RU2315408C1

RU2315408C1 - Helical tension clamp

Info

Publication number: RU2315408C1
Application number: RU2006131206/09A
Authority: RU
Inventors: Александр Игоревич Жуков; Сергей Викторович Рыжов; Юрий Леонидович Цветков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Электросетьстройпроект"
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-01-20

Abstract

FIELD: power engineering, possible use at aerial electric transmission lines and fiber-optic communication lines as tension clamps for attaching wires/cables to anchoring supports.

SUBSTANCE: the clamp consists of two U-like strands (lower one and upper one) of wire spirals. Each strand has two branches and one hinge or; eyelets are inserted into hinges, respectively. Eyelets are attached to balancing beam by means of joint tractions of different lengths, which are attached to short and long shoulders of the beam, the top point of the beam is attached to anchoring line support through a bracket. Number of wires and diameter are different in each strand, and their coiling angles α₁, α₂ are determined from formula α₁/α₂=1÷3,5; where upper strand is shifted during assembly towards the line run relatively to lower strand for 0,5÷2 of coiling step. Due to shifting of strands relatively to each other, maximal compressing forces which are caused during operation of the clamp on lines by effect of applied stretching load are significantly less compared to known helical tension clamps.

EFFECT: claimed design of helical tension clamp is characterized by high reliability during operation and low weight characteristics; the clamp passed mechanical testing and was launched into serial production.

2 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к электроэнергетике, в частности к натяжной арматуре, а более конкретно к спиральным натяжным зажимам, монтируемым на проводах воздушных линий электропередачи или волоконно-оптических кабелях линий связи для анкерного крепления их к опорам.The present invention relates to the electric power industry, in particular to tension fittings, and more particularly to spiral tension clamps mounted on the wires of overhead power lines or fiber optic cables of communication lines for anchoring them to supports.

Известен спиральный натяжной зажим, выполненный в виде пряди, состоящей из скрепленных между собой проволочных спиралей, две ветви которой с одного конца образуют крепежную петлю, вкладывающуюся в желоб коуша, причем ветви пряди навиваются или непосредственно на провод/кабель, или через протектор-фиксатор [1].Known spiral tension clamp, made in the form of a strand, consisting of wire spirals fastened together, two branches of which form a fastening loop at one end, inserted into the throat of the thimble, and the branches of the strand are wound either directly onto the wire / cable or through the tread-lock [ one].

Обе ветви пряди известного зажима навиваются на провод воздушной линии электропередачи или волоконно-оптический кабель линии связи в одном направлении (либо с правой навивкой, либо с левой навивкой). В ходе эксплуатации из-за действующего на линиях тяжения значительной величины зажим стремится развернуть в какую-то одну сторону провод/кабель, что приводит в конечном счете к вращению провода/кабеля вместе со спиральными зажимами. Для предотвращения отпускания зажимом провода/кабеля в результате «открутки» приходится увеличивать как длину зажима, так и диаметр проволок, из которых он изготовлен, что заставляет разработчиков увеличивать массу зажима. Помимо этого, сдавливающие провод/кабель усилия зависят от величины тяжения (т.е. растягивающей нагрузки), приходящейся на силовую прядь, при этом максимальные сдавливающие усилия сосредоточены на относительно небольшом участке длины силовой пряди. Большие сдавливающие усилия могут повреждать удерживаемый элемент (провод/кабель), что особенно актуально при подвеске кабелей волоконно-оптических линий связи. Поэтому желательно распределить сдавливающие усилия по длине более равномерно и уменьшить их максимальную величину, сохраняя суммарную величину сдавливающих усилий, от которой напрямую зависит удерживающая сила зажима.Both branches of a strand of a known clamp are wound onto a wire of an overhead power line or a fiber optic cable of a communication line in one direction (either with the right winding or with the left winding). During operation, due to the considerable magnitude of the force acting on the tension lines, the clamp tends to deploy the wire / cable in one direction, which ultimately leads to the rotation of the wire / cable together with the spiral clamps. To prevent the clamp from releasing the wire / cable as a result of “unscrewing”, it is necessary to increase both the length of the clamp and the diameter of the wires of which it is made, which forces developers to increase the mass of the clamp. In addition, the forces compressing the wire / cable depend on the amount of tension (i.e., tensile load) per power strand, with maximum compressive forces concentrated on a relatively small portion of the length of the power strand. Large compressive forces can damage the supported element (wire / cable), which is especially important when suspending cables of fiber-optic communication lines. Therefore, it is desirable to distribute the compressive forces along the length more evenly and reduce their maximum value, while maintaining the total amount of compressive forces, on which the holding force of the clamp directly depends.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий навитую либо на провод или кабель, либо 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 [2].The closest technical solution to the proposed one is a spiral tension clamp for anchoring the wires of overhead power lines and fiber optic cables of communication lines, containing either a wire or cable wound on a wire or cable, or a protector mounted on a wire or cable, a U-shaped strand of wire spirals , consisting of two branches and ending at one end with a fastening loop in which the thimble is embedded [2].

