RU221109U1 - Устройство крепления газоразрядной лампы с антенной на проводе высоковольтной линии электропередачи - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к элементам электрического оборудования и может использоваться в электроэнергетике в качестве устройства крепления газоразрядной лампы с антенной на проводе высоковольтной линии электропередачи в системах светового ограждения высоковольтных линий электропередач для обозначения габаритов, с целью обеспечения безопасности полетов воздушных судов. Технической задачей заявляемой полезной модели явилось упрощение конструкции устройства, унификации конструктивных элементов, повышение устойчивости к ветровым нагрузкам, а также упрощение монтажа всей конструкции на проводе линии электропередачи. Поставленная техническая задача решается тем, что звенья антенны представляют собой алюминиевую трубку, на концах которой впрессованы снаружи металлический стакан, внутри - стальная внутренняя втулка, металлический стакан имеет внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру трубки антенны, толщину стенки - от 2 до 3 мм, длину - от 45 до 55 мм, внутренняя втулка имеет длину от 40 мм до 50 мм, наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру трубки антенны, звенья антенны, соединяемые между собой, а также звено антенны, подключенное к газоразрядной лампе, с одной стороны имеют во внутренней втулке сквозную резьбу М10, ось которой совпадает с осью втулки, с другой стороны, внутреннюю втулку с винтом М10, выходящим на длину от 75 мм до 85 мм от края внутренней втулки, крайнее звено антенны имеет внутреннюю втулку со сквозной резьбой с двух сторон, внутренняя втулка снабжена с одной стороны фланцем, диаметр которого равен наружному диаметру трубки антенны, дно металлического стакана имеет отверстие диаметром 13 мм, расположенное по центру дна, газоразрядная лампа, а также звенья антенны механически состыкованы между собой резьбовым соединением внутренней втулки с внутренней резьбой и винтом внутренней втулки звеньев антенны или винтом крепления газоразрядной лампы, газоразрядная лампа, а также звенья антенны механически соединены с изоляторами резиновыми зажимами, внутри которых расположена выступающая часть внутренней втулки с резьбой, проходящая через отверстие оконцевателя изолятора, внутренняя втулка, трубка антенны и металлический стакан запрессованы таким образом, что внутренняя поверхность фланца внутренней втулки прилегает к торцевой поверхности звена антенны, внутренняя поверхность дна стакана прилегает к наружной поверхности фланца втулки, резиновый зажим состоит из двух одинаковых частей цилиндрической формы толщиной 30 мм со сквозным отверстием диаметром 14,5 мм и отверстием диаметром 33,5 мм на глубину 12 мм по центру, каждая из частей имеет углубление прямоугольной формы со скошенными углами, расположенное на торцевой поверхности зажима, и углубление прямоугольной формы на боковой поверхности зажима, выполненное таким образом, что является продолжением углубления, расположенного на торцевой поверхности, на боковую поверхность, глубина углубления на торце, на поверхности, а также ширина углублений согласованы с размерами оконцевателя изолятора, внутри сквозного отверстия каждой части резинового зажима расположена металлическая проходная втулка, имеющая цилиндрическую форму с фланцем, внутри которой расположен винт внутренней втулки, наружный диаметр цилиндра проходной втулки выбран равным 15 мм, внутренний - 11 мм, диаметр фланца выбран равным наружному диаметру стакана, длина - 12 мм, толщина фланца - 2 мм. В устройстве звенья антенны и газоразрядная лампа соединены резьбовым соединением, без использования тросовой петли и шунта в виде гибкого провода или троса, что увеличивает механическую прочность такой конструкции и снижает вероятность возникновения коронного разряда. Все соединяющие узлы выполнены из однотипных деталей, что обеспечивает унификацию используемых деталей устройства и простоту монтажа устройства на фазном проводе высоковольтной линии электропередачи.

