RU217799U1 - Спиральный натяжной зажим - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линиях связи в качестве натяжных зажимов для крепления проводов/кабелей к опорам, а именно для натяжного подвеса самонесущих оптических кабелей с допустимой рабочей нагрузкой свыше 50 кН. В спиральном натяжном зажиме для крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линий связи, выполненным в виде одной или двух силовых спиральных прядей, образующих в средней части U-образную петлю с вложенным в нее соответствующем коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре линии, содержащем протектор и защитную вставку, установленную на протектор и выполненную из двух половинок, при этом во избежание раздвигания половинок защитной вставки друг от друга конец ее, расположенный в сторону коушей, скреплен хомутом для создания дополнительной зоны защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации, длину защитной вставки рассчитывают по формуле

где L_в - длина защитной вставки;

L_ш - длина шага спиральной пряди;

D_пр - диаметр проволок зажима;

K_пр - количество проволок в спиральной пряди зажима.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении надежности защиты от усилия сжатия, качества передаваемой информации путем исключения превышения допустимой нормы затухания сигнала за счет исключения сдавливающих нагрузок на оптическое волокно путем создания дополнительной зоны защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, особенно в сложных климатических районах, возникающих при эксплуатации кабеля. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линиях связи в качестве натяжных зажимов для крепления проводов/кабелей к опорам, а именно для натяжного подвеса самонесущих оптических кабелей с допустимой рабочей нагрузкой свыше 50 кН.

Известен спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов воздушных линий электропередач или кабелей воздушных линий связи, содержащий навитую либо на провод, или кабель, либо на протектор, смонтированный на проводе или кабеле, U-образную прядь проволочных спиралей, состоящую из двух ветвей и с одного конца заканчивающуюся крепежной петлей, в которую вложен коуш; зажим имеет дополнительную U-образную прядь проволочных спиралей, имеющую противоположное направление навивки [Описание к патенту РФ №2291535 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 12.10.2005 г., опубликовано 10.01.2007 г.].

Известен натяжной зажим, состоящий из двух силовых прядей с противоположными направлениями навивки, которые могут монтироваться как непосредственно на проводе или кабеле, так и на смонтированном на проводе или кабеле протекторе [Описание к патенту РФ №2315408 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 30.08.2006 г., опубликовано 20.01.2008 г.].

Указанные зажимы предназначены, в основном, для работы при больших нагрузках, поэтому помимо двух силовых прядей в их состав может входить протектор, имеющий длину больше длины силовых прядей и предназначенный как для обеспечения заданной прочности заделки, так и для предупреждения повреждений провода при действии интенсивных сжимающих нагрузок. Конструкция известных зажимов сложная и дорогая; требует от монтажников соответствующего навыка при установке зажимов на провод.

Известен спиральный натяжной зажим, выполненный в виде спиралей, свитых в прядь, состоящую из, по меньшей мере, двух ветвей, навиваемых на провод или трос, и образующих в средней части пряди U-образную петлю с вложенным в нее коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре воздушной линии [Описание к патенту РФ №2272346 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 29.07.2004 г., опубликовано 20.03.2006 г.].

К недостаткам данного зажима можно отнести возможность повреждений провода или троса проволоками U-образной петли зажима при изменении величины растягивающей нагрузки в месте соприкосновения с ветвями силовой пряди и повреждают провод.

Известен спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов и тросов воздушных линий электропередач, или волоконно-оптических кабелей линий связи, или кабелей, встроенных в грозотрос, содержащий навитые на провод, или кабель, или трос, по меньшей мере, две пряди проволочных спиралей с противоположным друг другу направлением навивки, состоящие из двух ветвей каждая, пряди вплетены одна в другую и согнуты в единую U-образную конструкцию, образующую в месте сгиба крепежную петлю, расположенную на одном коуше, при этом между вплетенными одна в другую прядями проволочных спиралей расположена защитная прокладочная вставка для предотвращения чрезмерных сдавливающих нагрузок между прядями, а угол навивки вплетенных одна в другую прядей проволочных спиралей различен. Пряди проволочных спиралей, имеющих противоположное направление навивки, изготовлены из проволоки разных диаметров изготовлены из проволоки разных материалов. [Описание к патенту РФ №2530753 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 07.02.2013 г., опубликовано 10.10.2014 г.].

Основным недостатком известной конструкции является отсутствие протектора по всей длине кабеля, при использовании зажима с двумя силовыми прядями предполагается, и используется для повышенных нагрузок. Однако если силовые пряди в данном случае могут выдерживать значительные нагрузки, то коуш ограничен по разрывной нагрузке (в России максимально 160 кН). Но до 160 кН можно изготовить зажим и с одной силовой прядью. И, как следствие, в данном случае происходит перерасход материалов зажима, а именно проволоки, что повышает его себестоимость.

