FI97500C - Ripustin suurjännitteisten avojohtojen johtimien ripustamiseksi kannatinrakenteeseen - Google Patents

Description

97500

Ripustin suurjännitteisten avojohtojen johtimien ripustamiseksi kannatinrakenteeseen 5 Keksinnön kohteena on ripustin, jota käytetään suurjännit-teisten, vähintään 52 kV:n avojohtojen johtimien ripustamiseksi kannatinrakenteeseen, erityisesti valokuitu-ukkos-köyden ripustin, johon ripustimeen kuuluu koukkumainen ripustimen runko-osa, jossa on kantaosa, jonka avulla ripus-10 tin on järjestetty kiinnitettäväksi kannatinrakenteeseen, ja koukkuosa, johon kannatettava johdin tai vastaava on tarkoitettu sovitettavaksi.

Keksinnön kohteena oleva ripustin on tarkoitettu käytettä-15 väksi erityisesti valokuitu-ukkosköysien (OPtical Ground Wire, OPGW) yhteydessä tai muiden vastaavien johtimien yhteydessä, joissa ripustimen johtimeen kohdistaman puristusvoiman on jakauduttava tasaisesti ilman jyrkkiä epäjatkuvuuskohtia. Valokuitu-ukkosköysi on voimansiirtolinjoissa 20 käytettävä maadoitusjohdin, johon on lisätty valokuidut tietoliikenneyhteyksiä varten. Valokuidut ovat johtimen keskellä sähköä johtavien johdinkerrosten ympäröiminä.

OPGW-järjestelmä on yhtenä osana nykypäivänä hyvin tärkeissä 25 tietoliikenneyhteyksissä. Tällaisen järjestelmän tulee ' toimia luotettavasti ainakin 30 vuotta. Maa-asennuksiin verrattuna ylivoimaisesti suurin ero on tuulen, jään ja muiden ilmastollisten seikkojen aiheuttama värähtely ja ukkosen aiheuttamat rasitukset, jotka voivat tuhota muuten 30 teknisesti korkeatasoisen järjestelmän.

.. Värähtelyt voivat aiheuttaa kahdenlaisia vikoja: johdin ei kestä mekaanisesti värähtelyjen rasituksia tai valokuidut vaurioituvat, vaikka johdin olisi mekaanisesti täysin kun-35 nossa. Jos johtimeen tulee säiemurtumia, ne ajanmittaan johtavat auttamatta myös kuitujen vaimennusten nousuun ja lopulta kuitujen katkeamiseen.

2 97500

Perinteisillä ripustimilla on useita epätoivottuja piirteitä: 5 - aikaavievä, vaikea ja monimutkainen asennettavuus, paljon irto-osia, - kiinnityskappaleiden korkea ja epämääräisesti säädettävissä oleva puristusvoima ja kiristyksen päättymisen aiheuttama jyrkkä epäjatkuvuuskohta johtimen vapaus- 10 asteessa aiheuttavat johtimeen plastisen muokkautumisen ja lovivaikutuksen, - jäykkä, joustamaton, lyhyt kouru, joka seuraa huonosti johtimen värähtelyjä (johtimen väsymistä edistävä rakenne), 15 - asennuksen oikeellisuus vaikeasti kontrolloitavissa, - jäykkä, joustamaton, ripustinrakenne lisää värähtelyvai-mentimien käyttötarvetta, koska ripustimen viereisten jänteiden välisiä värähtelyjä siirtävät ominaisuudet ovat rajalliset.

20 - Ripustimen ja kiinnityskappaleen rakenne aiheuttaa myös suojakäämien käyttötarpeen, jottei johtimen plastinen muodonmuutos olisi liian suuri, tämä taas aiheuttaa värähtelyvaimentimien tehon alenemista, koska niitä ei voi asentaa ideaalipaikkaansa, tai ne on asennettava niiden 25 toimintaa heikentävän suojakäämin päälle.

Näiden epäkohtien poistamiseksi keksinnön tehtävänä on aikaansaada alussa mainitunlainen ripustin, jonka aiheuttamat muodonmuutokset johtimeen ovat mahdollisimman vähäi-30 siä, joka ripustin pyrkii lieventämään johtimessa esiintyvien värähtelyjen vaikutusta ja jonka ripustimen rakenteessa on otettu huomioon asennusta helpottavat tekijät.

