RU2797035C1

RU2797035C1 - Metal signal marker with corona discharge protection

Info

Publication number: RU2797035C1
Application number: RU2022119608A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Карасёв; Евгений Алексеевич Юданов; Владимир Евгеньевич Юданов; Владимир Михайлович Максаков; Андрей Валерьевич Деев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэнерго-Инжиниринг"
Filing date: 2022-07-18
Publication date: 2023-05-31

Abstract

FIELD: electric power.

SUBSTANCE: invention can be used to warn aircraft pilots about the passage of linear objects located above the ground, for example, wires, steel cables, and also to prevent birds from landing on them. The signal marker is made of two metal spherical segments, facing one another with their edges to form a body of a spherical shape and having elements for fastening the marker on a linear object. The signal marker is provided with protection against corona discharge, made in form of a hollow convex belt of toroidal shape, located outside the surface of the spherical segments of the marker. In this case, the toroidal belt is made on the surface adjacent to the edge of at least one segment, and part of the edge of the other segment facing towards the other is located inside the volume formed by the toroidal belt. The end surface of the edge of the specified counter segment is located at a distance from the marker center, less than the outer surface of the toroidal belt, which is the most distant from the marker center.

EFFECT: eliminating the possibility of a corona discharge on the metal elements of the signal marker.

5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам для предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении линейных объектов, расположенных над поверхностью земли, например, проводов, стальных тросов, а также предотвращения посадки птиц на них.The invention relates to the electric power industry, namely to devices for warning aircraft pilots about the passage of linear objects located above the earth's surface, for example, wires, steel cables, and also for preventing birds from landing on them.

Известен металлический сигнальный маркер, предназначенный для крепления на расположенных над поверхностью земли токопроводящих линейных объектах, выполненный из двух сферических сегментов, обращенных навстречу один другому своими кромками с образованием тела сферической формы и имеющий элементы крепления маркера на линейном объекте (см. JPS 56118533 U, опуб.,·10.09.1981).A metal signal marker is known for mounting on conductive linear objects located above the ground, made of two spherical segments facing one another with their edges to form a spherical body and having fastening elements of the marker on a linear object (see JPS 56118533 U, publ. ., 10.09.1981).

Известный маркер выполнен из металла и имеет высокие прочностные характеристики, обеспечивающие повышенную надежность маркера, использующегося в сложных условиях внешнего воздействия на него различных механических нагрузок. Недостатком известного маркера является отсутствие защиты его металлических частей от возникновения коронного разряда при возможном пробое изоляции линейного объекта или при ее отсутствии. Коронный разряд приводит к значительным утечкам электрического тока, разогреву металлического маркера с потерей прочности материала, приводящей к невозможности выполнения им своих функций.The well-known marker is made of metal and has high strength characteristics, providing increased reliability of the marker, which is used in difficult conditions of external influence of various mechanical loads on it. The disadvantage of the known marker is the lack of protection of its metal parts from the occurrence of a corona discharge with a possible breakdown of the insulation of a linear object or in its absence. Corona discharge leads to significant leakage of electric current, heating of the metal marker with a loss of strength of the material, leading to the impossibility of performing its functions.

Техническая проблема заключается в повышении надежности системы предупреждения пилотов воздушных судов о прохождении линейных объектов, расположенных над поверхностью земли, за счет обеспечения сохранности металлических маркеров, имеющих повышенные прочностные характеристики, в условиях возможного возникновения коронного разряда. Проблема может быть решена созданием сигнального маркера, устойчивого к воздействию на его материал коронного разряда, возникающего, например, при повышении параметров тока в линейных объектах.The technical problem is to increase the reliability of the warning system for aircraft pilots about the passage of linear objects located above the earth's surface by ensuring the safety of metal markers with increased strength characteristics in the event of a possible corona discharge. The problem can be solved by creating a signal marker that is resistant to corona discharge on its material, which occurs, for example, when the current parameters in linear objects increase.

