Eng Ru
Отправить письмо

Гаситель вибрации проводов. Гаситель вибрации


Рекомендации по применению многочастотных гасителей вибрации для самонесущих волоконно-оптических кабелей (ОКСН)

Филиал ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Фирма ОРГРЭС»

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МНОГОЧАСТОТНЫХ ГАСИТЕЛЕЙ ВИБРАЦИИ ДЛЯ САМОНЕСУЩИХ ВОЛОКНО - ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ (ОКСН)

СО 34.20.265-2005

Центр производственно - технической информации и технического обучения ОРГРЭС

Москва 2005

1 ВВЕДЕНИЕ

При составлении настоящих Рекомендаций учитывались требования международных стандартов CEI IEC 61897 1998 «Требования и испытания гасителей вибрации типа Стокбриджа» и седьмого издания ПУЭ.

При выборе типов гасителя использовались результаты экспериментально-аналитических расчетов с помощью ЭВМ, выполненных лабораторией Центра инжиниринга воздушных линий электропередачи (ЦИВЛ) Фирмы ОРГРЭС.

2 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1. Настоящие Рекомендации распространяются на проектируемые и находящиеся в эксплуатации волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), на которых применяются самонесущие неметаллические оптические кабели (ОКСН).

2.2. Рекомендации предназначены для персонала предприятий, осуществляющих эксплуатацию ВОЛС, а также для проектных организаций, проектирующих ВОЛС на действующих, строящихся и модернизируемых линиях электропередачи.

2.3. Рекомендации содержат типовые решения по защите ОКСН от вибрации, а также основные виды гасителей вибрации и их технические параметры.

3 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПО ЗАЩИТЕ ОКСН ОТ ВИБРАЦИИ

Условия работы оптико-волоконных кабелей при вибрации в основном определяются среднеэксплуатационным тяжением, диаметром кабеля и его массой. Отличительной особенностью самонесущего волоконно-оптического кабеля от обычных проводов и тросов при вибрации является небольшая масса и незначительное самодемпфирование из-за отсутствия межвиткового трения.

При выборе гасителя и места его установки исходят из следующих положений:

- во избежание разрушения кабеля (особенно стекловолоконной части) в месте установки гаситель должен иметь небольшой импеданс (сопротивление) и, соответственно, иметь небольшую массу. Необходимая эффективность легких гасителей при отсутствии самодемпфирования в кабеле достигается увеличенным количеством устанавливаемых гасителей в пролете;

- месторасположение гасителя должно находиться в пучности волны при всех значениях скоростей ветра.

Обычный диапазон скоростей ветра, вызывающий вибрацию, составляет 0,6-7 м/с. Определение места установки гасителя производится при верхнем пределе скорости ветра, который принимается несколько пониженным, так как при более высоких скоростях ветра поток становится турбулентным и поступаемая энергия ветра к проводу значительно снижается.

Исходя из этих условий в международной практике для проводов и тросов длина полуволны (λ/2)min определяется при скорости ветра 0,5 м/с по формуле:

,                                                  (1)

где λ - длина волны вибрации, м;

d - диаметр кабеля, мм;

Тэ - тяжение в кабеле при среднегодовой температуре, Н;

m - масса кабеля, кг/м.

Для обеспечения надежной защиты при более высоких скоростях ветра полученные расстояния уменьшаются и составляют для обычных типовых гасителей 85 % указанных выше, что обеспечивает лучшую защиту кабеля от вибрации:

,                                                       (2)

При применении новых и более совершенных типов гасителей совместно с протекторами, например многочастотных с разными массами грузов и разными плечами гибкого элемента, рекомендуется использовать более короткие расстояния:

где S - расстояние от выхода кабеля из поддерживающего зажима до центра гасителя.

Марки гасителей вибрации, места установки и их количество выбираются в зависимости от условий прохождения линии, тяжения в кабеле, длины пролета и диаметра кабеля. При этом масса кабеля определяется совместно с массой протектора.

В таблице 1 представлено пять основных разновидностей топографических особенностей и категорий местности.

Таблица 1

Категории и особенности топографии местности

 

Категория местности

Характерные особенности топографии

1

Ровная открытая местность без преград со снежным покровом более 5 мес. в году, водная поверхность значительных размеров

2

Ровная открытая местность без снежного покрова или со снежным покровом менее 5 мес. в году

3

Слабохолмистая местность, отдельные деревья и строения

4

Пересеченная местность, редкий или низкорослый лес, невысокая застройка

5

Горные районы, территория города с высокой застройкой, лесной массив

В зависимости от условий прохождения трассы линии и ее конструктивных параметров защита от вибрации кабелей не требуется при длинах пролетов, равных или меньших указанных в таблице 2.

Таблица 2

Длины пролетов, при которых не требуется защита кабелей от вибрации

 

Провода (тросы)

Номинальный диаметр, мм

Категория местности

2 и 3

4

5

Пролеты длиной (м) более

Кабели сечением 110-140 мм2

11-15

80

90

100

Кабели сечением более 140 мм2

16-19

100

120

130

В зависимости от длины пролета и категории местности в соответствии с таблицей 3 гасители устанавливаются на кабеле с обеих сторон пролета или с одной стороны.

Таблица 3

Количество гасителей в зависимости от длины пролета и категории местности

 

Количество гасителей

Категория местности

2 и 3

4

5

Пролеты длиной (м) более

1

150

180

205

2

300

360

410

3

450

540

615

4

600

720

820

Примечания

1 При 2 гасителях на пролет устанавливается по одному гасителю на каждом конце пролета; при 3 гасителях - два на одном конце пролета и один - на другом; при 4 гасителях - по два гасителя на каждом конце пролета.