Description

Полезная модель относится к элементам электрического оборудования и может использоваться в электроэнергетике в качестве устройства крепления газоразрядной лампы с антенной на проводе высоковольтной линии электропередачи в системах светового ограждения высоковольтных линий электропередач для обозначения габаритов, с целью обеспечения безопасности полетов воздушных судов.

Известна система светового ограждения высоковольтных линий электропередач содержащие газоразрядную трубку с системой крепления на проводе, описанная в патенте FR2786253A1 (FR2786253A1, «Dispositif de balisage lumineux pour de transport d’energie electrique», F21S 8/00, 24.11.1998), где в качестве антенны используется либо электропроводящий цилиндр, либо обмотка, размещенные вокруг фазного провода и отделенные от него изоляционными прокладками. Газоразрядная лампа электрически и механически соединена с фазным проводом и антенной медным проводом.

Крепление газоразрядной лампы к изоляторам и антенне с помощью стальных тросов («тросовая петля») использовано, в частности, в патенте РФ № 2720886 (RU 2720886 C1, «Система светового ограждения высоковольтных линий электропередачи», F21S 8/06, 13.05.2020). Тросовое крепление газоразрядной лампы используется также в системе, описанной в заявке на изобретение РФ № 2022131677 (Заявка № 2022131677 от 05.12.2022, «Система светового ограждения высоковольтных линий электропередачи», опубл. 09.02.2023 Бюл. № 4).

Одним из недостатков указанных выше аналогов является сравнительно сложный процесс монтажа устройств на линии электропередачи.

В качестве прототипа заявляемой полезной модели принято устройство крепления, использованное в системе светового ограждения высоковольтных линий электропередачи, описанной в патенте на изобретение РФ № 2692056 (RU 2692056 C1, «Устройство светового ограждения воздушных линий электропередачи», F21/S 8/00, опубл. 20.06.2019 в Бюл. № 17). Формула изобретения прототипа:

1. Устройство светового ограждения воздушных линий электропередачи, состоящее из, по меньшей мере, одной газоразрядной, или неоновой, или светодиодной лампы, закрепленной с помощью изолирующей подвески на фазном проводе линии, при этом один конец лампы соединен с фазным проводом линии через шунт, закорачивающий изолирующую подвеску, второй конец лампы соединен с фазным проводом линии посредством металлического удлиненного элемента, расположенного вдоль фазного провода линии и закрепленного на, по меньшей мере, второй изолирующей подвеске, отличающееся тем, что вышеупомянутый шунт выполнен в виде металлического гибкого троса, изготовленного из проволочных спиралей с шагом навивки, соответствующим диаметру фазного провода линии, крепление лампы к изолирующей подвеске представляет собой тросовую петлю, расположенную в защитных экранах, состоящих, по меньшей мере, из двух полусфер правильной круглой или вытянутой эллипсоидной формы и обеспечивающих уровень потерь на корону и радиопомехи не более 38 дБ, при этом поверхность каждой лампы закрыта защитной броневой пленкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что металлический удлиненный элемент, с помощью которого второй конец лампы соединяется с фазным проводом линии, выполнен в виде алюминиевого стержня, полой или сплошной трубы, или закрытого прямоугольного желоба.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что изолирующая подвеска выполнена в виде гирлянды, составленной, по меньшей мере, из одного покрытого кремнийорганической резиной стеклянного изолятора, фарфорового или полимерного изоляторов.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плашечный зажим, крепящий изолирующую подвеску к фазному проводу линии, снабжен неопреновой втулкой, зафиксированной между плашками с возможностью ее ограниченного поворота в вертикальной плоскости относительно продольной оси фазного провода.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что плашечный зажим закреплен на фазном проводе линии через спиральный протектор.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при напряжении воздушной линии электропередачи от 330 кВ до 500 кВ оно состоит из трех изолирующих подвесок и одного вышеуказанного металлического удлиненного элемента.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при напряжении воздушной линии электропередачи от 110 кВ до 220 кВ оно состоит из семи изолирующих подвесок и пяти вышеуказанных металлических удлиненных элементов, расположенных между ними.

