/1989.

[7] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Высоковольтная междуфазовая распорка» №1443072, Н02G 7/12, заявлено 09.01.1984, опубликовано 07.12.1988.[7] Description of the invention to the author's certificate "High-voltage interphase spacer" No. 1443072, H02G 7/12, declared 09.01.1984, published 07.12.1988.

[8] Описание изобретения к авторскому свидетельству «Устройство для крепления междуфазовой распорки к проводам фаз воздушной линии электропередачи» №1376165, Н02G 7/12, заявлено 04.06.1986, опубликовано 23.02.1988.[8] Description of the invention to the author's certificate "Device for fastening the interphase spacer to the wires of the phases of an overhead power line" No. 1376165, H02G 7/12, declared 06/04/1986, published 02/23/1988.

[9] Описание к патенту на изобретение «Междуфазная дистанционная распорка воздушных линий электропередачи напряжением 35-1150 кВ» №2577034, Н02G 7/12, заявлено 25.11.2014, опубликовано 10.03.2016.[9] Description of the patent for the invention "Inter-phase spacer of overhead transmission lines with a voltage of 35-1150 kV" No. 2577034, H02G 7/12, declared on November 25, 2014, published on March 10, 2016.

Claims

1. An interphase spacer of overhead power lines, containing an insulating module with at least two ends made at its ends, fixed to the connecting nodes for attaching to the wires of an overhead power line, in which in the central part of the insulating module there is a node that perceives vibrations of the wires, characterized in that that at least one of the aforementioned assembly, perceiving wire vibrations, is made in the form of a metal tip with a shaped cavity, mounted on the rod of the insulating detachable module on one side of its central part, and a second metal tip with a shaped ledge, mounted on the rod of the insulating module on the other sides of its central part, while the figured protrusion of the metal tip in the place of conjugation corresponds in shape and geometry to the figured cavity of the other metal tip, providing their connection.

2. The spacer according to claim 1, characterized in that the figured protrusion of the metal tip of at least one of the above-mentioned assembly, which perceives vibrations of the wires, is made with at least one shoulder, on which an elastomeric damper insert is installed, due to its inter-layer friction providing the effect damping and frequency detuning.