2 Количество гасителей в районах Крайнего Севера необходимо увеличивать на один.

3 Защита от вибрации кабелей ОКСН в пролетах более 800 м должна производиться по специальному проекту с использованием многочастотных гасителей с увеличенной массой.

4 ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКСН ОТ ВИБРАЦИИ

4.1 Для защиты ОКСН от вибрации могут использоваться специальные стержневые гасители ГВС (рисунок 1), разработанные для ОКСН, и гасители ГВУ (рисунок 2), равноценные по своим техническим параметрам. Предпочтение необходимо отдавать гасителям ГВС, которые по своим техническим характеристикам обеспечивают защиту от вибрации ОКСН всех типов.

Выбор типа гасителей вибрации производится по таблице 4.

Таблица 4

Типы гасителей вибрации в зависимости от эксплуатационных тяжений

 

Диаметр кабеля, мм

Марка зажима

Диапазон частот вибрации провода, Гц

Тип гасителя при эксплуатационных тяжениях, кН

5-10

10-25

25-35

9,0-11,0

1

18-110

ГВС-0,4-0,6

ГВС-0,4-0,6

-

11,1-14,0

1

14-90

ГВС-0,4-0,6

ГВС-0,4-0,6

-

14,1-17,0

1

12-70

ГВС-0,4-0,6

ГВС-0,6-0,8 или ГВУ-0,6-0,8

-

17,1-20,0

2

10-60

ГВС-0,6-0,8 или ГВУ-0,6-0,8

ГВС-0,6-0,8 или ГВУ-0,6-0,8

ГВС-0,8-1,2или ГВУ-0,8-1,2

20,1-26,0

2

8-50

ГВС-0,6-0,8 или ГВУ-0,6-0,8

ГВС-0,8-1,2 или ГВУ-0,8-1,2

ГВС-1,2-1,6 или ГВУ-1,2-1,6

4.2 Места установки гасителей выбираются расчетом по формулам 3 так, чтобы во всем диапазоне опасных частот гасители не были расположены в узлах колебаний.

Типовое решение расположения гасителей у подвесного и натяжного зажимов должно быть следующим (рисунок 3):

4.2.1 При эксплуатационном тяжений 5-10 кН:

а) расстояние от выхода кабеля из поддерживающего зажима:

- до центра 1-го гасителя - 0,4 м;

- до центра 2-го гасителя - 0,7 м;

- до центра 3-го гасителя - 1,23 м;

б) расстояние от выхода кабеля из верхнего слоя спирального натяжного зажима:

- до центра 1-го гасителя - 0,05 м;

- до центра 2-го гасителя - 0,45 м;

- до центра 3-го гасителя - 1,00 м.

Марка гасителя

Размеры, мм

Полная длина груза, мм

Масса гасителя, кг

L

d1

D

d2

d3

ГВС-0,4-0,6-8,0

400

14

54

18

8,0

330

1,62

ГВС-0,6-0,8-8,0

400

18

51

20

8,0

330

2,03

ГВС-0,8-1,2-9,1

400

20

48

24

9,1

330

2,54

ГВС-1,2-1,6-9,1

400

24

44

28

11,0

330

3,32

Рисунок 1 - Гаситель вибрации ГВС

1-захват зажима; 2-крепежный болт; 3-плашка; 4-упругий элемент; 5-груз; 6-пружинные шайбы; 7-втулка гасителя; 8-зажим гасителя

Рисунок 2 - Гаситель вибрации ГВУ

б)

а - у поддерживающего зажима; б - у натяжного зажима

Рисунок 3

Расположение гасителей вибрации у поддерживающего и натяжного зажимов

Примечание - Длинная сторона гибкого элемента располагается в сторону опоры, короткая - в сторону пролета. Размеры в скобках соответствуют тяжению в проводе 5-10 кН, вне скобок - тяжению 10-25 кН.

4.2.2. При эксплуатационном тяжении 10-25 кН:

а) расстояние от выхода кабеля из поддерживающего зажима:

- до центра 1-го гасителя - 0,5 м;

- до центра 2-го гасителя - 0,93 м;

- до центра 3-го гасителя - 1,58 м;

б) расстояние от выхода кабеля из верхнего слоя спирального натяжного зажима:

- до центра 1-го гасителя - 0,05 м;

- до центра 2-го гасителя - 0,45 м;

- до центра 3-го гасителя - 1,13 м.

При установке гасителей вибрации необходимо следить за тем, чтобы гаситель был расположен строго под проводом и надежно закреплен.

aquagroup.ru

Гасители вибрации ГПГ и ГПГ-А в Санкт-Петербурге. Изготовление демпферов ГВ и ГВН.

Гасители вибрации ГВ, ГВН, ГПГ и ГПГ-А

Завод "Северозапад" принимает заказы на изготовление гасителей вибраций (демпферов) тип ГПГ,  ГПГ-А, ГВ, ГВН.

Гасители вибрации необходимы для сохранения целостности проводов ВЛ и ЛЭП от повреждения при высокочастотных колебаниях.

Конструкция гасителя вибрации состоит из:

  • корпуса с плашкой;
  • демпферного троса и грузов;
  • крепежного болта, гайки и пружинных шайб.

Изделия ГПГ производятся согласно требованиям ТУ 34 49-001-40064547-98.

ГПГ с глухим креплением на проводе устанавливают на переходах линий электропередач с целью сохранения их от усталостных напряжений, которые могут возникнуть из-за вибрации.