Tämä tehtävä on keksinnön mukaisesti ratkaistu siten ja 35 keksinnön mukainen ripustin on tunnettu siitä, että ripustimeen kuuluu lisäksi: koukkuosaan liitetty, johtimen pitkittäissuunnassa ulottuva kouruosa johtimen kannattamista varten, joka kouruosa on järjestetty ulkonemaan ripustimen kahdelta vastakkaiselta 3 97500 sivulta, jolloin ulkoneman suuruus ja kouruosan jäykkyys on mitoitettu siten, että johtimen heilahtelujen tai värähtelyjen kouruosaan kohdistamien voimien vaikutuksesta kou-ruosassa voi tapahtua kimmoista myötäämistä, 5 lukituskappale, joka on järjestetty säädetyllä voimalla puristamaan johdinta vasten kouruosan pohjaa osalla kouruosan pituutta ja lukitsemaan johtimen pituussuunnassaan paikalleen kouruosan suhteen, ja puristuskappale, joka on järjestetty puristamaan lukitus-10 kappaletta johdinta vasten, joka puristuskappale on nivelöi-ty ripustimen suhteen siten, että puristuskappale on saatettavissa sellaiseen asentoon, että johdin on laskettavissa kouruosaan.

15 Keksinnön edulliset edelleen kehitelmät ilmenevät alivaati-muksista.

Ripustin on suunniteltu siten, että siinä ei ole irtonaisia osia ja, että johdin on mahdollista pujottaa paikoilleen 20 ripustimen ollessa asennettuna kiinnityspisteeseensä pylväässä.

Ripustimen tehtävänä on paitsi kannatella johdinta niin myös toimia värähtelyjä välittävänä kytkynä kahden vierekkäisen 25 jänteen välillä. Kytkyn ominaisuuksiin tulee kuulua myöskin se, että se toimii vaimentavana elementtinä ja pienentää värähtelytasoa. Näitä ominaisuuksia on etsitty muotoilemalla ripustin koostuvaksi jäykästä, massiivisesta runko-osasta ja pitkästä joustavasta koururakenteesta.

30

Johtimen kiinnitys on toteutettu satulamaisella, pitkähköllä, linjan suuntaan progressiivisesti kiristyvällä liuku-kiilarakenteella, jonka uran muotoilu on toteutettu siten, että kiila ja kouru yhdessä puristavat johdinta säteen 35 suuntaisesti vähintäin kolmesta kehäpisteestä, jolloin johdin ei puristu kokoon, vaan kierteiset säikeet "holvaan-tuvat" keskenään kerroksiin. Näin saavutetaan mahdollisimman 4 97500 vähän muodonmuutoksia aiheuttava, mutta kuitenkin riittävä kiristys ripustimen ja johtimen välille.

Kiilan ja kourun muotoilu on toteutettu siten, että ne 5 yhdessä vaiheittain "keventävät otettaan" johtimeen kohti sen vapaata jänteeseen suuntautuvaa osaa, näin on pystytty minimoimaan kiilan kiristävän vaikutuksen jyrkkä päättyminen ja lovivaikutuksen syntyminen epäjatkuvuuskohtaan. Ripustin-rakenteen ominaisuudet on näin saatu hyvin lähelle suojakää-10 min toivottuja ominaisuuksia, välttäen kuitenkin suojakäämin ulos jännettä kohden suuntautuvan jäykistävän ominaisuuden ja epäjatkuvuuskohdan käämin päässä etäällä kannatuspistees-tä.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista ripustinta sivukuvan-tona.

20

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista ripustinta päällikuvan-tona.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista ripustinta osittain 25 leikattuna päällikuvantona.

Kuvio 4 esittää leikkausta pitkin kuvion 3 viivaa IV-IV.

Kuvio 5 esittää leikkausta pitkin kuvion 1 viivaa V-V.

30

Kuvio 6 esittää kuvion 5 mukaista ripustinta kaapelin asen-nusasennossa.

