FR2818044A1

FR2818044A1 - Vibration damper for high voltage overhead line pole, damper sleeves are fitted in insulator support arm housing, the support is an extension of the insulator

Info

Publication number: FR2818044A1
Application number: FR0016042A
Authority: FR
Inventors: Georges Signe
Original assignee: FAV LCAB
Current assignee: FAV LCAB
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-06-14
Anticipated expiration: 2020-12-07
Also published as: FR2818044B1

Abstract

Insulator support arm (20) consists of a trapezoidal section of symmetrically folded sheet steel, whose top has holes for the isolator (10) fixing screw (11). The sides of the support arm have at their base holes for fixing the arm to damper side plates (30). The flexible damper sleeve is clamped between the side plates and a base plate. The hardness of the material used for the damper sleeve depends upon the forces transmitted by the conductors to the damper. Independent claims are also included for details of the components at the base of the insulator forming the support and fixings for the damper sleeves.

Description

L'invention concerne un armement flexible à débattement contrôlé, destiné à absorber les vibrations et les efforts trans- mis aux isolateurs par les conducteurs de lignes électriques aériennes à haute tension. The invention relates to a flexible armament with controlled deflection, intended to absorb the vibrations and the forces transmitted to the insulators by the conductors of high voltage overhead electrical lines.

Les isolateurs reliant les conducteurs de lignes à haute tension à leurs armements-supports sont soumis, de la part des dits conducteurs, à des sollicitations latérales, exercées dans le sens des conducteurs sous l'action du vent, de la neige ou de volatiles utilisant les lignes commes perchoir, en particulier lors de leur migration. The insulators connecting the conductors of high voltage lines to their supporting armaments are subjected, on the part of the said conductors, to lateral stresses, exerted in the direction of the conductors under the action of wind, snow or volatiles using lines like perch, especially during their migration.

Il est connu, par la demande de brevet français no 96 00295, de doter les poteaux de soutien de lignes électriques à haute tension, et tout particulièrement ceux équipés d'un armement avifaune, d'isolateurs fixés rigidement à l'extrémité restée libre des bras constituant les dits armements. Cette conception ri- gide, qui remplit entièrement son rôle en interdisant le balancement des conducteurs lors de l'envol de gros volatiles, présente, néanmoins, l'inconvénient de transmettre intégralement aux poteaux et à leur armement les efforts transmis par les conducteurs aux isolateurs. It is known, from French patent application No. 96 00295, to provide support posts with high-voltage power lines, and particularly those equipped with bird arming, with insulators rigidly fixed to the end which remains free of arm constituting the said armaments. This rigid design, which fully fulfills its role in preventing the swinging of conductors during the flight of large birds, has, however, the drawback of transmitting fully to the poles and to their armament the forces transmitted by the conductors to the insulators .

Il est connu aussi, par le brevet français 96 06508, de doter les poteaux de dispositifs à débattement contrôlé, constitués, chacun, d'un support formant chape, fixé rigidement au bras correspondant de l'armement, d'un axe boulonné à oeil médian reliant les extrémités inférieures du support, d'un écrou à oeil se It is also known, from French patent 96 06508, to provide the posts with controlled deflection devices, each consisting of a support forming a yoke, rigidly fixed to the corresponding arm of the armament, with a bolted eye pin. median connecting the lower ends of the support, with an eye nut

vissant sur la tige filetée de fixation de l'isolateur, d'un boulon à oeil traversant la partie supérieure du support, d'une bague élastique formant amortisseur, d'une rondelle de compression de la bague élastique, de deux biellettes reliant, par l'intermédiaire d'axes d'articulation, l'écrou à oeil et le boulon à oeil, et d'un moyen de fixation du dit dispositif au bras d'armement correspondant. Cette conception articulée, bien que remplissant, elle aussi son rôle d'absorption des vibrations et des efforts transmis par les conducteurs aux armements, présente, cependant, l'inconvénient de recourir à un système de biellettes compliquant la conception du dispositif et induisant, lors de leur inclinaison sous la charge, des efforts transversaux sur l'extrémité du boulon à oeil de compression de la bague élastique formant amortisseur et sur la tige filetée de fixation de l'isolateur ; efforts parasites susceptibles d'altérer le bon fonctionnement du dit dispositif. screwing on the threaded rod for fixing the insulator, an eye bolt passing through the upper part of the support, an elastic ring forming a shock absorber, a compression washer for the elastic ring, two connecting rods connecting by means of articulation axes, the eye nut and the eye bolt, and a means of fixing said device to the corresponding arming arm. This articulated design, although fulfilling its role of absorbing vibrations and the forces transmitted by the conductors to the armaments, has, however, the drawback of using a system of links complicating the design of the device and inducing, during their inclination under the load, transverse forces on the end of the compression eye bolt of the elastic ring forming a shock absorber and on the threaded rod for fixing the insulator; parasitic forces likely to affect the proper functioning of said device.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. The present invention aims to remedy these drawbacks.