Известен спиральный натяжной зажим для крепления проводов и тросов воздушных линий электропередач на опорах линии, выполненный в виде спиралей, свитых в прядь, состоящую из, по меньшей мере, двух ветвей, навиваемых на провод или трос, и образующих в средней части пряди U-образную петлю с вложенным в нее коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре линии, снабжен протектором, в виде нескольких спиральных прядей, изготовленных из стальной проволоки с защитным антикоррозионным покрытием или из проволоки из алюминиевого сплава, или из проволоки из коррозионно-стойкого сплава, или из пластического полимерного материала, или в виде ленточных спиралей, выполненных из металлической алюминиевой или коррозионно-стойкой ленты, или полимерной ленты, при этом протектор монтируется на свободном от навитых ветвей петли участке провода или троса под U-образной петлей вплотную к навитым ветвям спирали и имеет направление навивки, совпадающее или противоположное по сравнению с направлением навивки проволок верхнего повива провода. [Описание к патенту РФ №2521438 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 17.09.2012 г., опубликовано 27.06.2014 г.].

В указанном спиральном натяжном зажиме применяется защитный протектор, который навивается в месте расположения коуша. Он выполнен из проволочных спиралей, которые могут предохранить кабель от повреждения, когда коуш может касаться кабеля, т.е. защита от перетирания наружных элементов кабеля. Однако, при достижении больших растягивающих усилий (50 кН и выше) возникают сдавливающие усилия в месте схода силовой пряди с кабеля, и в этом случае протектор не защитит самонесущий кабель от сдавливающей нагрузки. Оболочка кабеля продавится, и будет воздействовать на оптическое волокно. Сдавливающие нагрузки, возникающие при этом, оказывают отрицательное воздействие на оптическое волокно, расположенное в кабеле, и вследствие чего, возникает значительное превышение допустимой нормы затухания оптического сигнала.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому спиральному натяжному зажиму является спиральный натяжной зажим для крепления проводов и тросов воздушных линий электропередач и волоконно-оптических линий связи, выполненный в виде одной или двух силовых спиральных прядей, и образующих в средней части U-образную петлю с вложенным в нее соответствующем коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре линии, и содержащий протектор, дополнительно введена защитная вставка, которая установлена на протектор, и выполнена из двух половинок, при этом во избежание раздвигания половинок защитной вставки друг от друга конец ее, расположенный в сторону коушей, скреплен хомутом, причем силовые спиральные пряди прижимают плотно защитную вставку к протектору. (см. Описание к патенту РФ №154083 «Спиральный натяжной зажим», H02G 7/02, заявлено 12.01.2015 г., опубликовано 10.08.2015 г.].

Одним из недостатков известного спирального натяжного зажима, который определен экспериментально в процессе практических испытаний, заключается в том, что при достижении нагрузок на систему зажим-кабель, близких к максимальным для кабеля, петля (петли) зажима в коуше (коушах) и первые 2-3 шага пряди от петли зажима растягиваются в длину параллельно оси зажима. Данное смещение проволоки может быть опасным своим воздействием на кабель, т.к. сдавливающее воздействие может выйти за границу защитной вставки в сторону коуша (коушей). Такие сверхнормативные нагрузки могут возникать в сложных климатических районах.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в исключении вышеуказанных недостатков, а также в дальнейшем повышении надежности защиты от усилия сжатия, действующего на кабель при больших горизонтальных нагрузках, повышении качества передаваемой информации путем исключения превышения допустимой нормы затухания сигнала за счет исключения сдавливающих нагрузок на оптическое волокно путем создания дополнительной зоны защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, особенно в сложных климатических районах, возникающих при эксплуатации кабеля.

Данный положительный технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции спирального натяжного зажима создана дополнительная зона защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации.

В спиральном натяжном зажиме для крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линий связи, выполненным в виде одной или двух силовых спиральных прядей, образующих в средней части U-образную петлю с вложенным в нее соответствующем коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре линии, содержащем протектор и защитную вставку, установленную на протектор и выполненную из двух половинок, при этом во избежание раздвигания половинок защитной вставки друг от друга конец ее, расположенный в сторону коушей, скреплен хомутом, для создания дополнительной зоны защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации, длину защитной вставки рассчитывают по формуле:

где L_в - длина защитной вставки

L_ш - длина шага спиральной пряди

D_пр - диаметр проволок зажима

K_пр - количество проволок в спиральной пряди зажима.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем признакам заявленной полезной модели.

Введение в спиральный натяжной зажим защитной вставки, ее расположение и рассчитанные геометрические размеры, позволяют обеспечить надежность защиты кабеля и качество передаваемых сигналов.

Увеличение защитной вставки необходимо для дополнительной защиты кабеля под протектором, т.к. в результате воздействия растягивающей нагрузки, близкой к максимально допустимой, петли зажима (зажимов) растягиваются и площадь сдавливания петлями зажимов протектора, а значит и оптического кабеля под ним, увеличивается. Данное увеличение длины защитной вставки позволяет создать зону дополнительной защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации. Предлагаемая формула определения длины защитной вставки была определена экспериментальным и рассчитанным путем и является оптимальным.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид спирального натяжного зажима для крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линий связи с двумя силовыми спиральными прядями; фиг. 2 - разрез оптического самонесущего кабеля (ОКСН) в месте крепления защитной вставки в спиральном натяжном зажиме.

