CN101427434B - 电缆悬挂装置及将电缆紧固于杆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在遭受不同类型的机械超负荷后如何使电缆设施保持功能有效或至少使损坏尽可能小的问题。这些问题通过如下方法和设施来解决,其中将紧固部件和紧固部件的接触材料设置成使得电缆能够在遭受机械超负荷时通过紧固部件滑动。
Description
技术领域
本发明涉及电缆悬挂装置。更具体来说,涉及适于减少电缆悬挂系统上的机械超负荷的影响的电缆悬挂装置。
背景技术
在地表上对电缆(例如用于电力的电缆)布线的一种常见方式是将它们吊在杆之间。电缆(例如自承式样架空电缆、利用螺旋钢筋(helically wound reinfocrement)加固的电缆、传输线等)通常借助悬挂装置的帮助紧固于杆上。
这种设施的一个问题是,它遭受例如正在倒塌的树木。这能严重损坏该设施,并且可能因该损坏而导致电缆系统的功能中断。维修系统和例如供电的中断成本会非常高。
电缆悬挂设施的一个特征是,它应该耐受能影响系统的不同状况,例如天气和正在掉落的飞机。大风或降雪能导致树木倒塌在该设施上并引起机械超负荷。电缆悬挂设施还应该易于在短时间内安装或维修并且具有成本效益。期望有一种电缆悬挂设施,它将减少维修的需要,而在必须要维修时,使用最少的工具和备件使用使维修具有成本效益。
一种解决有关正在倒塌的树木的方式是,通过砍倒其周围的所有树木,使得悬挂电缆所在的道路宽敞。如果完全可能的话,这样做成本是非常高的,并且如果飞机坠落在该设施上,这样做不能解决问题。
申请号为2798 783的法国专利描述一种电缆悬挂装置,在它遭受机械超负荷的情况下会使电缆脱离。这导致电缆掉落在地面上。为了维修,将需要具有用于将电缆重新置于杆上的高级工具。这样做成本 会很高。如果电缆在地上,例如出于安全性原因,必须切断电缆设施的功能,这样做成本也会很高。具有电缆悬挂装置的合适的配置以使电缆在合适的时刻脱离也是至关重要的。
发明内容
本发明涉及在遭受不同类型的机械超负荷之后如何使电缆设施保持功能有效或至少使损坏尽可能小的问题。
这些问题通过如下的方法和设施来解决:使紧固的电缆具有通过电缆紧固部件滑动的可能性,电缆紧固部件用于将电缆固定于例如杆。
更具体来说,这些问题通过如下方法和设施来解决,其中将紧固部件和紧固部件的接触材料设置成使得电缆能在遭受机械超负荷时通过紧固部件滑动。
根据本发明,这些问题通过根据权利要求的设施和方法来解决。在独立权利要求中能见到其它实施例。
本发明的一个主要优点在于,电缆能承受大量机械负荷直到发生任何损坏并且电缆落在地面上为止。直到它失去功能之前,电缆能遭受比其他解决方案的情况中更重的机械力。
另一个优点在于,减少了作用于电缆上的压力,以使得它不会让电缆永久性地变形。
另一个优点在于,电缆悬挂装置的功能不是与被紧固的电缆的外形和材料几乎无关。
另一个优点在于,即使电缆或电缆悬挂装置需要某些维修或调整,也不用很急,系统仍将工作而没有对周围造成危害的任何风险。
另一个优点在于,系统的维护简单且具有成本效益。
现在将结合附图借助优选实施例更详细地描述本发明。
附图说明
图1a和1b示出电缆悬挂装置的第一实施例。
图2示出包括两个电缆紧固部件的电缆悬挂装置的第二实施例。
图3a和3b示出电缆紧固部件。
图4示出电缆紧固部件的细节。
图5示出电缆紧固部件中的接触材料的细节。
具体实施方式
图1a和1b示出电缆悬挂装置CSD的第一实施例,它包括电缆紧固部件CSM和电缆悬挂装置扣合部件CSDF。能够将CSD安装在例如杆上,而且能够将电缆CE紧固在紧固部件CSM中。
CSM包括第一组件CSMF和第二组件CSMS,适于当合在一起进入关闭状态时将电缆CE紧固在它们之间。能够通过例如螺栓(bolt)、铰链(hinge)、弹簧(spring)或类似设施将它们保持在一起。在该例中,四个螺栓SSB将CSMF和CSMS固定在一起。在本实施例中,CSMF和CSDF集成在一起。