Гаситель вибрации ГПГ                                 Гаситель вибрации ГВ                         Гаситель вибрации ГВН

Гаситель вибрации ГПГГаситель вибрации ГВ

Характеристики гасителей вибрации ГПГ

Обозначение
Диаметр провода,
Размеры, мм
Масса,
мм d 2R L H кг
ГПГ-0,8-9,1-300/10 9,0 - 11,0 9,1 10 300 82,5 2,32
ГПГ-0,8-9,1-300/13 11,1 - 14,0 13 83,5 2,34
ГПГ-0,8-9,1-350/13 11,1 - 14,0 350 2,37
ГПГ-0,8-9,1-350/16 14,1 - 17,0 16 86,5 2,39
ГПГ-0,8-9,1-400/13 11,1 - 14,0 13 400 83,5 2,39
ГПГ-1,6-11-350/10 9,0 - 11,0 11 10 350 80 4,23
ГПГ-1,6-11-350/13 11,1 - 14,0 13 81 4,26
ГПГ-1,6-11-400/13 400 4,28
ГПГ-1,6-11-400/16 14,1 - 17,0 16 84 4,3
ГПГ-1,6-11-400/20 17,1 - 20,0 20 87 4,32
ГПГ-1,6-11-450/13 11,1 - 14,0 13 450 81 4,31
ГПГ-1,6-11-450/16 14,1 - 17,0 16 84 4,33
ГПГ-1,6-11-450/23 20,1 - 26,0 23 88 4,51
ГПГ-1,6-11-450/31 26,1 - 32,0 31 92 4,57
ГПГ-1,6-11-450/35 32,1 - 35,0 35 93
ГПГ-1,6-11-500/13 11,1 - 14,0 13 500 81 4,34
ГПГ-1,6-11-500/20 17,1 - 20,0 20 87 4,38
ГПГ-1,6-11-550/16 14,1 - 17,0 16 550 84 4,39
ГПГ-1,6-11-550/20 17,1 - 20,0 20 87 4,41
ГПГ-1,6-13-350/13 11,1 - 14,0 13 13 350 89,5 4,39
ГПГ-1,6-13-400/16 14,1 - 17,0 16 400 92,5 4,45
ГПГ-1,6-13-400/20 17,1 - 20,0 20 95,5 4,47
ГПГ-1,6-13-450/20 450 4,51
ГПГ-1,6-13-450/23 20,1 - 26,0 23 96,5 4,57

 

Чертеж гасителя вибрации ГПГ с глухим креплением

Чертеж гасителя вибрации

Чертеж гасителя вибрации ГВ

Чертеж гасителя вибрации ГВ

Характеристики гасителя вибрации ГВН
Марка гасителя
Номинальное сечение проводов по ГОСТ 839-80, мм2
Расчётная площадь сечения всех проволок каната, мм2
Размеры, мм
Масса, кг
  М АК, АКП, АЖ, АН, АЖКП, АНКП АС, АСКС, АСКП, АСК по ГОСТ 3062-80 по ГОСТ 3063-80 d 2R L H  
ГВН-2-9 - - - 38,01; 50,45; 57,33 48,64 9,1 10 300 82,5 2,32
ГВН-2-13 70 70,95 70/11, 95/16 - - 11 13 350 83,5 2,37
ГВН-3-12 95 - - 80,61 72,95 11 13 400 81 4,38
ГВН-3-13 - - - - 101,72 11 13 450 81 4,31
ГВН-3-17 120, 150 120, 150, 185 70/72, 120/19, 120/27, 150/19, 150/24, 150/34 - - 11 16   84 4,33
ГВН-4-14 - - - - 117,9 11 13 440 81 5,91
ГВН-4-22 185, 240 240, 300 185/24, 185/29, 185/43, 205/27, 240/32, 240/39, 240/56 - - 11 20 490 87 5,98
ГВН-5-25 300, 350, 400 350, 400 300/39, 300/48, 300/66, 300/67, 330/30, 330/43 - - 13 23 550 96,5 7,96
ГВН-5-30 - 450, 500, 550 400/22, 400/51, 400/64, 400/93, 450/56, 400/18, 500/26, 500/27, 500/64 - - 13 31   100,5 8,02
ГВН-5-34 - 600, 650, 700 550/71, 600/72, 650/79 - - 13 35 600 101,5 8,07
ГВН-5-38 - 750 700/86, 750/93 - - 13 38 650 103,5 8,12

Гаситель вибрации ГПГ-А

ГПГ-А представляет из себя усовершенствованный гаситель вибрации, который  разработан взамен устаревших гасителей ГПГ. Данное изделие монтируют на  проводах больших переходов ВЛ с целью предупреждения повреждения их от усталостных напряжений, вызываемых вибрацией.

ГПГ-А должны изготавливаются согласно требованиям ГОСТ Р 51177-98, ТУ 3449-001-52819896-2010.

Преимущества и конструктивные особенности ГПГ-А:
  1. усовершенствована конфигурация грузов;
  2. изготовливается из стали;
  3. при заделке грузов вибраторов на тросе ГПГ-А теперь нет втулок, это многократно повысило прочность заделки;
  4. узел крепления гасителя вибрации стал монолитным и это исключиловозможность появления в нем люфтов;
  5. алюминиевая универсальная плашка узла крепления, вместо 2-х плашек в ГПГ.