Недостатком прототипа является наличие тросовой петли, являющегося элементом крепления, шунта, выполненного в виде металлического гибкого троса, изготовленного из проволочных спиралей, что усложняет монтаж устройства на линии электропередачи вследствие низкой унификацию комплектующих изделий и сложности конструкции.

Для устранения указанного недостатка предложена полезная модель, описанная ниже.

Технической задачей заявляемой полезной модели явилось упрощение монтажа конструкции на проводе линии электропередачи посредством упрощения конструкции устройства и унификации конструктивных элементов.

Поставленная техническая задача решается тем, что:

звенья антенны представляют собой алюминиевую трубку, на концах которой впрессованы снаружи металлический стакан, внутри - стальная внутренняя втулка, металлический стакан имеет внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру трубки антенны, толщину стенки - от 2 до 3 мм, длину - от 45 до 55 мм, внутренняя втулка имеет длину от 40 мм до 50 мм, наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру трубки антенны,

звенья антенны, соединяемые между собой, а также звено антенны, подключенное к газоразрядной лампе, с одной стороны имеют во внутренней втулке сквозную резьбу М10, ось которой совпадает с осью втулки, с другой стороны, внутреннюю втулку с винтом М10,

крайнее звено антенны имеет внутреннюю втулку со сквозной резьбой с двух сторон,

внутренняя втулка снабжена с одной стороны фланцем, диаметр которого равен наружному диаметру трубки антенны,

дно металлического стакана имеет отверстие диаметром 13 мм, расположенное по центру дна,

газоразрядная лампа, а также звенья антенны механически состыкованы между собой резьбовым соединением внутренней втулки с внутренней резьбой и винтом внутренней втулки звеньев антенны или винтом крепления газоразрядной лампы,

газоразрядная лампа, а также звенья антенны механически соединены с изоляторами резиновыми зажимами, внутри которых расположена выступающая часть внутренней втулки с резьбой, проходящая через отверстие оконцевателя изолятора,

внутренняя втулка, трубка антенны и металлический стакан запрессованы таким образом, что внутренняя поверхность фланца внутренней втулки прилегает к торцевой поверхности звена антенны, внутренняя поверхность дна стакана прилегает к наружной поверхности фланца втулки,

резиновый зажим состоит из двух одинаковых частей цилиндрической формы толщиной 30 мм со сквозным отверстием диаметром 14,5 мм и отверстием диаметром 33,5 мм на глубину 12 мм по центру, каждая из частей имеет углубление прямоугольной формы со скошенными углами, расположенное на торцевой поверхности зажима и углубление прямоугольной формы на боковой поверхности зажима, выполненное таким образом, что является продолжением углубления, расположенного на торцевой поверхности, на боковую поверхность, глубина углубления на торце, на поверхности, а также ширина углублений согласованы с размерами оконцевателя изолятора,

внутри сквозного отверстия каждой части резинового зажима расположена металлическая проходная втулка, имеющая цилиндрическую форму с фланцем, внутри которой расположен винт внутренней втулки, наружный диаметр цилиндра проходной втулки выбран равным 15 мм, внутренний - 11 мм, диаметр фланца выбран равным наружному диаметру стакана, длина - 12 мм, толщина фланца - 2 мм.

Сущность заявляемой полезной модели поясняются девятью фигурами. На фиг. 1 представлен чертеж системы светового ограждения с устройством крепления в целом, на фиг. 2 - чертеж узла соединения двух звеньев антенн, на фиг. 3 - чертеж резинового зажима, на фиг. 4 - чертеж металлического стакана, на фиг. 5 - чертеж внутренней втулки со сквозной резьбой, на фиг. 6 - чертеж внутренней втулки с винтом, на фиг. 7 - чертеж проходной втулки, на фиг. 8 - чертеж звена антенны с внутренними втулками - со сквозной резьбой с одной стороны и с винтом с другой стороны и металлическими стаканами, на фиг. 9 - чертеж крайнего звена антенны с внутренними втулками со сквозной резьбой.