Cette invention, telle qu'elle se caractérise, a pour but de permettre un certain débattement contrôlé des isolateurs dans le sens des conducteurs, en transmettant directement les efforts correspondants au système d'amortissement équipant le dispositif. This invention, as it is characterized, aims to allow a certain controlled movement of the insulators in the direction of the conductors, by directly transmitting the corresponding forces to the damping system fitted to the device.

L'armement flexible pour isolateurs de lignes électriques aériennes à haute tension, selon l'invention, se caractérise, principalement, en ce qu'il comprend, pour l'essentiel, un bras fixé rigidement à la base de l'isolateur, dans le prolongement de ce- The flexible armament for insulators of high voltage overhead electrical lines, according to the invention, is characterized, mainly, in that it essentially comprises an arm rigidly fixed to the base of the insulator, in the extension of this-

lui-ci, une platine se fixant à la ferrure du poteau par l'intermé- diaire de deux flasques, par rapport à laquelle le bras porte-iso- lateur s'articule par l'intermédiaire d'un axe, et deux manchons élastiques formant amortisseur, disposés symétriquement par rapport à l'axe d'articulation du bras porte-isolateur, retenus perpendiculairement contre la semelle de la platine par l'intermédiaire d'axes, dont l'extrémité inférieure est munie d'un jonc d'arrêt et dont l'autre extrémité comporte une tête prenant appui sur une rondelle munie d'ergots radiaux diamétralement opposés, dont les extrémités pénètrent dans des lumières semicirculaires opposées, réalisées dans les flancs du bras porteisolateur, symétriquement par rapport à l'axe d'articulation de celui-ci. here, a plate fixing to the fitting of the post by the intermediary of two flanges, with respect to which the insulator support arm is articulated by means of an axis, and two elastic sleeves forming a shock absorber, arranged symmetrically with respect to the axis of articulation of the isolating arm, retained perpendicularly against the sole of the plate by means of axes, the lower end of which is provided with a stop ring and the other end of which comprises a head resting on a washer provided with diametrically opposite radial lugs, the ends of which penetrate into opposite semicircular openings, produced in the sides of the insulating arm, symmetrically with respect to the axis of articulation of it.

Le bras porte-isolateur est constitué d'une bande de tôle pliée symétriquement selon un profil trapézoïdal, dont le sommet comporte un ou des orifices de passage pour la ou les vis de fixation de l'isolateur, et dont les flancs comportent, à leur base, les orifices de passage de l'axe d'articulation du dit bras par rapport à la platine et les lumières de passage des ergots des rondelles de serrage des manchons élastiques constituant l'amortisseur. The insulator support arm consists of a sheet metal strip symmetrically folded according to a trapezoidal profile, the top of which has one or more passage orifices for the insulator fixing screw (s), and the flanks of which include, at their base, the holes for passage of the hinge pin of said arm relative to the plate and the holes for passage of the lugs of the tightening washers of the elastic sleeves constituting the damper.

Le rayon moyen des lumières semi-circulaires, réalisées dans les flancs du bras porte-isolateur, correspond à la distance séparant l'axe de symétrie de chaque manchon élastique constituant l'amortisseur de l'axe d'articulation du dit bras par rapport à la platine. L'arc de cercle des dites lumières correspond à un The average radius of the semicircular openings, produced in the sides of the insulator support arm, corresponds to the distance separating the axis of symmetry of each elastic sleeve constituting the damper of the axis of articulation of said arm relative to platinum. The arc of the said lights corresponds to a

angle alpha d'environ 40 degrés. Ces lumières sont. par ailleurs, disposées de façon que, lorsque l'isolateur et son bras support sont en position neutre, c'est-à-dire perpendiculaires à la semelle de la platine, les ergots des rondelles de serrage des manchons élastiques sont tous en contact avec l'extrémité su- périeure de leur lumière respective. alpha angle of about 40 degrees. These lights are. moreover, arranged so that, when the insulator and its support arm are in neutral position, that is to say perpendicular to the base of the plate, the lugs of the tightening washers of the elastic sleeves are all in contact with the upper end of their respective lumen.