 

Чертеж гасителя вибрации ГПГ-А

Характеристики ГПГ-А
Порядковый номер символов в маркировке гасителей вибрации
Параметры, обозначаемые символами
Значения технических параметров
 
 
ГПГ-А
(технические характеристики) гасителей вибрации ГПГ-А
1 Масса грузов, кг 0,8 1,6 2,4 3,2
И, соответствующие им линейные размеры грузов, мм (размер «B» на рис.1) 100 128 150 160
Масса гасителя вибрации, кг 2,07/2,15 3,95/4,11 5,58/5,92 7,48/7,60
2 Диаметр  троса демпфера, мм 9,1 11
 
(размер «d» на рис.1)
3 Условная длина гасителя вибрации, мм 300 350 400 450 500 550
 
(размер «L» на рис.1)
4 Буква «А» - обозначает новое исполнение гасителя вибрации 
 
(для отличия от устаревших гасителей ГПГ)
5 Номер плашки крепления гасителя вибрации ГПГ-А  10-13 16 - 20 23 - 31
Соответствующий диаметр провода, мм (размер «D» на рис.1) 9,0 – 14,0 14,5 – 20,0 20,1 – 32,0
Высота гасителя вибрации - расстояние между осями провода и троса демпфера, мм   (размер «H» на рис.1) 50 65,5 85
Ширина плашки, мм  (размер «L1» на рис.1) 45 45 50

 

www.zavodsz.ru

Гаситель - вибрация - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гаситель - вибрация

Cтраница 1

Гасители вибрации предназначены для защиты от вибрации проводов и тросов ВЛ в нормальных пролетах длиной 100 - 500 м, если среднеэксплуатационное механическое напряжение провода ( кГ / мм.  [1]

Гасители вибрации устанавливаются на проводах и тросах линий электропередачи для защиты проводов от вибрации и предупреждения их повреждения от усталости, вызываемой вибрацией. Для установки на проводах ВЛ применяются гасители типа ГВН, ГПГ и ГПС в соответствии с рис. 1.28 и табл. 1.110 - 1.112. Гасители вибрации всех типов снабжены плашками с пониженными магнитными потерями. Марка гасителя выбирается в зависимости от типа провода, длины пролета и тяжения.  [3]

Гасители вибрации, как правило, устанавливают возле поддерживающих и натяжных зажимов.  [5]

Гаситель вибрации представляет собой небольшой полый цилиндр, укрепленный на одной оси с якорем и заполненный песком. При срабатывании реле песок поглощает энергию удара якоря об упоры, чем предотвращается его отскакивание и вибрация контактов.  [6]

Гасители вибрации подвешиваются вблизи зажимов в каждом пролете провода или троса.  [7]

Гасители вибрации устанавливаются на проводе и тросе вблизи атяжных и поддерживающих зажимов по обе стороны от опоры. Место установки гасителей определяется расчетом. При установке гасителей на проводе под плашки подкладывается лента из того же металла, что и провод.  [8]

Гаситель вибрации осматривают, ослабляют гайку болта, крепящего плашку зажима, вводят трос в зажим гасителя и подтягивают гайку зажима, устанавливают подвеску гасителя в вертикальном положении и затягивают гайку до отказа.  [9]

Гасители вибрации устанавливаются по обе стороны от поддерживающих зажимов и у натяжного зажима на расстоянии, указанном в проекте.  [10]

Гасители вибрации целесообразно монтировать одновременно с перекладкой проводов и монтажом натяжных зажимов.  [11]

Гаситель вибраций 32 и буферная пружина 27 предотвращают резкое изменение подачи топлива при работе регулятора.  [12]

Гасители вибрации устанавливают в пролетах длиной более 120 м и на больших переходах.  [13]

Гасители вибраций инерционного типа имеют массу груза 2 - б кг в зависимости от сечения, конструкции проводов и длины пролета. Длина троса, на котором подвешивают грузы, составляет 0 3 - 0 6 и. Гасители вибрации, как правило, устанавливают возле поддерживающих и натяжных зажимов.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Гаситель вибрации проводов

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено для защиты от ветровой вибрации проводов и грозозащитных тросов воздушной линии электропередачи (ВЛ). Гаситель содержит упругий стержень 2, зажим 3 для крепления гасителя на проводе 1 и грузы 4. Каждый груз 4 вытянут вдоль своей продольной оси 6 и закреплен на конце стержня 2 своей средней частью. Грузы 4 закреплены поперек стержня 2. Зажим 3 зафиксирован на стержне 2 в его середине и крепится на проводе 1 так, чтобы стержень 2 и его продольная ось 5 располагались параллельно проводу 1. При этом провод 1, стержень 2 и зажим 3 располагают в вертикальной плоскости, а оси 6 в горизонтальной. Конструктивные параметры гасителя (изгибная жесткость рабочих частей стержня 2, масса грузов 4 и их момент инерции относительно оси 6) выбираются так, чтобы любая собственная частота fp гасителя удовлетворяла одному из условий: fp<0,18/d или fp>1,4/d, где d - диаметр в метрах провода или грозозащитного троса воздушной линии электропередачи, для гашения вибраций которого предназначен гаситель колебаний, а fp. - собственная частота гасителя в герцах. Грузы 4 могут быть выполнены, в частности, в виде цилиндра, отрезка прутка квадратного сечения или стальной трубы, заполненной тяжелым металлом, например свинцом. Технический результат - повышение надежности защиты проводов и грозотросов ВЛ от эоловой вибрации. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники

Предложение относится к электроэнергетике и может быть применено для защиты проводов и грозозащитных тросов воздушной линии электропередачи от ветровой вибрации.

Уровень техники

В проводах (все изложенное ниже относится также к грозотросам) под воздействием ветра может возникать устойчивая вибрация в характерном для данного провода диапазоне частот (эоловая вибрация). Эоловая вибрация при достаточно большом размахе и длительности колебаний может привести к усталостным повреждениям провода. Защиту от эоловой вибрации осуществляют с помощью гасителей вибрации [Правила устройства электроустановок (ПУЭ), седьмое издание, Энергосервис, 2003 г., п.2.5.85].

Известен, принятый за прототип, гаситель вибраций проводов воздушной линии электропередачи, содержащий упругий стержень, зажим, предназначенный для креплении упругого стержня параллельно проводу ВЛ, и закрепленные на концах упругого стержня грузы, каждый из которых вытянут вдоль своей продольной оси [патент RU 2262173]. В прототипе грузы закреплены на концах упругого стержня так, что их продольные оси направлены вдоль упругого стержня, совпадают с его продольной осью или параллельны ей.