Техническим результатом является исключение возможности возникновения коронного разряда на металлических элементах сигнальных маркеров, т.к. разряд приводит к повышению температуры маркера и снижению прочности материала, из которого он изготовлен.The technical result is to exclude the possibility of a corona discharge on the metal elements of signal markers, since the discharge leads to an increase in the temperature of the marker and a decrease in the strength of the material from which it is made.

Технический результат достигается тем, что металлический сигнальный маркер, предназначенный для крепления на расположенных над поверхностью земли токопроводящих линейных объектах, выполнен из двух металлических сферических сегментов, обращенных навстречу один другому своими кромками с образованием тела сферической формы и имеющий элементы крепления маркера на линейном объекте, при этом, согласно изобретению, он снабжен защитой от коронного разряда, выполненной в виде пустотелого выпуклого пояса тороидальной формы, по меньшей мере, незамкнутого, расположенного снаружи поверхности сферических сегментов маркера, при этом тороидальный пояс выполнен на поверхности, прилегающей к кромке, по крайней мере, одного сегмента, а часть кромки обращенного навстречу другого сегмента расположена внутри объема, образуемого тороидальным поясом, причем торцевая поверхность кромки указанного встречного сегмента, расположена на расстоянии от центра маркера меньшем, чем наиболее удаленная от центра маркера наружная поверхность тороидального пояса.The technical result is achieved by the fact that a metal signal marker intended for fastening on conductive linear objects located above the ground surface is made of two metal spherical segments facing one another with their edges to form a spherical body and having marker fastening elements on a linear object, with In this case, according to the invention, it is provided with protection against corona discharge, made in the form of a hollow convex belt of toroidal shape, at least not closed, located outside the surface of the spherical segments of the marker, while the toroidal belt is made on the surface adjacent to the edge, at least of one segment, and part of the edge of the opposite segment facing towards the other is located inside the volume formed by the toroidal belt, and the end surface of the edge of the specified opposite segment is located at a distance from the marker center less than the outer surface of the toroidal belt, which is the most distant from the marker center.

Технический результат достигается также тем, что элементы крепления могут быть выполнены в виде частей зажима, расположенных снаружи маркера на противоположных его сторонах.The technical result is also achieved by the fact that the fastening elements can be made in the form of clip parts located outside the marker on its opposite sides.

Технический результат достигается также тем, что к каждому сегменту маркера могут быть прикреплены части зажима. The technical result is also achieved by the fact that parts of the clip can be attached to each segment of the marker.

Технический результат достигается также тем, что каждая часть зажима может быть выполнена в виде полуфланца, снабженного зажимным выступом, при этом полуфланец прикреплен к сегменту, а зажимные выступы выполнены с возможностью стягивания между собой при помощи резьбового соединения. The technical result is also achieved by the fact that each part of the clamp can be made in the form of a half-flange provided with a clamping ledge, while the half-flange is attached to the segment, and the clamping ledges are made with the possibility of being pulled together by means of a threaded connection.

Технический результат достигается также тем, что плоскость, касательная к наружной поверхности тороидального пояса в точке, граничащей с его кромкой, пересекает геометрическую ось вращения сферического сегмента, имеющего указанный тороидальный пояс. The technical result is also achieved by the fact that the plane tangent to the outer surface of the toroidal belt at a point bordering its edge intersects the geometric axis of rotation of the spherical segment having the specified toroidal belt.

Изобретение поясняется при помощи чертежей.The invention is illustrated with the help of drawings.