Selon un mode de réalisation préférentiel, les flasques de fixation des platines à leur ferrure se montent sur ceux-ci par crochetage puis boulonnage et les manchons élastiques sont réalisés dans un matériau de dureté choisie en fonction des efforts définis appliqués sur les conducteurs. According to a preferred embodiment, the flanges for fixing the plates to their fittings are mounted on them by picking and then bolting and the elastic sleeves are made of a material of hardness chosen according to the defined forces applied to the conductors.

Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ce que les armements et les poteaux sont protégés des vibrations et des efforts transmis par les conducteurs sous l'action du vent, du givre, ou des gros volatiles utilisant les lignes comme perchoir, étant donné la liberté de débattement longitudinal donnée ainsi aux dits conducteurs et le degré d'absorption des vibrations obtenu par l'intermédiaire du système d'amortissement utilisé ; ce qui permet donc, en réduisant les efforts transmis aux poteaux et à leur armement, ainsi qu'aux lignes qu'ils supportent, d'éviter toutes surcharges susceptibles d'entraîner des ruptures ou des déformations. The advantages obtained, thanks to this invention, consist essentially in that the armaments and the poles are protected from vibrations and forces transmitted by the conductors under the action of wind, frost, or large birds using the lines as perch, given the freedom of longitudinal movement thus given to said conductors and the degree of absorption of vibrations obtained by means of the damping system used; which therefore allows, by reducing the forces transmitted to the posts and their armament, as well as to the lines they support, to avoid any overloads liable to cause ruptures or deformations.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un armement flexible à débattement contrôlé d'isolateurs de lignes électriques aériennes à haute Other characteristics and advantages will appear in the following description of flexible arming with controlled travel of insulators of overhead electrical power lines.

tension, réalisé selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue de face de l'extrémité d'un poteau équipé de l'armement flexible à débattement contrôlé selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de face de l'armement flexible à débattement contrôlé en position neutre, - la figure 3 représente une vue de côté en coupe partielle selon XX de l'armement flexible selon la figure 2, - la figure 4 représente une vue de côté en coupe partielle selon XX en position de débattement maximum.

tension, produced according to the invention, given by way of nonlimiting example with regard to the appended drawings, in which: - Figure 1 shows a front view of the end of a post fitted with flexible armament with travel controlled according to the invention, - Figure 2 shows a front view of the flexible armament with controlled travel in neutral position, - Figure 3 shows a side view in partial section along XX of the flexible armament according to Figure 2 , - Figure 4 shows a side view in partial section along XX in the maximum travel position.

Les figures représentent un armement flexible à débattement contrôlé d'isolateurs 10 de lignes 1,2 et 3 supportées par un poteau 4 à ferrure 5 de fixation du dit armement flexible, comportant, principalement, un bras 20 à flancs 21 et 22 et à sommet 24, solidarisé à l'isolateur 10 par une ou des vis 11 et à une pla- tine 30 en forme de chape par l'intermédiaire d'un axe d'articulation 31, la dite platine 30 se fixant à la ferrure 5 du poteau 4 par l'intermédiaire de deux flasques 41,42 formant une chape 40 et le débattement du bras porte-isolateur 20 étant contrôlé par l'intermédiaire de deux manchons élastiques 51 et 52 formant amortisseur 50, retenus perpendiculairement contre la semelle 32 de la platine 30 par l'intermédiaire d'axes 53, dont The figures represent a flexible armament with controlled travel of insulators 10 of lines 1, 2 and 3 supported by a post 4 with fitting 5 for fixing said flexible armament, comprising, mainly, an arm 20 with sides 21 and 22 and with apex 24, secured to the insulator 10 by one or more screws 11 and to a plate 30 in the form of a yoke by means of a hinge pin 31, the said plate 30 attaching to the fitting 5 of the post 4 by means of two flanges 41, 42 forming a yoke 40 and the movement of the insulator-carrying arm 20 being controlled by means of two elastic sleeves 51 and 52 forming a shock absorber 50, held perpendicularly against the sole 32 of the plate 30 via axes 53, of which

l'extrémité inférieure est munie d'un jonc d'arrêt 54 et dont l'extrémité supérieure comporte une tête 55 prenant appui sur une rondelle de serrage 56 à ergots 57 et 58 pénétrant dans des lumières 23 semi-circulaires réalisées dans les flancs 21 et 22 du bras porte-isolateur 20.

the lower end is provided with a retaining ring 54 and the upper end of which comprises a head 55 resting on a tightening washer 56 with pins 57 and 58 penetrating into semi-circular slots 23 made in the sides 21 and 22 of the insulator support arm 20.