Недостаток прототипа - возможность возникновения в системе «провод с гасителем» при определенных ветровых воздействиях устойчивых резонансных колебаний, амплитуда которых превышает величину, допустимую для данной частоты вибраций.

Этот недостаток прототипа и других известных конструкций гасителя обусловлен следующим.

Провод характеризуется зависящим от его диаметра диапазоном частот Δf, в котором возможно возникновение эоловой вибрации при различных скоростях ветра. Гаситель характеризуется множеством собственных частот fр, которые определяются конструктивными параметрами гасителя и располагаются на оси частот парами. Если при размещении гасителя на защищаемом проводе собственные частоты fр гасителя попадают в характерный для защищаемого провода частотный диапазон Δf, возможно (при неблагоприятных ветровых воздействиях) возникновение резонансных вибраций провода с недопустимой амплитудой колебаний, что приводит к резкому росту вероятности усталостных повреждений провода и, следовательно, к снижению надежности ВЛ в целом. Практическую опасность представляет попадание в характерный частотный диапазон провода хотя бы одной частоты из двух первых (нижних по частоте) пар собственных частот гасителя.

Задача изобретения - устранение указанного недостатка.

Раскрытие существа изобретения

Технический результат изобретения - повышение надежности защиты проводов и грозотросов ВЛ от эоловой вибрации.

Предметом изобретения является гаситель вибраций проводов воздушной линии электропередачи, содержащий упругий стержень, зажим, предназначенный для крепления упругого стержня параллельно проводу диаметром d метров, и два груза, каждый из которых вытянут вдоль своей продольной оси и закреплен средней частью поперек упругого стержня на одном из его концов, при этом каждая собственная частота fр герц гасителя удовлетворяет одному из условий:

fр<0,18/d или fр>1,4/d.

Это позволяет получить указанный технический результат.

Изобретение имеет уточняющие развития, характеризующие частные случаи его осуществления.

Первое развитие состоит в том, что каждый груз может быть выполнен в виде отрезка стальной трубы, заполненной тяжелым металлом, например свинцом.

Другое развитие состоит в том, что в гасителе, предназначенном для защиты провода диаметром 15,2-17,5 мм, упругий стержень выполнен из отрезка стального каната одинарной свивки (типа ТК по ГОСТ3063-80) диаметром 11,0 мм, общая длина гасителя при ширине зажима 60 мм составляет 400 мм, а момент инерции каждого груза относительно своей продольной оси не превышает 4-10-4 кгм2. При этом каждый груз может быть выполнен, например, в виде стального цилиндра диаметром 40 мм и массой 1,6 кг (момент инерции такого груза равен 3,2·10-4 кгм).

Краткое описание фигур.

На фиг.1 представлен гаситель по заявляемому изобретению, на фиг.2 - поясняющая частотная диаграмма.

Осуществление изобретения с учетом его развитии.

Гаситель, размещенный на проводе 1, содержит упругий стержень 2, зажим 3 для крепления гасителя на проводе 1 и грузы 4.

Зажим 3 зафиксирован на середине стержня 2 и крепится на проводе 1 так, чтобы стержень 2 и его продольная ось 5 располагались параллельно проводу 1. При этом провод 1, стержень 2 и зажим 3 располагают в вертикальной плоскости, а оси 6 и ось 5 в горизонтальной.

Каждый груз 4 вытянут вдоль своей продольной оси 6 и может быть выполнен, например, в виде цилиндра или прутка квадратного сечения.

Каждый груз 4 указанной формы закреплен своей средней частью на конце стержня 2 поперек оси 5, при этом ось 6 может быть, например, ортогональна оси 5.

Положение на частотной оси (см. фиг.2) пар собственных частот fр гасителя зависит от изгибной жесткости двух рабочих частей стержня 2, консольно закрепленных в зажиме 3, массы каждого груза 4 и его момента инерции относительно оси 6.

Эти параметры выбираются (расчетным или экспериментальным путем) так, чтобы любая собственная частота fр (в герцах) гасителя удовлетворяла одному из условий:

fр<0,18/d или fр>1,4/d,

где d - диаметр (в метрах) провода или грозозащитного троса воздушной линии электропередачи, для которого предназначен гаситель колебаний.

В частности, первому условию удовлетворяет верхняя частота первой (от начала оси частот) пары собственных частот гасителя, а второму - нижняя частота второй (от начала оси частот) пары собственных частот гасителя.

Нижняя и верхняя границы диапазона Δf располагаются на частотах fн=0,18/d и fв=1,4/d соответственно [Стандарт МЭК 61897-1998. Воздушные линии. Требования к гасителям эоловой вибрации Стокбриджа и их испытания]. Поэтому, если гаситель выполнен согласно заявляемому изобретению, диапазон Δf провода 1 размещается между соседними парами собственных частот fр, а внутри себя не имеет собственных частот гасителя.

Вынос собственных частот fp за пределы диапазона Δf позволяет повысить надежность защиты провода от эоловой вибрации в случае применения предлагаемой конструкции гасителя.

Сопоставим теперь возможность получения такого результата путем соответствующего выбора параметров в известной и предлагаемой конструкции гасителя.

Собственные частоты гасителя могут быть рассчитаны по его конструктивным данным с помощью специализированных программ и измерены экспериментально [Трофимов С.В. Анализ результатов расчетов эффективности работы гасителей вибрации ПТГ на образце провода АС 120-19. // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2011, №2].

Проведенное расчетно-экспериментальное исследование влияния конструктивных параметров гасителя на положение двух нижних пар собственных частот fp относительно нижней и верхней границ диапазона Δf показало следующее.