На фиг. 1 показан вид на маркер;In FIG. 1 shows a view of the marker;

На фиг. 2 показан вид спереди на сегмент 2 маркера;In FIG. 2 shows a front view of marker segment 2;

На фиг. 3 - увеличенный вид А на фиг. 2;In FIG. 3 is an enlarged view of A in FIG. 2;

На фиг. 4 - вид на сегмент 2;In FIG. 4 - view of segment 2;

На фиг. 5 - вид спереди на сегмент 3 маркера;In FIG. 5 is a front view of marker segment 3;

На фиг. 6 - вид на сегмент 3 маркера;In FIG. 6 - view of marker segment 3;

На фиг. 7 показана диаграмма распределения напряженности электрического поля на элементах маркера.In FIG. 7 shows a diagram of the distribution of the electric field strength on the elements of the marker.

Металлический сигнальный маркер 1 выполнен из двух металлических сферических сегментов 2 и 3, обращенных навстречу один другому своими кромками, соответственно, 4 и 5 с образованием тела сферической формы, то есть пустотелого маркера с относительно тонкой оболочкой. Маркер 1 снабжен защитой от коронного разряда, которая выполнена в виде пустотелого выпуклого пояса 6 тороидальной формы снаружи поверхности сферических сегментов 2 и 3. При этом тороидальный пояс 6 выполнен на поверхности, прилегающей к кромке 4 сегмента 2, которая является частью сегмента 2, например, выдавленной наружу от его центра. Часть кромки 5 обращенного навстречу другого сегмента 3 расположена внутри объема, образуемого тороидальным поясом 6, причем торцевая поверхность 7 кромки 5 сегмента 3, расположена на расстоянии от центра 8 маркера 1 меньшем, чем наиболее удаленная от центра 8 маркера наружная поверхность тороидального пояса 6.Metal signal marker 1 is made of two metal spherical segments 2 and 3, facing one another with their edges, respectively, 4 and 5 to form a spherical body, i.e. a hollow marker with a relatively thin shell. Marker 1 is provided with protection against corona discharge, which is made in the form of a hollow convex belt 6 of toroidal shape outside the surface of spherical segments 2 and 3. At the same time, toroidal belt 6 is made on the surface adjacent to edge 4 of segment 2, which is part of segment 2, for example, extruded outward from its center. Part of the edge 5 of the opposite segment 3 facing towards the other is located inside the volume formed by the toroidal belt 6, and the end surface 7 of the edge 5 of the segment 3 is located at a distance from the center 8 of the marker 1 less than the outer surface of the toroidal belt 6 that is the most distant from the center 8 of the marker.

Маркер 1 имеет элементы крепления маркера на линейном объекте, выполненные, например, в виде частей 9 и 10 зажима, расположенных снаружи маркера 1 на противоположных его сторонах. При этом части 9 прикреплены к сегменту 2, а части 10 зажима прикреплены к сегменту 3 маркера 1.Marker 1 has fastening elements of the marker on a linear object, made, for example, in the form of clip parts 9 and 10 located outside the marker 1 on its opposite sides. In this case, parts 9 are attached to segment 2, and clip parts 10 are attached to segment 3 of marker 1.

Части 9 и 10 зажима могут быть выполнены в виде полуфланцев, снабженных зажимным выступом, соответственно, 11 и 12. При этом полуфланец каждой части 9 и 10 прикреплен к сегменту 2 или 3, а зажимные выступы 11 и 12 выполнены с возможностью стягивания между собой при помощи резьбового соединения 13. Parts 9 and 10 of the clamp can be made in the form of half flanges, provided with a clamping ledge, respectively, 11 and 12. In this case, the half flange of each part 9 and 10 is attached to segment 2 or 3, and the clamping ledges 11 and 12 are made with the possibility of being pulled together when threaded connection 13.

Форма наружной поверхности пояса 6, прилегающей к кромке 4 сегмента 2, выполнена таким образом, что касательная плоскость «Б», проведенная к указанной поверхности в точке «В», граничащей с его кромкой 4, пересекает геометрическую ось 14 вращения сферического сегмента 2, имеющего указанный тороидальный пояс 6. The shape of the outer surface of the belt 6, adjacent to the edge 4 of the segment 2, is made in such a way that the tangent plane "B" drawn to the specified surface at the point "C", bordering its edge 4, intersects the geometric axis 14 of rotation of the spherical segment 2, having specified toroidal belt 6.