Kuvioissa 1 - 6 on keksinnön mukainen ripustin esitetty eri-35 puolilta kaaviollisesti kuvattuna ja asennuksen eri vaiheissa.

5 97500

Ripustin on erityisesti tarkoitettu sähkönsiirtoverkon ilmajohdoissa käytettävien valokuitu-ukkosköysien ripusta-5 miseksi kannatinpylväisiin. Ripustinta voidaan luonnollisesti käyttää myös muiden ilmajohtimien ja vastaavien ripustamiseen.

Kuten parhaiten kuviosta 6 ilmenee, kuuluu ripustimeen 10 koukkumainen ripustimen runko-osa 2, jossa on kantaosa 3, jonka avulla ripustin on järjestetty sinänsä tunnettujen elimien avulla kiinnitettäväksi kannatinrakenteeseen (ei esitetty), ja koukkuosa 4, johon kannatettava johdin 1 tai vastaava on tarkoitettu sovitettavaksi.

15

Koukkuosaan 4 on sinänsä tunnetulla tavalla liitetty pitkä, joustava kouruosa 5 kaapelin 1 kannattamista varten. Kou-ruosan 5 tarkoituksena on jakaa johtimeen 1 ripustimen kohdalla tuleva kuormitus mahdollisimman tasaisesti. Kou-20 ruosa 5 on edullisesti muodostettu pyöreäpohjaisesta kappaleesta, jonka pohja 7 kappaleen pituussuunnassa on muotoiltu siten, että kappaleen keskiosassa 9 on suurisäteisesti (kaarevuussäde esim. 2000 mm) kaareva osuus ja kappaleen molemmissa päissä 10 jyrkemmin kaartuva ja joustava osa, 25 jolloin pohjapinta muodostaa oleellisesti kuperan tukipinnan johtimelle 1. Kouruosan 5 sisäleveys sen keskiosassa 9 on . oleellisesti vakio. Keskiosan 9 molemmilla puolilla kou- « ·« · ·· · ruosan 5 sisäleveys kasvaa kouruosan paita kohti siirryttäessä.

30

Viitenumerolla 6 merkitty lukituskappale on järjestetty säädetyllä voimalla puristamaan johdinta 1 vasten kouruosan 5 pohjaa 7 ainakin osalla kouruosan 5 pituutta ja lukitsemaan johtimen 1 pituussuunnassaan paikalleen kouruosan 5 35 suhteen. Käytännössä lukituskappaleen 6 kaapelia 1 vasten kohdistama puristusvoima on järjestetty aikaansaatavaksi viitenumerolla 8 merkityn puristuskappaleen avulla. Puris-tuskappale on järjestetty puristamaan lukituskappaletta 6 6 97500 johdinta 1 vasten. Puristuskappale 8 on nivelöity ripustimen suhteen siten, että puristuskappale 8 on saatettavissa sel-5 laiseen asentoon, että johdin 1 on laskettavissa kouruosaan 5. Tämä asento on esitetty kuviossa 6.

Lukituskappaleen 6 johdinta 1 vasten tuleva puoli on muotoiltu kourumaiseksi, kuten parhaiten kuvioista 5 tai 6 10 ilmenee. Lukituskappaleen 6 johdinta 1 vasten tulevan kouru-maisen, sopivimmin V-muotoisen uran ja kouruosan 5 johtimeen 1 kohdistama puristus jakautuu näin tasaisesti ja erityisesti se jakautuu pitkälle osalle johdinta 1. Lukituskappaleen 6 tehollinen puristuspituus on edullisesti yhtä suuri kuin 15 kouruosan 5 keskiosan 9 suurisäteisesti kaarevan osan pituus. Lukituskappaleen 6 ja kouruosan 5 muodostama rako on mainitun keskiosan 9 kohdalla poikkileikkaukseltaan oleellisesti vakiosuuruinen ja edullisesti suurenee mainitun keskiosan 9 ulkopuolella.