Пусть из каких-либо практических соображений выбраны материал и конструктивные параметры упругого стержня 2 гасителя и ширина зажима 3, жестко фиксирующего среднюю часть стержня 2, и, следовательно, выбрана изгибная жесткость каждой его рабочей части (рассматриваемой как консоль, жестко закрепленная в зажиме). Если этот параметр выбран и зафиксирован при расчетах, то для вывода первой нижней пары собственных частот fp за нижнюю границу диапазона Δf требуется увеличение (до величины, определяемой диаметром защищаемого провода) массы грузов гасителя, а для вывода второй нижней пары собственных частот fp за верхнюю границу диапазона Δf требуется уменьшение (до величины, определяемой диаметром защищаемого провода) момента инерции груза относительно оси вращения, направленной перпендикулярно оси гибкого стержня.

Для конструктивной схемы прототипа (и других известных гасителей) эти два требования противоречивы и (как показали расчеты, проведенные применительно к защите от вибраций широко распространенных стальалюминиевых проводов диаметром 15,2-17,5 мм) их одновременное выполнение невозможно, поскольку в известной конструкции гасителя увеличение массы груза неизбежно сопровождается возрастанием его момента инерции.

В отличие от прототипа выполнение указанных выше требований к параметрам элементов гасителя легко обеспечивается в конструкции предлагаемого устройства. В этой конструкции момент инерции грузов 4 относительно оси 6 может быть уменьшен (за счет сокращения радиуса цилиндра или уменьшения сечения груза другой формы) без снижения массы груза, при соответствующем его удлинении вдоль оси 6, поскольку такое удлинение не влияет на момент инерции груза 4 относительно оси 6.

Для получения достаточной массы груза 4 при малом моменте его инерции относительно оси 6 каждый груз 4 может быть выполнен в виде отрезка стальной трубы, заполненной тяжелым металлом, например свинцом.

Для практически важного частного случая осуществления предлагаемого гасителя (провод диаметром 15,2-17,5 мм, упругий стержень выполнен из отрезка стального каната одинарной свивки типа ТК по ГОСТ3063-80 диаметром 11,0 мм, общая длина гасителя 400 мм, ширина зажима 60 мм) в результате проведенных расчетов определено, что максимально допустимое значение момента инерции груза 4 относительно продольной оси 6 составляет 4,0·10-4 кгм2.

Последнему требованию удовлетворяет, например, груз 4 в виде стального цилиндра диаметром 40 мм и массой 1,6 кг. Рассчитанный по этим параметрам момент инерции груза 4 относительно оси 6 равен 3,2·10-4 кгм2.

1. Гаситель вибраций проводов воздушной линии электропередачи, содержащий упругий стержень, зажим, предназначенный для крепления упругого стержня параллельно проводу диаметром d метров, и два груза, каждый из которых вытянут вдоль своей продольной оси и закреплен средней частью поперек упругого стержня на одном из его концов, при этом каждая собственная частота fp герц гасителя удовлетворяет одному из условий:fp<0,18/d или fp>1,4/d.

2. Гаситель по п.1, в котором каждый груз выполнен в виде отрезка стальной трубы, заполненной тяжелым металлом, например свинцом.

3. Гаситель по п.1, предназначенный для защиты провода диаметром 15,2-17,5 мм, в котором упругий стержень выполнен из отрезка стального каната одинарной свивки диаметром 11,0 мм, общая длина гасителя при ширине зажима 60 мм составляет 400 мм, а момент инерции каждого груза относительно своей продольной оси не превышает 4·10-4 кгм2.

4. Гаситель по п.3, в котором каждый груз выполнен в виде стального цилиндра диаметром 40 мм и массой 1,6 кг.

www.findpatent.ru

Гаситель вибрации

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к гасителям вибрации воздушных линий электропередачи и линий связи. Гаситель состоит из упругого демпферного элемента 2, закрепленного своими концами в грузах 3, 4, и зажима 5 для закрепления гасителя на проводе (кабеле) 1. Упругий демпферный элемент 2 представляет собой набор (в форме круга в поперечном сечении), состоящий из прямых металлических проволок 6 с расположенным на нем обжимающим устройством 7. Этот набор включает, как правило, девятнадцать прямых металлических проволок 6. В качестве материала для прямых металлических проволок 6 берут оцинкованную стальную проволоку, алюминированную стальную проволоку, стальную проволоку, плакированную алюминием. Обжимающее устройство 7 выполняется в виде проволочной спирали, пряди проволочных спиралей, спиральной пружины, термоусадочной трубки из эластичного материала или металлической ленточной оплетки. Гаситель имеет хорошие характеристики энергопоглощения в широком диапазоне рабочих частот за счет обеспечения оптимальных условий трения проволок упругого демпферного элемента (проволоки могут дополнительно скользить в продольном направлении), имеет широкую частотную полосу гашения, прост по конструкции и технологии изготовления, успешно прошел натурные испытания и готовится к серийному использованию на воздушных линиях электропередачи и линиях связи. 10 з.п. ф-лы; 1 ил.

 

Изобретение относится к области электроэнергетики, а более конкретно к гасителям вибрации, предназначенным для гашения вибрационных колебаний проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи.

Известен гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи, содержащий гибкий элемент с держателем, закрепленным на его середине, и грузы, выполненные в виде сферы и закрепленные по его концам, при этом на каждой из указанных сфер закреплены два стержня с массой, равной массе сферы, расположенные в плоскости симметрии сферы и направленные в сторону держателя, причем угол между осью стержня и осью гибкого элемента составляет 10-30° [1].