В такой конструкции полной компенсации крутящих моментов, действующих на зажим, добиться на практике невозможно, поскольку крутящий момент, создаваемый прядью, зависит от угла навивки спиралей пряди, жесткости пряди, обусловленной диаметром и количеством составляющих ее проволок, а также величиной продольного усилия, приложенного к пряди. Реальную величину последнего фактора (продольного усилия) достаточно трудно предвидеть, поскольку при данной конструкции она определяется как упругими свойствами пряди, так и точностью ее монтажа. Неточное знание нагрузок, приходящихся на прядь, приводит, помимо неполной компенсации крутящего момента, к необходимости увеличения коэффициента запаса, т.е. длины и массы пряди, увеличивая в конечном счете вес зажима и его стоимость.In this design, it is impossible to achieve full compensation of the torques acting on the clamp, since the torque created by the strand depends on the angle of winding of the spirals of the strand, the stiffness of the strand, due to the diameter and number of its constituent wires, and the magnitude of the longitudinal force applied to locks. The real value of the last factor (longitudinal force) is quite difficult to predict, since with this design it is determined by both the elastic properties of the strand and the accuracy of its installation. Inaccurate knowledge of the loads per strand leads, in addition to incomplete torque compensation, to the need to increase the safety factor, i.e. the length and mass of the strand, ultimately increasing the weight of the clamp and its cost.

Заявитель ставил перед собой задачу проектирования спирального натяжного зажима, характеризующегося хорошими эксплуатационными характеристиками при существенном снижении массы зажима. Данный положительный технический результат достигается в предложенной конструкции спирального натяжного зажима за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков, зафиксированных в нижеследующей формуле изобретения: «спиральный натяжной зажим для анкерного крепления проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий навитую либо на провод или кабель, либо 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; при этом зажим выполнен в виде двухслойной конструкции с дополнительно введенной U-образной прядью проволочных спиралей, имеющей направление навивки, противоположное направлению навивки первой пряди, и он снабжен балансирным коромыслом с плечами неодинаковой длины, каждое из которых через короткую и, соответственно, длинную шарнирную тягу подсоединено к коушу таким образом, что указанные U-образные пряди проволочных спиралей смещены относительно друг друга вдоль продольной оси провода или кабеля на 0,5÷2 шага навивки, углы α₁, α₂ навивки прядей определяются из соотношения

, а число и диаметр проволок в каждой U-образной пряди могут отличаться друг от друга; шарнирные тяги выполнены в виде стандартных промежуточных звеньев.The applicant set himself the task of designing a spiral tension clamp, characterized by good performance with a significant reduction in the mass of the clamp. This positive technical result is achieved in the proposed design of the spiral tension clamp due to a new set of essential design features fixed in the following claims: “spiral tension clamp for anchoring the wires of overhead power lines and fiber optic cables of communication lines, either wound onto a wire or a cable, or a protector mounted on a wire or cable, a U-shaped strand of wire spirals, consisting of two branches and one end ends with a fixing loop, in which the thimble is embedded; the clamp is made in the form of a two-layer structure with an additionally introduced U-shaped strand of wire spirals having a winding direction opposite to that of the first strand, and it is equipped with a balance beam with shoulders of unequal length, each of which through a short and, accordingly, long articulated rod connected to the thimble in such a way that these U-shaped strands of wire spirals are offset relative to each other along the longitudinal axis of the wire or cable by 0.5 ÷ 2 winding steps, angles α ₁ , α ₂ winding strands are determined from the ratio