Пояс 6 может быть выполнен круговым, замкнутым. В таком выполнении части 9 зажима крепятся на диаметрально расположенных наружных поверхностях пояса 6, участки которых в месте крепления могут быть выполнены плоскими для сопряжения с полуфланцами указанных частей 9. При этом части 10 крепятся на поверхности сегмента 3 с меньшим радиусом.Belt 6 can be made circular, closed. In such an embodiment, the parts 9 of the clamp are attached to the diametrically located outer surfaces of the belt 6, the sections of which at the attachment point can be made flat to mate with the half-flanges of the indicated parts 9. In this case, the parts 10 are attached to the surface of the segment 3 with a smaller radius.

Пояс 6 может быть выполнен на участках окружности сегмента 2, прилегающих к участкам крепления с частями 9 зажима. При таком выполнении пояса 6 плоские участки 15 и 16 крепления обоих сегментов 2 и 3, соответственно, могут быть расположены в одной плоскости, то есть на примерно равном расстоянии от геометрического центра маркера 1.The belt 6 can be made in the sections of the circumference of the segment 2, adjacent to the areas of fastening with parts 9 of the clip. With this implementation of the belt 6, the flat sections 15 and 16 of the attachment of both segments 2 and 3, respectively, can be located in the same plane, that is, at approximately the same distance from the geometric center of the marker 1.

Возможен вариант выполнения, при котором часть пояса 6 выполнена на участке окружности сегмента 2 и взаимодействует с кромкой 5 сегмента 3, а другая часть пояса 6 выполнена на участке окружности сегмента 3 и взаимодействует с кромкой 4 сегмента 2. An embodiment is possible, in which part of the belt 6 is made on the section of the circle of segment 2 and interacts with the edge 5 of segment 3, and the other part of the belt 6 is made on the section of the circle of segment 3 and interacts with the edge 4 of segment 2.

Описываемое изобретение предназначено для маркировки проводов и тросов воздушных линий электропередачи в качестве визуального индикатора прежде всего для пилотов различной воздушной техники, а также птиц во время полета. Устройства, как правило, монтируются на самом высоком проводе воздушной линии электропередачи по чередующейся цветовой схеме из белых и красных (или комбинированных) шаров, что обеспечивает их наилучшую видимость.The described invention is intended for marking wires and cables of overhead power lines as a visual indicator, primarily for pilots of various aircraft, as well as birds during the flight. The devices are typically mounted on the highest wire of an overhead power line in an alternating color scheme of white and red (or a combination of) balls for best visibility.

Маркеры 1 испытывают высокие знакопеременные механические нагрузки, особенно в регионах с большими перепадами температур и с повышенной силой ветра. Неметаллические маркеры в таких условиях имеют недостаточный ресурс и могут разрушиться, то есть обладают пониженной надежностью. Выполнение маркера из металла решает проблему надежности в части устойчивости к воздействию механических нагрузок и температурных перепадов, однако использование такого маркера повышает риск возникновения коронного разряда на его поверхности, например, в случае нагрева линейного токопроводящего объекта при организации действий для расплавления льда в процессе борьбы с гололедными отложениями.Markers 1 experience high alternating mechanical loads, especially in regions with large temperature differences and high wind strength. Non-metallic markers under such conditions have an insufficient resource and can be destroyed, that is, they have reduced reliability. Making the marker out of metal solves the problem of reliability in terms of resistance to mechanical stress and temperature changes, however, the use of such a marker increases the risk of a corona discharge on its surface, for example, in the case of heating a linear conductive object when organizing actions to melt ice in the process of combating icing. deposits.