Этот известный гаситель вибрации имеет существенные недостатки, которые в первую очередь связаны со сложностью конструктивного выполнения грузов в форме сферы с двумя закрепленными на ней стержнями с массой, равной массе самой сферы, что значительно увеличивает его стоимость и затраты на технологический процесс изготовления. Кроме того, данному гасителю вибрации присущи все недостатки, которые характерны для гасителей типа Стокбриджа, то есть фактически он не является многочастотным гасителем вибрации и его практическое применение весьма ограниченно.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий упругий демпферный элемент, закрепленный своими концами в грузах, и зажим, одним концом закрепленный в средней части упругого демпферного элемента, а другим - на проводе или кабеле [2].

Данный гаситель колебаний для воздушных линий электропередачи австралийской фирмы «Далханти» сконструирован с обеспечением возможности скольжения нескольких проволок упругого демпферного элемента относительно друг друга, что позволяет улучшить амплитудно-частотные характеристики гасителя и, следовательно, несколько расширить его функциональные возможности. Тем не менее, такая конструкция гасителя не может считаться универсальной, позволяющей решить проблемы гашения вибрационных колебаний для многочисленных типов воздушных линий электропередачи и линий связи; в то же время изготовление упругого демпферного элемента с некоторыми скользящими проволоками является достаточно сложным производственным процессом, который еще не полностью проработан на практике, что может препятствовать широкому внедрению данного гасителя вибрации.

Заявитель и авторы ставили перед собой задачу разработки гасителя вибрации принципиально новой конструкции с упругим демпферным элементом, в котором обеспечена свобода продольного скольжения относительно друг друга всех его проволок, что позволяет существенно улучшить амплитудно-частотные характеристики гасителя и его функциональные возможности для использования на линиях различных типов и классов. Указанный положительный практический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных отличительных признаков гасителя вибрации, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий упругий демпферный элемент, закрепленный своими концами в грузах, и зажим, одним концом закрепленный в средней части упругого демпферного элемента, а другим - на проводе или кабеле; упругий демпферный элемент состоит из собранного в пучок набора расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок и обжимающего их устройства, закрепленного на части длины указанного набора металлических проволок или по всей его длине от точки закрепления в одном грузе до точки закрепления в другом грузе; в вышеуказанный набор входит не менее 19-ти расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок; набор расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок в поперечном сечении имеет форму круга; в качестве материала для прямых металлических проволок используют оцинкованную стальную проволоку; в качестве материала для прямых металлических проволок используют алюминированную стальную проволоку; в качестве материала для прямых металлических проволок используют стальную проволоку, плакированную алюминием; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде проволочной спирали; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде пряди проволочных спиралей; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде спиральной пружины; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде термоусадочной трубки из эластичного материала; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде металлической ленточной оплетки».

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен общий вид гасителя вибрации, выполненного согласно настоящему изобретению, вид спереди, перпендикулярно проводам воздушной линии электропередачи.

Предлагаемый гаситель вибрации для проводов 1 воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей 1 линий связи состоит из упругого демпферного элемента 2, грузов 3, 4 и зажима 5. Упругий демпферный элемент 2 представляет собой набор прямых металлических проволок 6, собранных в пучок в форме круга в поперечном сечении, на части длины которого или по всей его длине расположено обжимающее проволоки 6 устройство 7. Прямые металлические проволоки 6 в пучке располагаются параллельно по отношению одна к другой и совместно с обжимающим устройством 7, если оно расположено по всей длине металлических проволок 6, закрепляются своими концами 8, 9 в грузах 3 и 4. За середину 10 прямые металлические проволоки 6 с обжимающим устройством 7 крепятся зажимом 5 к проводу (кабелю) 1 воздушной линии.

Количество прямых металлических проволок 6 в наборе определяется из расчета достижения максимальной величины логарифмического декремента затухания, обеспечиваемого упругим демпферным элементом 2 и, как следствие этого, в конечном счете оптимальных амплитудно-частотных характеристик гасителя; на практике количество прямых металлических проволок 6 в наборе составляет не более 19 штук.

В качестве материала для прямых металлических проволок 6 применяют оцинкованную стальную проволоку, алюминированную стальную проволоку или стальную проволоку, плакированную алюминием. Обжимающее прямые металлические проволоки 6 устройство 7 выполняется в виде проволочной спирали, пряди проволочных спиралей, спиральной пружины, термоусадочной трубки из эластичного материала, металлической ленточной оплетки и других подходящих для обеспечения данной цели устройств.

Изобретение работает следующим образом.

Настоящий гаситель вибрации, конструктивно выполненный по типу гасителя Стокбриджа, работает на основе принципа поглощения механической энергии, возникающей из-за эффекта трения металлических проволок 6 между собой упругого демпферного элемента 2, которое возникает в момент механического резонанса грузов 3, 4. При этом гаситель обладает достаточно широкой частотной полосой гашения, имеет характеристику энергопоглощения, за счет оригинального конструктивного выполнения упругого демпферного элемента 2, более равномерную во всем диапазоне частот работы провода (кабеля) 1. Энергопоглощение, создаваемое гасителем, достаточно для подавления вибрации во всех рабочих частотах гасителя. Выполнение упругого демпферного элемента 2 в виде набора прямых металлических проволок 6, расположенных по всей своей длине параллельно одна другой, с закрепленным на нем обжимающим устройством 7 позволило увеличить степень и интенсивность трения между проволоками 6 и тем самым улучшить характеристики самодемпфирования упругого демпферного элемента 2, а следовательно, и повысить эффективность работы предложенного гасителя вибрации. Меняя форму и массу грузов 3, 4, их расположение относительно точки закрепления зажима 5 на проводе (кабеле) 1, а также геометрические размеры, материал и механические характеристики проволок 6 упругого демпферного элемента 2, можно достичь высокой эффективности работы заявляемого гасителя вибрации на воздушных линиях электропередачи и линиях связи с самонесущими оптическими кабелями, работающих в различных эксплуатационных условиях. После проведения всесторонних стендовых и натурных испытаний гаситель вибрации будет рекомендован к серийному производству.