and the number and diameter of wires in each U-shaped strand may differ from each other; articulated rods are made in the form of standard intermediate links.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на чертеже представлен общий вид спирального натяжного зажима, выполненного согласно настоящему изобретению.The invention is illustrated by drawings, where the drawing shows a General view of a spiral tension clamp made in accordance with the present invention.

Спиральный натяжной зажим для закрепления проводов 1 воздушных линий электропередачи или волоконно-оптических кабелей линий связи выполняется в виде двух U-образных прядей (нижней и верхней) проволочных спиралей разных направлений навивки; каждая прядь состоит из двух ветвей 2, 3 и петель 4, 5, в которые вложены соответственно коуши 6, 7. Количество проволок и их диаметр в прядях могут отличаться друг от друга, а углы навивки α₁, α₂ прядей выбираются из следующего соотношения:

A spiral tension clamp for fixing the wires of 1 overhead power lines or fiber optic cables of communication lines is made in the form of two U-shaped strands (lower and upper) wire spirals of different directions of winding; each strand consists of two branches 2, 3 and loops 4, 5, in which thimbles 6, 7 are embedded respectively. The number of wires and their diameter in the strands may differ from each other, and the winding angles α ₁ , α ₂ strands are selected from the following relation :

В конструкцию зажима входит балансирное коромысло 8, у которого плечи выбираются неодинаковой длины: короткое плечо 9 и длинное плечо 10; этими плечами 9, 10 коромысло соединяется с помощью шарнирных тяг 11, 12 с коушами 6 и 7 соответственно. Третьей вершиной 13 коромысло 8 посредством скобы 14 или серьги прикрепляется к анкерной опоре (не показана). Шарнирные тяги 11, 12 могут быть выполнены в виде стандартных промежуточных звеньев или другой подходящей для данного случая линейной арматуры. Из-за разноплечности коромысла 8 и различной длины шарнирных тяг 11, 12 петли 4, 5 U-образных прядей проволочных спиралей оказываются смещенными относительно друг друга и вдоль продольной оси 15 провода 1 или кабеля на 0,5÷2 шага навивки.The design of the clamp includes a balancing beam 8, in which the shoulders are chosen of unequal length: a short shoulder 9 and a long shoulder 10; with these shoulders 9, 10, the beam is connected with the help of articulated rods 11, 12 with thimbles 6 and 7, respectively. The third top 13 of the beam 8 by means of a bracket 14 or earrings attached to the anchor support (not shown). The hinge rods 11, 12 can be made in the form of standard intermediate links or other suitable linear reinforcement for this case. Due to the diversity of the rocker arm 8 and the different lengths of the hinge rods 11, 12, the loops 4, 5 of the U-shaped strands of wire spirals are displaced relative to each other and along the longitudinal axis 15 of wire 1 or cable by 0.5 ÷ 2 winding steps.

Зажим монтируется на проводе 1 (кабеле) следующим образом.The clip is mounted on wire 1 (cable) as follows.

На провод 1 наматываются последовательно одна за другой ветви 2 нижней U-образной пряди проволочных спиралей и в ее петлю 4 вставляется коуш 6; аналогичным образом монтируется на провод 1 верхняя U-образная прядь проволочных спиралей. При этом верхняя прядь монтируется со сдвигом на 0,5÷2 шага навивки в сторону пролета относительно нижней пряди, что соответствует разности длин шарнирных тяг 11, 12. К коромыслу 8 подсоединяются шарнирные тяги 11, 12, которые затем закрепляются в коушах 6, 7. После этого вся эта сборка закрепляется на анкерной опоре.On the wire 1, one after another, branches 2 of the lower U-shaped strand of wire spirals are wound sequentially and a thimble 6 is inserted into its loop 4; similarly mounted on wire 1 is the upper U-shaped strand of wire spirals. In this case, the upper strand is mounted with a shift of 0.5 ÷ 2 steps of winding towards the span relative to the lower strand, which corresponds to the difference in the lengths of the hinged rods 11, 12. Hinged rods 11, 12 are connected to the beam 8, which are then fixed in the thimbles 6, 7 After that, all this assembly is fixed on the anchor support.