CSM包括接触面CS。电缆通过与包括接触材料SCM的接触面CS接触被紧固。
在此具体实施例中,电缆悬挂扣合部件CSDF是位于顶部的孔,用于将CSD挂在例如杆上的钩子中。CSD能够围绕钩子摆动。
当然其他类型的扣合部件也是可能的。例如能够将其固定安装于杆或集成在杆中。
但是,如果电缆悬挂装置或至少CSM具有摆动的可能性,则这是有利的。这将减少例如当树木倒下时电缆上的弯曲力。CSM和紧固的电缆CE之间的接触面CS能够自动调整自己的位置以更好地顺应杆附近的电缆所遵循的线路。因此,将使得更少的弯曲应力施加到电缆,并且能够最优地利用接触面CS。这使得电缆上的机械应力和应变(starin)的平均值较低,因为恒定地使用了整个所述表面。
还能够塑造电缆紧固部件CSM的外形以使得接触面CS基本上 遵循紧固的电缆CE的线路。这可能是杆附近的线弯曲部分(linecurvature)或直线。
CSM配置成使得紧固在CSM中的电缆在遭受机械超负荷,例如树木倒塌在两个杆之间的电缆上的情况下能够通过它滑动。这样具有直到任何损坏发生前,系统能够承受更重负荷的效果。此外,如果安装的电缆通过CSM滑动,电缆CE与杆之间的角度将减小,而且系统上的力将更小。
紧固的电缆将在遭受机械超负荷时在接触材料SCM上滑动。因此SCM必须允许电缆在其上滑动。紧固的电缆与接触面CS,SCM之间的摩擦系数能够在0.1-0.6之间,优选地在0.2-0.4之间。
如果SCM是弹性的,从而接触面CS能够适应电缆的形状,则这是有利的。这将使电缆CE上的压力维持在基本恒定的水平上。另一个优点在于,降低了作用于电缆上的压力,以使得它不会让电缆永久性地变形。此外,CS能够在电缆正在其上滑动时改变其外形。如果电缆不是圆形或对称的,则这是额外的优点。
SCM应该优选地比紧固的电缆所用的材料更软,例如热塑性弹性体(TPE)、热塑性橡胶、橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(StyreneButadiene Styrene,SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(Styrene EthyleneButylene Styrene,SEBS)、乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate,EVA)、乙烯-乙酸丁酯(Ethylene Butyl Acetate,EBA)、塞洛玛(Sylomer)、sylodyn、丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber,NBR)、丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber,SBR)或硅氧烷(silicone)。SCM材料的弹性模量应该优选地在40-500MPA之间。紧固的电缆应该在聚合物材料中优选地具有170-1200MPA之间的弹性模量。
图5示出接触面材料SCM。如果SCM是例如通过具有内置空腔(build-in cavities)BIC的发泡处理或类似发泡处理,则这是有利的。通过使用BIC,将有可能使得该材料本身更硬。较硬的材料使得更易于以耐用的方式将SCM附着于CSM、CSMF和CSMS。当紧固的电 缆遭受力时,较软的材料将容易变形。BIC还具有它们的尺寸和形状能够适应SCM的不同部分的优点。在材料附着CSM处能够没有例如BIC,从而使得扣合点更牢固。BIC还比发泡材料更容易地和更经济地制造。发泡或类似发泡材料也使得材料可适应不同类型的电缆。材料与滑动的电缆之间的滑动力与电缆的尺寸和外形相关性非常小。