En examinant plus en détail la figure 1, on remarque que, par le biais des bras porte-isolateurs 20, dont l'articulation est contrô- lée dans le prolongement des lignes 1,2 et 3, dans un sens comme dans l'autre, par l'intermédiaire d'un amortisseur 50 solidaire de la semelle 32 d'une platine 30 fixée à la ferrure 5 du poteau 4 par l'intermédiaire de flasques, formant une chape 40, boulonnées, Il est possible d'absorber la quasi-totalité des efforts et des vibrations transmis aux isolateurs 10 par les lignes 1, 2, 3, avec retour en position neutre, dès que les sollicitations disparaissent. By examining FIG. 1 in more detail, it can be seen that, by means of the insulator support arms 20, the articulation of which is controlled in the extension of lines 1, 2 and 3, in one direction as in the other. , by means of a shock absorber 50 secured to the sole 32 of a plate 30 fixed to the fitting 5 of the post 4 by means of flanges, forming a yoke 40, bolted, It is possible to absorb almost -total forces and vibrations transmitted to the insulators 10 by lines 1, 2, 3, with return to neutral position, as soon as the stresses disappear.

En se rapportant maintenant successivement aux figures 2 à 3, on remarque que les isolateurs 10, reliés à leurs lignes respectives 1,2, 3 par une pince 12 et au sommet 24 de leurs bras supports 20 par une ou des VIS 11, sont maintenus dans le prolongement d'une platine 30 par un amortisseur 50 comportant deux manchons élastiques 51,52 fixés perpendiculairement sur le dessus de la semelle 32 de la platine 30 par l'intermédiaire d'axes 53, dont l'une des extrémités comporte un jonc d'arrêt 54 et l'autre extrémité une tête 55 prenant appui sur une rondelle 56 à ergots 57,58 introduits dans des lumières 23 semi-circu- laires réalisées dans les flancs 21 et 22 du bras support 20, dis- Referring now successively to Figures 2 to 3, we note that the insulators 10, connected to their respective lines 1,2, 3 by a clamp 12 and at the top 24 of their support arms 20 by one or more screws 11, are maintained in the extension of a plate 30 by a damper 50 comprising two elastic sleeves 51,52 fixed perpendicularly on the top of the sole 32 of the plate 30 by means of pins 53, one of the ends of which comprises a rod stop 54 and the other end a head 55 resting on a washer 56 with pins 57, 58 introduced into semi-circular slots 23 formed in the sides 21 and 22 of the support arm 20,

posées de façon, qu'en position neutre, correspondant aux figures 2 et 3, et en l'absence de sollicitations des lignes 1, 2, 3, les dits ergots soient en butée contre l'extrémité supérieure des dites lumières 23 sous l'effet de l'amortisseur 50, la longueur des axes 53 ayant été déterminée en conséquence.

posed so that in neutral position, corresponding to Figures 2 and 3, and in the absence of stresses from lines 1, 2, 3, said pins are in abutment against the upper end of said lights 23 under the effect of the damper 50, the length of the pins 53 having been determined accordingly.

Ainsi, comme le montre la figure 4, lorsqu'une traction T est exercée par une ligne 1 sur la pince 12, celle-ci provoque une articulation du bras porte-isolateur 20, contrôlée par le manchon élastique 52 situé du côté correspondant, à concurrence d'un angle maximum de débattement alpha délimité par l'extrémité inférieure des lumières 23 situées du côté opposé, contre lesquelles les ergots 57,58 viennent en butée, alors que le jonc d'arrêt 54 de l'axe 53 est venu, lui aussi, en butée contre la face externe de la semelle 32 de la platine 30, sous l'effet de l'action de levier exercée par le bras porte-isolateur 20 lorsque celui-ci est soumis à une sollicitation maximum ; tous les angles d'articulation intermédiaire pouvant être obtenus pour des sollicitations plus réduites, grâce à la forme semi-circulaire des lumières 23. Thus, as shown in FIG. 4, when a traction T is exerted by a line 1 on the clamp 12, this causes an articulation of the insulator-carrying arm 20, controlled by the elastic sleeve 52 located on the corresponding side, at competition from a maximum angle of travel alpha delimited by the lower end of the lights 23 situated on the opposite side, against which the pins 57, 58 come into abutment, while the stop ring 54 of the axis 53 has come, it too, in abutment against the external face of the sole 32 of the plate 30, under the effect of the lever action exerted by the insulator-carrying arm 20 when the latter is subjected to maximum stress; all the intermediate articulation angles which can be obtained for reduced stresses, thanks to the semi-circular shape of the openings 23.