Спиральный натяжной зажим для крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередачи и волоконно-оптических линий связи (фиг. 1) включает две силовые спиральные пряди 1 и 2, которые образуют в средней части U-образную петлю с вложенным в нее соответствующем коушем 3, которые через соединительные элементы 4 крепят к опоре линии. Конструкция спирального зажима содержит протектор 5, длина которого превышает длину спирального зажима. В конструкцию спирального натяжного зажима дополнительно введена защитная вставка 6, которая установлена на протектор 5. Защитная вставка 6 выполнена из двух половинок, с целью исключения раздвигания половинок защитной вставки 6 друг от друга конец ее, расположенный в сторону коушей 3, скреплен хомутом 7 (фиг. 2). Силовые спиральные пряди 1 и 2 плотно прижимают защитную вставку 6 к протектору 5.

В процессе эксплуатации спирального натяжного зажима для крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линий связи в результате увеличения воздействия растягивающей нагрузки, близкой к максимально допустимой, петли зажима (зажимов) растягиваются, соответственно и площадь сдавливания петлями зажимов протектора и оптического кабеля под ним также увеличивается.

Расчет длины защитной вставки 6, для создания дополнительной зоны защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации, длину защитной вставки рассчитывают по формуле:

где L_в - длина защитной вставки, L_ш - длина шага спиральной пряди, D_пр - диаметр проволок зажима, K_пр - количество проволок в спиральной пряди зажима.

Предлагаемая формула расчета длины защитной вставки позволяет создать зону дополнительной защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации. Экспериментальные испытания показали эффективность предлагаемого расчета длины защитной вставки для создания дополнительной зоны защиты кабеля.

Длина защитной вставки 6 была определена расчетным и экспериментальным путем с учетом эксплуатационных нагрузок на кабель.

При этом защитная вставка 6 выполнена из двух половинок трубы из нержавеющей стали, а силовые спиральные пряди 1 и 2 - из стальной проволоки с антикоррозийным покрытием.

Возможны два варианта исполнения предлагаемой конструкции спирального натяжного зажима для крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линий связи как с одной, так и с двумя силовыми спиральными прядями (фиг. 1).

Предлагаемая конструкция спирального натяжного зажима используется для натяжного крепления самонесущих оптических кабелей (ОКСН) с допустимой рабочей нагрузкой свыше 50 кН. Силовые спиральные пряди 1 и 2 плотно прижимают защитную вставку 6 к протектору 5, в результате такого обжатия, механические колебания, возникающие во время эксплуатации кабеля, не окажут воздействия на вставку, которые могут повлечь смещение защитной вставки по протектору.

Данная защитная вставка 6 применяется для защиты от усилия сжатия, действующего на кабель 8 при больших горизонтальных нагрузках, возникающих при эксплуатации кабеля в неблагоприятных погодных условиях (гололед, ветер, и др.). Сдавливающие нагрузки, возникающие при этом, оказывают отрицательное воздействие на оптическое волокно, расположенное в кабеле, возникает значительное превышение допустимой нормы затухания оптического сигнала, и оптический кабель перестает выполнять свою рабочую функцию, передавать информацию.

Как показала статистика в процессе испытания, при горизонтальной нагрузке равной примерно 60 кН (зависит от конструкции кабеля) сдавливающие усилия, возникающие при этом, сжимают кабель в месте схода силовых прядей (силовой пряди) с кабеля. Защитная оболочка кабеля не выдерживает таких сдавливающих усилий, и передает его дальше внутрь кабеля на расположенные внутри модули с оптическим волокном, которые тоже сдавливаются, и воздействуют на оптическое волокно.

Применение защитной вставки 6 из двух половинок нержавеющей трубы и определение ее оптимальной длины исключает данную проблему. Как показывают испытания кабеля с применением силовых натяжных зажимов с защитной вставкой, длина которой рассчитана по предлагаемой формуле, при горизонтальной нагрузке 100 кН пережатия оптического волокна не обнаружено, контроль оптического волокна производились с помощью рефлектометра.

Предлагаемое увеличение длины защитной вставки позволяет создать зону дополнительной защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации в сложных климатических районах.

Использование предлагаемой конструкции спирального натяжного зажима позволит в целом повысить надежность, качество передаваемой информации и срок службы эксплуатации проводов и тросов воздушных линий электропередач и волоконно-оптических линий связи.

Claims (6)

1. Спиральный натяжной зажим для крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередач и волоконно-оптических линий связи, выполненный в виде одной или двух силовых спиральных прядей, образующих в средней части U-образную петлю с вложенным в нее соответствующем коушем, прикрепленным через соединительные элементы к опоре линии, содержащий протектор и защитную вставку, установленную на протектор и выполненную из двух половинок, при этом во избежание раздвигания половинок защитной вставки друг от друга конец ее, расположенный в сторону коушей, скреплен хомутом, отличающийся тем, что для создания дополнительной зоны защиты кабеля от раздавливающих нагрузок, возникающих при его эксплуатации, длину защитной вставки рассчитывают по формуле
2. 
3. где L_в - длина защитной вставки;
4. L_ш - длина шага спиральной пряди;
5. D_пр - диаметр проволок зажима;
6. K_пр - количество проволок в спиральной пряди зажима.

Images