如果电缆已经遭受机械超负荷并已经改变其在紧固部件CSM中的位置,则再次将其放回到合适的位置是容易的操作。能够打开CSM,并能够将电缆放到合适的位置。在将电缆CE放在其位置后,能够通过关闭CSM来紧固电缆CE。从不需要将电缆从悬挂装置中解开。
实施例2
图2示出包括两个电缆紧固部件CSM1和CSM2的电缆悬挂装置CSD。能够将CSD安装在例如杆上,并且能够将电缆紧固在两个紧固部件CSM1和CSM2中。在此具体实施例中,有两个电缆紧固部件CSM1和CSM2,但是只有一个或多于两个电缆紧固部件也是可能的。在图2中示出CSM1和CSM2的第一组件CSMF1、CSMF2。图3的详细图示中能见到的CSM1和CSM2的第二组件CSMS1和CSMS2未在图2中示出。
为了更容易地将电缆放到位,能够绕螺栓B1、B2转动CSM1和CSM2。图2中示出这一点,其中CSM1、CSMF1与CSM2、CSMF2相比是上面朝下地挂着的。当将电缆放进CSD中时,两个电缆紧固部件具有图1中的CSM1的位置,上面朝下地挂着。在电缆放置到位后,翻转CSM1和CSM2,并接合电缆紧固部件的第二组件CSMS1、CSMS2(能在图3a和3b中见到),并通过紧固螺杆SSB1、SSB2将电缆紧固。当然使得将电缆放进CSD中更容易有多种可能方式。这仅是一个示例。
电缆悬挂装置具有扣合部件CSDF,在本例中为位于顶部的孔,用于将CSD悬挂在例如杆上的钩子中。CSD能够绕着钩子摆动。当然其他类型扣合部件也是可能的。例如能够将其固定安装在杆上或集 成在杆中。
在具有两个电缆紧固部件的该具体实施例中,CSM1和CSM2分别为以可绕螺栓B1、B2枢转的方式安装在CSD上的部件。
图2还示出可旋转电缆支承件RCS,它形成悬挂装置中的电缆载体功能的一部分。这具有使得易于将电缆放进CSD的功能。它具有以螺栓RSB为中心的滚筒或滚轮的外形,且具有增大的边缘区,这使得在将电缆拉入和拉出所述装置时电缆能够在悬挂装置中居中,以及具有电缆支承功能。在已经将电缆拖入或拖出所述电缆悬挂装置CSD后,将可旋转支承件RCS从电缆移开是有可能的,以使得电缆能够靠在电缆紧固部件CSM1、CSM2上。通过松开螺栓RSB并使螺栓通过槽ST2滑动来将可旋转支承件RCS从电缆移开。
图3a、3b详细地示出电缆紧固部件CSM1、CSM2。这是一个示例,当然其他可能性也是存在的。在图3a中示出紧固的电缆CE。为了使电缆能够紧固在悬挂装置中并且能够易于将其放入和拿出CSM1和CSM2,CSM1和CSM2由第一组件CSMF1、CSMf2和第二组件CSMS1、CSMF2构成。它们是以枢转方式连接的,并且能够通过紧固螺杆SSB1、SSB2将它们彼此紧固。能够在不同位置将第二组件CSMS1、CSMS2接合到第一组件CSMF1、CSMF2。在此实施例中,具有不同的槽ST1以用于接合枢轴PT,也参见图4。这样使得CSM1和CSM2适应不同类型的电缆成为可能,尤其如果这些电缆具有不同的尺寸的话。当然所有类型的紧固部件,多个螺栓,有或无悬挂,一个或多个组件采用不同材料等都是可能的,只要有能够将电缆保持到位的接触面CS即可。电缆通过与包括接触材料SCM的接触面CS接触而被紧固。
图4示出不带接触面CS和接触材料SCM的电缆紧固部件的第一组件CSMF1、CSMF2。CSMF1以绕螺栓B1、B2枢转的方式安装在CSD上。B1和B2由孔ST3穿过CSM1、CSM2,见图3b和4。
除了以枢转方式安装CSM1和CSM2外,它们也是可移动方式安 装的。见图3b和4,将孔ST3设计为类似槽,并且将螺栓B1、B2安装成使得CSM1和CSM2能够通过在槽ST3中滑动来移动。