Зажим работает следующим образом.The clamp works as follows.

При приложении растягивающей нагрузки она распределяется между верхней и нижней прядями в соответствии с выбранными длинами плеч 9, 10 коромысла 8. Возникающие при этом действующие на провод/кабель со стороны силовых прядей крутящие моменты направлены в разные стороны. Величина момента для каждой из прядей определяется величиной приложенной нагрузки, углом навивки α и жесткостью пряди, которая, в свою очередь, зависит от числа и диаметра составляющих ее проволок. При правильном выборе этих параметров величины направленных навстречу друг другу крутящих моментов от верхней и нижней силовых прядей оказываются равными. Таким образом предотвращается поворот провода/кабеля вокруг его оси. Наличие сдвига между нижней и верхней прядями приводит к тому, что участки максимальных сдавливающих усилий от нижней и верхней прядей также оказываются сдвинуты относительно друг друга, в результате чего максимальные сдавливающие усилия под смещенными прядями будут меньше, чем под несмещенными.When a tensile load is applied, it is distributed between the upper and lower strands in accordance with the selected arm lengths 9, 10 of the rocker arm 8. The resulting torques acting on the wire / cable from the side of the power strands are directed in different directions. The magnitude of the moment for each of the strands is determined by the magnitude of the applied load, the winding angle α and the stiffness of the strand, which, in turn, depends on the number and diameter of its constituent wires. With the right choice of these parameters, the values of the torques directed towards each other from the upper and lower power strands turn out to be equal. This prevents rotation of the wire / cable around its axis. The presence of a shift between the lower and upper strands leads to the fact that the sections of maximum compressive forces from the lower and upper strands are also shifted relative to each other, as a result of which the maximum compressive forces under the displaced strands will be less than under unbiased ones.

В настоящее время в ЗАО «ЭССП» предложенный зажим прошел всесторонние механические испытания с положительными результатами и готовится к серийному выпуску.Currently, the proposed clamp at ESPP CJSC has passed comprehensive mechanical tests with positive results and is preparing for serial production.

Источники информацииInformation sources

[1] «Способ изготовления натяжных зажимов спирального типа», Виноградов А.А., Рыжов С.В., Цветков Ю.Л., Штернберг А.В. Патент Российской Федерации №2035104, класс Н02G 1/04, опубликован 10.05.95.[1] “A method for the manufacture of spiral-type tension clamps”, Vinogradov AA, Ryzhov SV, Tsvetkov Yu.L., Sternberg AV Patent of the Russian Federation No. 2035104, class Н02G 1/04, published on 05/10/95.

[2] Ежемесячный производственно-технический журнал «Электрические станции» №1, 1998 г., стр.3-5, рис.2.[2] Monthly production and technical journal "Electric Stations" No. 1, 1998, pp.3-5, Fig.2.

Claims

1. A spiral tension clamp for anchoring wires of overhead power lines and fiber optic cables of communication lines, comprising a U-shaped strand of wire spirals wound on a wire or cable, consisting of two branches and ending at one end with a fixing loop in which the thimble is inserted, characterized in that the clamp is provided with an additionally inserted U-shaped strand of wire spirals with a thimble embedded in its loop, wound on top of the first strand and having a winding direction opposite to the navi direction ki of the first strand, by a balancing beam with shoulders of unequal length, each of which is connected to the thimble via a short and correspondingly long hinged link so that these U-shaped strands of wire spirals are offset from each other along the longitudinal axis of the wire or cable by 0.5 ÷ 2 winding steps, angles α ₁ , α ₂ strand windings are determined from the relation

and the number and diameter of wires in each U-shaped strand may differ from each other.

2. The clamp according to claim 1, characterized in that the articulated rods are made in the form of standard intermediate links.