На фиг. 1: 1 - фазный провод линии электропередачи, 2, 3, 4 - изоляторы, 5 - проходной изолятор, 6 - антенна, 7 - газоразрядная лампа, 8 - узел соединения газоразрядной лампы с проходным изолятором, 9 - узел соединения газоразрядной лампы с антенной и изолятором, 10 - узел соединения двух звеньев антенны и изолятора, 11 - узел соединения крайнего звена антенны и изолятора, 12 - резиновый зажим. На фиг. 2: 13, 14 - части резинового зажима, 15 - звенья антенны, 16 - металлический стакан, 17 - внутренняя втулка с винтом, 18 - внутренняя втулка со сквозной резьбой, 19 - изолятор, 20 - оконцеватель изолятора, 21 - проходная втулка. На фиг. 3: 22 - часть резинового зажима, 23 - углубление прямоугольной формы со скошенными углами, расположенное на торцевой поверхности зажима, 24 - углубление прямоугольной формы на боковой поверхности зажима, 25 - сквозное отверстие, 26 - отверстие на глубину 12 мм. На фиг. 4: 27 - металлический стакан, 28 - дно стакана, 29 - отверстие в дне стакана. На фиг. 5: 30 - внутренняя втулка, 31 - фланец внутренней втулки, 32 - сквозная резьба. На фиг. 6: 33 - внутренняя втулка с винтом, 34 - фланец внутренней втулки с винтом, 35 - винт. На фиг. 7: 36 - внутренняя втулка, 37 - фланец внутренней втулки. На фиг. 8: 38 - звено антенны для стыковки с другим звеном антенны или газоразрядной лампой, 39 - соединительная часть звена антенны, содержащая впрессованный металлический стакан, трубку антенны и внутреннюю втулку с винтом, 40 - соединительная часть звена антенны, содержащая впрессованный металлический стакан, трубку антенны и внутреннюю втулку со сквозной резьбой. На фиг. 9: 41 - крайнее звено антенны, 42 - соединительная часть звена антенны, содержащая впрессованный металлический стакан, трубку антенны и внутреннюю втулку со сквозной резьбой.