由于CSM1和CSM2的枢转悬挂,所以CSM1、CSM2和紧固的电缆CE之间的两个接触面CS能够调整它们自己的位置自动地顺应所述装置中的电缆所遵循的线路。这可能是杆附近的线弯曲部分(例如在树木倒在电缆上而使得电缆弯曲的情况)或直线。因此,不会有额外的弯曲应力施加到电缆,并且能够最优地利用接触面CS。这使得电缆上的机械应力和应变的平均值较低,因为恒定地使用整个所述面。如果将CSD安装在钩子上,从而能够绕着钩子摆动,与本具体实施例一样,则能够可能仅具有CSM1、CSM2其中之一以可枢转的方式安装在CSD上,并且仍具有以可枢转的方式安装的两个电缆紧固部件CSM1、CSM2的效果,而且因此接触面CS调整它们自己的位置符合紧固的电缆CE的线路。
如果紧固在CSM1和CSM2中的电缆遭受到机械超负荷,则它能够滑动。这样具有在发生任何损坏前,系统能够承受更重负荷的效果。如果安装的电缆通过CSM1和CSM2滑动,例如如果树木倒在两个杆之间的电缆上,则电缆CE与杆之间的角度也将减小,并且系统上的力将更小。如果以枢转方式安装CSM1和CSM2,与本实施例中一样,则在发生任何损坏前,系统能够承受甚至更重的负荷。
在本具体实施例中,CSM1和CSM2也是以可移动方式安装的。当将电缆紧固时,应该将CSM1和CSM2推向或推离彼此。如果紧固的电缆CE遭受力,则电缆紧固部件CSM1、CSM2其中之一将沿槽ST3移动直到抵达其端点为止,并且电缆将开始在面CS上滑动。这意味着,电缆将开始在其中一个电缆紧固部件中滑动之后,开始在另一个中滑动。这样具有起始力(start force)比CSM1、CSM2已经被固定的情况下更小,从而减少电缆遭受机械超负荷时系统上的最大力的效果。
取得相同效果的另一种解决方案是,例如将CSM1固定于CSD, 而CSM2能够沿着两个方向在槽ST2中滑动。这具有电缆将在电缆紧固部件CSM1中滑动后,它通过另一个电缆紧固部件滑动的效果。能够可能对两个电缆紧固部件进行不同配置,以使得摩擦力不同,从而甚至更多地减小起始力。
图5示出接触面材料SCM。接触面CS由接触材料SCM制成,集成到电缆紧固部件CSM1、CSM2中。图5的SCM将装配到图4的电缆紧固部件的第一组件CSMF1、CSMF2中。对应的SCM将装配到电缆紧固部件CSM1、CSM2的第二组件CSMS中。
当紧固的电缆遭受到机械超负荷时将在SCM上滑动,并由此减少系统上的损坏。因此SCM必须允许电缆在其上滑动。紧固的电缆CE与接触面CS,SCM之间的摩擦系数能够在0.1-0.6之间,优选地在0.2-0.4之间。
如果SCM是有弹性的,从而接触面CS能够适应电缆的形状,则这是有利的。这将使电缆CE上的压力维持在基本恒定的水平上。另一个优点在于,减少了作用于电缆上的压力,以使得它不会让电缆永久性地变形。此外,CS能够在电缆正在其上滑动时改变其外形。如果电缆不是圆形或对称的,则这是额外的优点。
SCM应该优选地比紧固的电缆所用的材料更软,例如,TPE、热塑性橡胶、橡胶、SBS、SEBS、EVA、EBA、塞洛玛、sylodyn、NBR、SBR或硅氧烷。SCM材料的弹性模量应该优选地在40-500MPA之间。紧固的电缆应该优选地在聚合物材料中具有170-1200MPA的弹性模量。
SCM应该是通过例如具有内置空腔BIC来进行发泡处理或类似发泡处理的。通过使用BIC,将可能使得材料本身更硬。较硬的材料使得更易于以耐用的方式将SCM附着于CSM1、CSM2、CSMF1、CSMF2、CSMS1、CSMF2。较软的材料在紧固的电缆遭受力时将容易变形。BIC还具有其尺寸和形状能够适应SCM的不同部分的优点。在材料附着CSM处能够没有例如BIC,从而使得扣合点更牢固。BIC 还比发泡材料更容易地和更经济地制造。发泡或类似发泡材料也使得材料适应不同类型的电缆。材料与滑动的电缆之间的滑动力与电缆的尺寸和外形相关性非常小。