20

Puristuskappale 8 on toisesta päästään liitetty nivelöidysti ripustimen koukkuosan 4 vapaaseen päähän ja toisesta päästään järjestetty lukittavaksi koukkuosan 4 kantaosan 3 puoleiseen osaan. Ennen johtimen 1 paikalleen asentamista 25 puristuskappale 8 on kiinnitettynä koukkuosaan 4 pelkästään toisen päänsä nivelen 11 avulla, kuten parhaiten kuviosta 6 ilmenee.

Puristuskappaleen 8 nivelöintiä varten koukkuosan 4 vapaa-30 seen päähän on järjestetty niveltappi 11, johon poikittain tapin 11 pitkittäisakseliin nähden on järjestetty kiertei-tetty reikä 12 puristuskappaleen kiinnitys- ja säätöruuvia 13 varten. Koukkuosan vapaa pää on tällöin varustettu pystysuoralla uralla, jotta mahdollistettaisiin ruuvin 13 ja 35 siten puristuskappaleen 8 kääntäminen kuviossa 6 esitettyyn asentoon kaapelin 1 asentamista varten.

Puristuskappale 8 on muodostettu U-muotoiseksi osaksi, jonka haarojen väliin koukkuosan 4 kantaosan 3 puoleinen osa on 7 97500 järjestetty kiinnitettäväksi. Kuvion 3 esimerkissä on käytetty kahta putkisokkaa 15, jotka on sovitettu mainittuihin 5 haaroihin tehtyihin sama-akselisiin reikiin ja jotka put-kisokat 15 on tarkoitettu johtimen 1 paikalleen asentamisen jälkeen lyötäväksi koukkuosan 4 kantaosan 3 lävitse ulottuvaan reikään 16 puristuskappaleen 8 pään lukitsemiseksi paikalleen. U-muotoisen osan väliosaan on järjestetty reikä 10 puristuskappaleen 8 kiinnitys- ja säätöruuvia 13 varten.

Kiristämällä ruuvi 13 ennalta määrättyyn tiukkuuteen, saadaan ripustimen johtimeen 1 kohdistama lukitusvoima halutun suuruiseksi.

15 Jotta keksinnön mukaista ripustinta käytettäessä hallittaisiin myös tilanne, jossa johdin 1 syystä tai toisesta katkeaa ripustimen ulkopuolella, on lukituskappaleen 6 puristus-kappaleen 8 puoleinen pinta 14 muodostettu koveraksi ja sopivimmin siten, että on muodostettu kaksi tällaista kove-20 raa pintaa 14, kuten kuviossa 4 on esitetty.

Puristuskappaleen 8 haarat nojaavat normaalisti koverien pintojen 14 alimpiin kohtiin (kuvio 4). Mikäli johdin 1 katkeaa, ei ripustin enää kykene normaalisti aikaansaamansa 25 puristusvoiman avulla estämään johdinta 1 liukumasta. Tällöin kuitenkin johdin 1 siirtää samalla lukituskappaletta 6, . jolloin lukituskappaleen 6 yläpinnan 14 muotoilusta seuraa, että lukituskappaleen johtimeen kohdistama puristus kasvaa merkittävästi ja johtimen irtoaminen tulee estetyksi.

30

Johtimen 1 ympärille voidaan tarvittaessa kiertää ripustimen kohdalle suojanauha 15 ennen johtimen 1 sovittamista ripus-• timeen. Suojanauhan tarkoituksena on edelleen vähentää johtimeen 1 kohdistuvia rasituksia. Suojanauhan 15 voi 35 muodostaa esimerkiksi alumiininauha.

Asennuksen helpottamiseksi keksinnön mukaisen ripustimen osat on liitetty toisiinsa asennusvalmiin, yhtenäisen kokonaisuuden muodostamiseksi. Tällöin irrallisten osien luku- 8 97500 määrä voi olla 0 tai 1 riippuen siitä, onko lukituskappale 6 kiinnitettynä puristuskappaleeseen 8 vai ei.