Конструкция, приведенная на фиг. 1 представляет собой изоляторы 2 - 5, прикрепленные к фазному проводу линии электропередачи 1 плашечными зажимами, антенну 6, состоящую из двух звеньев. В общем случае, количество звеньев выбирают исходя их номинального напряжения высоковольтной линии аналогично прототипу и другим изобретениям (например, как в патенте РФ №2720886). Узлы соединения звеньев антенны с газоразрядной лампой 7 обозначены на фиг. 1 номерами 8 и 9, двух звеньев между собой - как 10. Узел крепления крайнего звена антенны к изолятору - как 11. Все соединения являются резьбовыми. Изолятор 5 является проходным и обеспечивает как механическое соединение газоразрядной лампы на фазном проводе, так и электрическое соединение. Детализация элементов крепления представлена на фиг. 2. Через отверстие в оконцевателе 20 изолятора 19 проходит винт внутренней втулки 17, который резьбовым соединением механически и электрически состыкован с внутренней втулкой 18, имеющей сквозную резьбу. Механическая прочность обеспечена запрессованными металлическим стаканом 16, трубкой антенны 15 и внутренней втулкой - втулка с винтом - 17, втулка со сквозной резьбой - 18. Звенья антенны соединены через две части резинового зажима 13 и 14, через проходные втулки 21. Во всех узлах крепления оконцеватель изолятора помещен в углубление резинового зажима, представленного на фиг. 3. Резиновый зажим имеет отверстие 25, расположение которого совпадает с отверстием оконцевателя в собранном узле, а прямоугольные углубления двух частей резинового зажима в собранном состоянии совпадают. Размеры углублений 23 и 24 таковы, что соответствуют размерам оконцевателя изолятора, расположенному в углублениях 23 и 24 в собранном стыковочном узле. Отверстие 26 соответствует наружному диаметру проходной втулки 36. В собранном состоянии резиновый зажим находится в сжатом состоянии за счет резьбового соединения звеньев антенны между собой, газоразрядной ламы и звена антенны или гаек в крайних соединительных узлах 8 и 11, что обеспечивает герметизацию электрического соединения и предотвращает возникновения коронного разряда. Металлический стакан 27 (фиг. 4) имеет дно 28 с отверстием 29, диаметр которого немного больше диаметра винта втулки. Внутренняя втулка 30 (фиг. 5) имеет сквозную резьбу 32 и фланец 31, втулка 33 (фиг. 5) с винтом 35 также имеет фланец 34. Диаметр фланцев 31 и 34 равен наружному диаметру трубки антенны, что механически удерживает втулки от смещения внутрь трубки антенны. Проходная втулка 36 (фиг. 7) имеет фланец 37 с диаметром равным наружному диаметру металлического стакана (фиг. 1, фиг. 2), что обеспечивает равномерное сжатие резинового зажима в процессе монтажа - при осуществлении резьбового соединения деталей устройства. Звено антенны 38 (фиг. 8), предназначенное для соединения двух звеньев антенны между собой или звена антенны с газоразрядной лампой, снабжено с одной стороны запрессованными металлическим стаканом, трубкой антенны и внутренней втулкой 40 со сквозной резьбой, а с другой стороны - запрессованными металлическим стаканом, трубкой антенны и внутренней втулкой 39 с винтом. Крайнее звено антенны 41 (фиг. 9) снабжено с обеих сторон запрессованными металлическим стаканом, трубкой антенны и внутренней втулкой 42 со сквозной резьбой. Крайнее звено антенны (11, фиг. 1) прикреплено к оконцевателю изолятора болтом с использованием резинового зажима и проходных втулок с двух сторон, аналогично соединению двух звеньев антенны между собой. Газоразрядная лампа 7 (фиг. 1) прикреплена к оконцевателю проходного изолятора 5 винтом газоразрядной ламы, резиновым зажимом с использованием проходных втулок с двух сторон и гайки.

Основное отличие заявляемой полезной модели от прототипа заключается в том, что все звенья антенны и газоразрядная лампа соединены резьбовым соединением, без использования тросовой петли и шунта в виде гибкого провода или троса. Это упрощает как саму конструкцию, так и процесс монтажа конструкции на проводе линии электропередачи, поскольку применяется только резьбовое соединение элементов конструкции. Все соединяющие узлы выполнены из однотипных деталей - изолятора, резинового зажима и проходных втулок; звенья антенны соединяются с помощью однотипных резьбовых соединений, что обеспечивает унификацию используемых деталей устройства и, как следствие, простоту монтажа устройства на фазном проводе высоковольтной линии электропередачи.

Кроме упрощения монтажа устройства на фазном проводе высоковольтной линии электропередачи полезная модель имеет и другие преимущества по сравнению с прототипом. Отсутствие тросовой петли и шунта в виде гибкого провода или троса предотвращает возможное возникновение на них коронных разрядов, так как вероятность появления коронного разряда обратно пропорциональна радиусу закругления элемента конструкции. Поэтому, после монтажа устройства, нет необходимости проверять наличие коронных разрядов на тросовой петле, вследствие отсутствия этого элемента в конструкции полезной модели, что также можно рассматривать как упрощение процесса монтажа. Наличие резиновых зажимов и проходных втулок в местах соединения элементов конструкции увеличивает прочность антенны на изгиб, что важно для повышения надежности работы всего устройства при ветровых нагрузках. Это также отличает заявляемую полезную модель от прототипа, так как в прототипе резиновые экраны используются только для предотвращения возникновения коронных разрядов в соединительном устройстве, а в заявляемой полезной модели резиновые зажимы, помимо предотвращения возникновения коронных разрядов, служат также для увеличения механической прочности соединения и всей конструкции в целом.