Для устранения возможности возникновения коронного разряда поверхность маркера 1 выполняют таким образом, чтобы на его наружной поверхности сформировать пояс 6 с плавными обводами, в частности, тороидальной формы. Выполнение такой формы возможно при использовании технологии раскатки с выдавливанием части сегмента изнутри наружу в тороидальную выточку, или, например, путем накатки части сегмента снаружи на поверхность модели. При этом добиваются загибания кромки пояса 6 от наружной его поверхности в сторону центра маркера 1. То есть формируют загнутую кромку сегмента таким образом, чтобы касательная плоскость, проведенная к ее поверхности в точке, граничащей с кромкой указанного сегмента, пересекала геометрическую ось 14 вращения сегмента, например, под прямым углом. Кромка другого сегмента входит в область, закрываемую тороидальным поясом 6. Таким образом, все острые кромки обоих сегментов 2 и 3 расположены в области, закрываемой наружной поверхностью пояса 6, предотвращая возникновение коронного разряда на всех крайних точках маркера 6. Элементы крепления маркера 1 также выполнены таким образом, чтобы не допустить возникновения на их кромках коронного разряда. Диаграмма распределения напряженности электрического поля на элементах маркера (фиг. 7) показывает эффективность применения описываемого изобретения.To eliminate the possibility of a corona discharge, the surface of the marker 1 is made in such a way that a belt 6 with smooth contours, in particular, of a toroidal shape, is formed on its outer surface. The execution of such a form is possible using the rolling technology with extrusion of a part of the segment from the inside out into a toroidal groove, or, for example, by rolling a part of the segment from the outside onto the surface of the model. At the same time, the edge of the belt 6 is bent from its outer surface towards the center of the marker 1. That is, the bent edge of the segment is formed in such a way that the tangent plane drawn to its surface at a point bordering the edge of the specified segment intersects the geometric axis 14 of rotation of the segment, e.g. at a right angle. The edge of the other segment enters the area covered by the toroidal belt 6. Thus, all the sharp edges of both segments 2 and 3 are located in the area covered by the outer surface of the belt 6, preventing the occurrence of a corona discharge at all extreme points of the marker 6. The fastening elements of the marker 1 are also made in such a way as to prevent the occurrence of a corona discharge on their edges. The distribution diagram of the electric field strength on the elements of the marker (Fig. 7) shows the effectiveness of the application of the described invention.

Таким образом, выполнение маркера в виде пустотелой металлической оболочки позволяет обеспечить максимальную удельную его прочность, что позволяет добиться высокой надежности маркера, которую обеспечивает также наличие защиты от коронного разряда.Thus, the execution of the marker in the form of a hollow metal shell makes it possible to ensure its maximum specific strength, which makes it possible to achieve high reliability of the marker, which is also ensured by the presence of protection against corona discharge.

Claims

1. A metal signal marker intended for mounting on conductive linear objects located above the ground, made of two metal spherical segments facing one another with their edges to form a spherical body, and having marker fastening elements on a linear object, characterized in that it is provided with protection against corona discharge, made in the form of a hollow convex toroidal belt, closed or open, located outside the surface of the spherical segments of the marker, while the toroidal belt is made on the surface adjacent to the edge of at least one segment, and part of the edge of the facing towards the other segment is located inside the volume formed by the toroidal belt, and the end surface of the edge of the specified counter segment is located at a distance from the marker center, less than the outer surface of the toroidal belt, which is the most distant from the marker center.

2. The marker according to claim 1, characterized in that the fastening elements are made in the form of clip parts located outside the marker on its opposite sides.

3. A marker according to claim 2, characterized in that clip parts are attached to each segment of the marker.

4. The marker according to claim 3, characterized in that each part of the clamp is made in the form of a half-flange provided with a clamping ledge, while the half-flange is attached to the segment, and the clamping ledges are made with the possibility of being pulled together by means of a threaded connection.

5. The marker according to claim 1, characterized in that the plane tangent to the outer surface of the toroidal belt at a point adjacent to its edge intersects the geometric axis of rotation of the spherical segment having the specified toroidal belt.