On comprend aussi que, grâce à cet amortisseur 50 à double manchons élastiques 51,52, des sollicitations alternées, résultant de la vibration des lignes sous l'effet du vent, du posé ou de l'envol de gros volatiles, ou du décrochage de gaines de givre, sont ainsi amorties sans aucune répercussion préjudiciable sur les isolateurs, les armements et les poteaux. Une gamme de manchons élastiques 51,52, de différente dureté, permet We also understand that, thanks to this shock absorber 50 with double elastic sleeves 51, 52, alternating stresses, resulting from the vibration of the lines under the effect of the wind, the landing or the flight of large birds, or the stalling of frost sheaths are thus absorbed without any harmful impact on insulators, armaments and poles. A range of elastic sleeves 51.52, of different hardness, allows

d'adapter cet armement flexible à la charge supportée par les conducteurs et aux efforts transmis par ceux-ci. Le dispositif selon l'invention est destiné, principalement, à être utilisé sur les lignes d'électricité à haute tension, dont les poteaux de soutien sont équipés d'un armement, dont les bras sont fixés rigidement, mais rien ne s'opposerait à son utilisation dans d'autres domaines, où des câbles de grande longueur, exposés aux mêmes agressions climatiques, sont en service permanent, sous réserve d'adaptations mineures ne sortant pas du cadre de l'invention. to adapt this flexible armament to the load supported by the conductors and to the forces transmitted by them. The device according to the invention is intended, mainly, to be used on high voltage power lines, whose support posts are equipped with armament, whose arms are rigidly fixed, but nothing would stand in the way of its use in other fields, where cables of great length, exposed to the same climatic aggressions, are in permanent service, subject to minor adaptations which do not depart from the scope of the invention.

Claims

Claims 1. Flexible armament with controlled deflection of insulators of high voltage overhead electrical lines, and in particular of lines supported by a post with fitting for fixing said flexible armament, characterized in that it comprises, for the essential, an insulator support arm (20) rigidly fixed to the base of the insulator (10), in the extension of this, a plate (30) fixing to the fitting (5) of the post (4) by by means of two flanges (41,42), with respect to which the isolating arm (20) is articulated by means of an axis (31), and two elastic sleeves (51,52) forming a shock absorber (50), arranged symmetrically with respect to the articulation axis (31) of the insulator-carrying arm (20), retained perpendicularly against the sole (32) of the plate (30) by means of axes (53 ), the lower end of which is provided with a retaining ring (54) and the upper end of which comprises a head (55) bearing on a clamping washer (56) with radial lugs (57,58), diametrically opposite, the ends of which penetrate into semicircular openings (23), formed in the sides (21,22) of the insulating arm (20), symmetrically relative to the hinge axis (31) thereof.

2. Flexible armament according to claim 1, characterized in that the insulator-carrying arm (20) consists of a sheet metal strip folded symmetrically according to a trapezoidal profile, the top (24) of which has one or more passage orifices for the screw (s) (11) for fixing the insulator (10) and the sides (21,

22) comprise, at their base, the holes for the passage of the axis (31) of articulation of said arm (20) relative to the plate (30) and the slots (23) for passage of the pins (57.58 ) tightening washers (56) of the sleeves (51,52) of the shock absorber (50).

3 flexible armament according to claim 1 or 2, characterized in that the average radius of the semi-circular lights (23), produced in the sides (21,22) of the insulator-carrying arm (20), corresponds to the distance separating l 'axis of symmetry of each of the elastic sleeves (51,52) of the damper (50) of the articulation axis (31) of the insulator support arm (20) relative to the plate (30).

4. Flexible armament according to claim 1 or 2, characterized in that the arc of a circle of lights (23) semicircular passage of the pins (57,58) corresponds to an angle alpha of about 40 degrees.

5. Flexible armament according to claim 1 or 2, characterized in that the openings (23) for the passage of the pins (57, 58) are arranged so that, when the insulator (10) and its support arm (20) are in the neutral position, that is to say perpendicular to the sole (32) of the plate (30), the lugs (57,58) of the clamping washers (56) of the elastic sleeves (51,52) of the shock absorber (50) are all in contact with the upper end of their respective lumen (23).

6. Flexible armament according to claim 1, characterized in that

that the flanges (41, 42) for fixing the plates (30) to their fittings (5) are mounted thereon by hooking and then bolting.

7. Flexible armament according to claim 1, characterized in that the hardness of the material used for the production of the elastic sleeves (51, 52) forming a shock absorber (50) is adaptable according to the forces transmitted by the conductors and applied to them.