Заявляемая полезная модель является универсальной и может применяться на фазном проводе с газоразрядными лампами различного типа и размеров, в частности, на линиях электропередачи от 35 кВ и выше.

Заявляемая полезная модель была опробована в реальных условиях эксплуатации в течении года на линиях электропередачи с различным номинальным напряжением, а также на лабораторном стенде, что подтвердило, как упрощение процесса монтажа конструкции на проводе линии электропередачи, так и высокую надежность работы устройства крепления газоразрядной лампы с антенной на проводе высоковольтной линии электропередачи, а также работоспособность всей системы светового ограждения в целом.

Claims (1)

1. Устройство крепления газоразрядной лампы с антенной на проводе высоковольтной линии электропередачи, состоящее из газоразрядной лампы, изоляторов и антенны, отличающееся тем, что с целью упрощения монтажа конструкции на проводе линии электропередачи звенья антенны представляют собой алюминиевую трубку, на концах которой впрессованы снаружи металлический стакан, внутри - стальная внутренняя втулка, металлический стакан имеет внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру трубки антенны, толщину стенки - от 2 до 3 мм, длину - от 45 до 55 мм, внутренняя втулка имеет длину от 40 мм до 50 мм, наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру трубки антенны, звенья антенны, соединяемые между собой, а также звено антенны, подключенное к газоразрядной лампе, с одной стороны имеют во внутренней втулке сквозную резьбу М10, ось которой совпадает с осью втулки, с другой стороны, внутреннюю втулку с винтом М10, крайнее звено антенны имеет внутреннюю втулку со сквозной резьбой с двух сторон, внутренняя втулка снабжена с одной стороны фланцем, диаметр которого равен наружному диаметру трубки антенны, дно металлического стакана имеет отверстие диаметром 13 мм, расположенное по центру дна, газоразрядная лампа, а также звенья антенны механически состыкованы между собой резьбовым соединением внутренней втулки с внутренней резьбой и винтом внутренней втулки звеньев антенны или винтом крепления газоразрядной лампы, газоразрядная лампа, а также звенья антенны механически соединены с изоляторами резиновыми зажимами, внутри которых расположена выступающая часть внутренней втулки с резьбой, проходящая через отверстие оконцевателя изолятора, внутренняя втулка, трубка антенны и металлический стакан запрессованы таким образом, что внутренняя поверхность фланца внутренней втулки прилегает к торцевой поверхности звена антенны, внутренняя поверхность дна стакана прилегает к наружной поверхности фланца втулки, резиновый зажим состоит из двух одинаковых частей цилиндрической формы толщиной 30 мм со сквозным отверстием диаметром 14,5 мм и отверстием диаметром 33,5 мм на глубину 12 мм по центру, каждая из частей имеет углубление прямоугольной формы со скошенными углами, расположенное на торцевой поверхности зажима, и углубление прямоугольной формы на боковой поверхности зажима, выполненное таким образом, что является продолжением углубления, расположенного на торцевой поверхности, на боковую поверхность, глубина углубления на торце, на поверхности, а также ширина углублений согласованы с размерами оконцевателя изолятора, внутри сквозного отверстия каждой части резинового зажима расположена металлическая проходная втулка, имеющая цилиндрическую форму с фланцем, внутри которой расположен винт внутренней втулки, наружный диаметр цилиндра проходной втулки выбран равным 15 мм, внутренний - 11 мм, диаметр фланца выбран равным наружному диаметру стакана, длина - 12 мм, толщина фланца - 2 мм.