材料SCM的形状将在遭受压力后改变。为了将CSM1、CSM2的第一CSMF1、CSMF2和第二CSMS1、CSMS2组件上的紧固力保持在基本稳定的水平,围绕紧固螺杆SSB1、SSB2安装螺旋弹簧SG。当SCM改变其形状时,弹簧将扩张并使第一组件SCMF和第二组件SCMS压向彼此。当然利用不同类型的弹簧的其他解决方案也是可能的,例如使用扭转弹簧。弹簧SG能够配置成使得紧固的电缆上的压力处于适合的水平。这样将无需控制紧固螺栓SSB的动量(momentum)。
如果电缆已经遭受机械超负荷并已经改变其在紧固部件CSM1、CSM2中的位置,则再次将其放回到合适的位置是容易的操作。能够打开CSM1、CSM2,并能够将电缆放到合适的位置。如果需要的话,能够通过如下方式使用可旋转电缆支承件RCS:暂时将其放在其上方位置以使该装置能够用作电缆载体。在将电缆CE放在其位置后,能够通过关闭CSM1、CSM2来紧固电缆CE。从不需要将电缆从悬挂装置中解开。
当然本发明并不局限于上述的以及附图所示的实施例,而是在所附权利要求的范围内能够进行修改。
Claims (25)
1.一种电缆悬挂装置(CSD),包括适于紧固电缆(CE)的至少一个电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2),所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)包括第一组件(CSMF、CSMF1、CSMF2)和第二组件(CSMS、CSMS1、CSMS2),所述第一组件(CSMF、CSMF1、CSMF2)和第二组件(CSMS、CSMS1、CSMS2)适于当合在一起进入关闭状态时将电缆(CE)紧固在所述第一组件(CSMF、CSMF1、CSMF2)和第二组件(CSMS、CSMS1、CSMS2)之间,所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)包括适于将所述电缆紧固部件的所述第一和第二组件保持在一起的关闭部件(ST1、PT、SSB、SSB1、SSB2、SG),所述电缆紧固部件包括适于与紧固的电缆接触的接触面(CS),以及所述电缆悬挂装置(CSD)包括电缆悬挂装置扣合部件(CSDF),其特征在于,所述接触面(CS)包括具有内置空腔(BIC)的接触材料(SCM),所述接触材料还具有适于使得紧固的电缆能够在遭受到机械超负荷的情况下通过所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)滑动的特性。
2.如权利要求1所述的装置,其中所述电缆悬挂装置扣合部件(CSDF)包括适于将所述电缆悬挂装置悬挂在钩子上的孔(CSDF)。
3.如权利要求1-2中任一项所述的装置,其中所述接触材料(SCM)包括聚合物材料。
4.如权利要求1-2中任一项所述的装置,其中所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)的所述接触材料(SCM)具有40与500MPA之间的弹性模量。
5.如权利要求1-2中任一项所述的装置,其中所述接触材料(SCM)配置成使得所述电缆紧固部件的所述接触材料与紧固的电缆之间的摩擦系数为0.2与0.4之间。
6.如权利要求1-2中任一项所述的装置,其中所述电缆紧固部件的所述第一(CSMF、CSMF1、CSMF2)与所述第二组件(CSMS、CSMS1、CSMS2)以枢转方式连接彼此。
7.如权利要求6所述的装置,其中所述电缆紧固部件的所述第一和所述第二组件能够在至少两个不同位置上以枢转方式连接。
8.如权利要求6所述的装置,其中通过至少一个紧固螺杆(SSB1、SSB2)将所述电缆紧固部件的所述第一(CSMF、CSMF1、CSMF2)和第二组件(CSMS、CSMS1、CSMS2)保持在一起。