5

Claims (10)

1. Ripustin, jota käytetään suurjännitteisten, vähintään 52 kV:n avojohtojen johtimien ripustamiseksi kannatinrakentee-seen, erityisesti valokuitu-ukkosköyden ripustin, johon ripustimeen kuuluu koukkumainen ripustimen runko-osa (2), jossa on kantaosa (3), jonka avulla ripustin on järjestetty 10 kiinnitettäväksi kannatinrakenteeseen, ja koukkuosa (4), johon kannatettava johdin tai vastaava on tarkoitettu sovitettavaksi, tunnettu siitä, että ripustimeen kuuluu lisäksi: koukkuosaan (4) liitetty, johtimen (1) pitkittäissuunnassa 15 ulottuva kouruosa (5) johtimen (1) kannattamista varten, joka kouruosa on järjestetty ulkonemaan ripustimen kahdelta vastakkaiselta sivulta, jolloin ulkoneman suuruus ja kou-ruosan (5) jäykkyys on mitoitettu siten, että johtimen (1) heilahtelujen tai värähtelyjen kouruosaan (5) kohdistamien 20 voimien vaikutuksesta kouruosassa (5) tapahtuu kimmoista myötäämistä, lukituskappale (6), joka on järjestetty säädetyllä voimalla puristamaan johdinta (1) vasten kouruosan (5) pohjaa (7) osalla kouruosan (5) pituutta ja lukitsemaan johtimen (1) 25 pituussuunnassaan paikalleen kouruosan (5) suhteen, ja puristuskappale (8), joka on järjestetty puristamaan luki-• tuskappaletta (6) johdinta (1) vasten, joka puristuskappale (8) on nivelöity ripustimen suhteen siten, että puristuskappale on saatettavissa sellaiseen asentoon, että johdin (1) 30 on laskettavissa kouruosaan (5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ripustin, tunnettu . siitä, että kouruosa (5) on muodostettu pyöreäpohjäisestä kappaleesta, jonka pohja kappaleen pituussuunnassa on muo-35 toiltu siten, että kappaleen keskiosassa (9) on suurisätei-sesti kaareva osuus ja kappaleen molemmissa päissä (10) jyrkemmin kaartuva osa, jolloin pohjapinta muodostaa oleellisesti kuperan tukipinnan johtimelle (1). 10 97500

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ripustin, tunnettu siitä, että kouruosan (5) sisäleveys sen keskiosassa (9) on 5 oleellisesti vakio, ja että keskiosan molemmilla puolilla kouruosan sisäleveys kasvaa kouruosan (9) päitä kohti siirryttäessä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ripustin, tunnettu 10 siitä, että lukituskappaleen (6) johdinta (1) vasten tuleva puoli on muotoiltu kourumaiseksi, sopivimmin V-muotoiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ripustin, tunnettu siitä, että puristuskappale (8) on toisesta päästään liitet- 15 ty nivelöidysti ripustimen koukkuosan (4) vapaaseen päähän ja toisesta päästään järjestetty lukittavaksi koukkuosan (4) kantaosan (3) puoleiseen osaan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ripustin, tunnettu 20 siitä, että koukkuosan (4) vapaaseen päähän on järjestetty niveltappi (11), johon poikittain tapin (11) pitkittäisakse-liin nähden on järjestetty kierteitetty reikä (12) puristus-kappaleen (8) kiinnitys- ja säätöruuvia (13) varten.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen ripustin, tun nettu siitä, että puristuskappale (8) on muodostettu U-muotoiseksi osaksi, jonka haarojen väliin koukkuosan (4) kantaosan (3) puoleinen osa on järjestetty kiinnitettäväksi ja jonka U-muotoisen osan väliosaan on järjestetty reikä 30 puristuskappaleen (8) kiinnitys- ja säätöruuvia varten (13).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen ripustin, tunnettu siitä, että lukituskappaleen (6) puristus-kappaleen (8) puoleinen pinta (14) on muodostettu koveraksi 35 molempien puristuskappaleen haarojen kohdalta.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen ripustin, tunnettu siitä, että johtimen (1) ympärille on 11 97500 järjestetty kierrettäväksi ripustimen kohdalle suojananauha (15) ennen johtimen (1) sovittamista ripustimeen. 5

9 97500

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen ripustin, tunnettu siitä, että ripustimen osat on liitetty toisiinsa asennusvalmiin, yhtenäisen kokonaisuuden muodostamiseksi . f 97F0Q 12