9.如权利要求1-2中任一项所述的装置,其中所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)的所述关闭部件包括至少一个弹簧(SG),所述至少一个弹簧(SG)适于对所述电缆紧固部件的所述第一和第二组件施加电缆紧固力。
10.如权利要求9所述的装置,其中至少一个弹簧(SG)是螺旋的。
11.如权利要求10所述的装置,其中所述至少一个弹簧(SG)围绕紧固螺杆(SSB1、SSB2)安装。
12.如权利要求1-2中任一项所述的装置,包括两个电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2),其中的至少一个以可枢转方式安装在所述电缆悬挂装置(CSD)上。
13.如权利要求12所述的装置,其中两个所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)都以可枢转方式安装于所述电缆悬挂装置(CSD)。
14.如权利要求12所述的装置,其中至少一个所述电缆紧固部件以可滑动地移动方式安装于所述电缆悬挂装置(CSD)。
15.如权利要求14所述的装置,其中两个所述电缆紧固部件都以可滑动地移动方式连接到所述电缆悬挂装置(CSD)。
16.如权利要求1-2中任一项所述的装置,其中所述装置包括可旋转电缆支承部件(RCS),所述可旋转电缆支承部件(RCS)使得靠在其上的电缆能够在所述悬挂装置中向前拖曳。
17.如权利要求16所述的装置,其中所述可旋转电缆支承部件(RCS)是可移动的,以使得将其与靠在其上的电缆分离。
18.一种适于将电缆紧固于杆的方法,包括如下步骤:
-使用电缆悬挂装置扣合部件(CSDF)将电缆悬挂装置(CSD)接合到接合点;
-通过将电缆悬挂装置(CSD)的电缆紧固部件(CSMS、CSMS1、CSMS2)的第一组件(CSMF、CDMF1、CSMF2)和第二组件(CSMS、CSMS1、CSMS2)合在一起进入关闭状态以将电缆(CE)紧固到所述电缆悬挂装置中,
其特征在于,它包括如下步骤:
-配置与所述紧固的电缆(CE)接触的接触材料(SCM)的特性以使它具有内置空腔(BIC),并且所述电缆在遭受到机械超负荷的情况下能够通过所述电缆悬挂装置(CSD)滑动。
19.如权利要求18所述的方法,包括如下步骤:
-将所述电缆悬挂装置悬挂在钩子上,所述钩子穿过所述电缆悬挂装置中的孔。
20.如权利要求18-19中任一项所述的方法,包括如下步骤:
配置所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)的所述接触材料(SCM)的特性以使得所述接触材料具有40MPA到500MPA之间的弹性模量。
21.如权利要求18-19中任一项所述的方法,包括如下步骤:
-配置所述电缆紧固部件(CSM、CSM1、CSM2)的所述接触材料(SCM)的特性以使得所述电缆紧固部件的所述接触材料与所述紧固的电缆(CE)之间的摩擦系数在0.2与0.4之间。
22.如权利要求18-19中任一项所述的方法,包括如下步骤:
-通过将电缆(CE)紧固在两个电缆紧固部件(CSM1、CSM2)中来将所述电缆(CE)紧固到电缆悬挂装置(CSD)中;
-以可枢转方式来安装至少一个所述电缆紧固部件(CSM1、CSM2)。
23.如权利要求22所述的方法,包括如下步骤:
-以可枢转方式安装所述电缆悬挂装置(CSD)的所述两个电缆紧固部件(CSM1、CSM2)。
24.如权利要求23所述的方法,包括如下步骤:
-将所述电缆悬挂装置(CSD)的至少一个所述电缆紧固部件(CSM1、CSM2)安装成可滑动地移动的。
25.如权利要求24所述的方法,包括如下步骤:
-将所述电缆悬挂装置(CSD)的所述两个电缆紧固部件(CSM1、CSM2)安装成可滑动地移动的。
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