Источники информации

[1]. Описание изобретения к авторскому свидетельству №625282 «Гаситель вибрации», H02G 7/14. Заявлено 09.03.1977 г. Опубликовано 25.09.1978 г. Бюллетень №35.

[2]. Описание изобретения к патенту №2262173 «Демпфер колебаний для воздушных линий электропередачи», H02G 7/00, 7/14. Заявлено 13.07.2001 г. Опубликовано 10.10.2005 г. Бюллетень №28.

1. Гаситель вибрации для проводов воздушных линий лектропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий упругий демпферный элемент, закрепленный своими концами в грузах, и зажим, одним концом закрепленный в средней части упругого демпферного элемента, а другим - на проводе или кабеле, отличающийся тем, что упругий демпферный элемент состоит из собранного в пучок набора расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок и обжимающего их устройства, закрепленного на части длины указанного набора металлических проволок или по всей его длине от точки закрепления в одном грузе до точки закрепления в другом грузе.

2. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в вышеуказанный набор входит не менее 19-ти расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок.

3. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что набор расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок в поперечном сечении имеет форму круга.

4. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для прямых металлических проволок используют оцинкованную стальную проволоку.

5. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для прямых металлических проволок используют алюминированную стальную проволоку.

6. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для прямых металлических проволок используют стальную проволоку, плакированную алюминием.

7. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде проволочной спирали.

8. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде пряди проволочных спиралей.

9. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде спиральной пружины.

10. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде термоусадочной трубки из эластичного материала.

11. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде металлической ленточной оплетки.

www.findpatent.ru

Гаситель вибрации

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на воздушных линиях электропередачи и линиях связи с самонесущими волоконно-оптическими кабелями. Гаситель выполняется в виде плашки-зажима 2, грузов 4 и стального каната 3, концы которого заделываются в цилиндрические полости 6 грузов 4; гаситель закрепляется плашкой-зажимом 2 на проводе (кабеле) 1. Стальной канат 3 закрепляется в грузах 4 с определенным эксцентриситетом "е" относительно продольной оси 5 и эксцентриситетом "е1" внутренних цилиндрических полостей 6 в стаканах (грузах) 4. Экспериментально выбраны соответствующие величины этих эксцентриситетов, что позволяет обеспечить хорошую гасящую способность гасителя. 3 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, а более конкретно, к гасителям вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи.

Известен гаситель вибрации для проводов воздушной линии электропередачи, содержащий гибкий элемент, выполненный в виде стального каната, по концам которого закреплены грузы, выполненные в виде изогнутой трубки, и плашку-зажим, одним концом закрепленную посередине упругого элемента, а другим - на проводе линии [1]. Однако этот гаситель имеет существенные недостатки: в рассматриваемом гасителе невозможно выполнить оптимальное распределение масс грузов, что не позволяет обеспечить оптимальный диапазон вибрационно-частотных характеристик; если же такое распределение все-таки выполнять, меняя, например, сечение трубок по их длине, то это сразу усложняет конструкцию гасителя и делает его малопригодным из-за трудности изготовления. Известен также гаситель с грузами в форме, напоминающей форму "собачей кости" ("dog bone"), в котором упругий элемент (стальной канат) закреплен со смещением (эксцентрисистетом) относительно оси симметрии грузов [2]. Такой гаситель за счет расположения грузов с эксцентриситетом относительно упругого элемента характеризуется хорошими гасящими свойствами, и его с успехом можно было бы применять на воздушных линиях электропередачи, однако есть несколько существенных препятствий. Во-первых, большая сложность закрепления стального каната в грузах. Если выполнять закрепление каната в грузах опрессованием, то для этого требуется обеспечить очень большое усилие опрессования, т.е. использовать мощные прессы, сложные матрицы и другие вспомогательные приспособления. Последнее сильно удорожает конструкцию гасителя, делает ее технологически малоприемлемой для промышленного использования. Болтовые варианты креплений каната в грузах конструктивно и технологически просты, тем не менее очень ненадежны и в процессе эксплуатации быстро приведут к разрушению гасителя. Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному является гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий гибко-упругий элемент, выполненный в виде сердечника и повивов из высокопрочной стали, по концам которого закреплены грузы, и плашку-зажим, одним концом закрепленную посередине гибко-упругого элемента, а другим - на проводе (канате) [3]. Данный гаситель представляет собой широкоизвестный гаситель Стокбриджа с грузами, выполненными в виде полых цилиндрических стаканов, позволяющих доступными средствами закрепить в них концы каната опрессованием. В то же время настоящий гаситель не обладает высокими частотно-вибрационными характеристиками, его гасящая способность оставляет желать лучшего, особенно это проявляется на самонесущих волоконно-оптических кабелях линий связи. Цель изобретения - разработать гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконных-оптических колебаний линий связи, не имеющий отмеченных недостатков известных гасителей вибрации, что достигается за счет введения в конструкцию гасителя вибрации новых существенных признаков, которые фиксируются в формуле изобретения. На фиг. 1 представлен гаситель вибрации, выполненный согласно изобретению, главный вид, перпендикулярно проводам (кабелям) линии; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид по А-А на фиг. 1. Гаситель вибрации для проводов 1 воздушных линий электропередачи или самонесущих волокнно-оптических кабелей 1 линий связи состоит из плашки-зажима 2, гибко-упругого элемента (стального каната) 3 и грузов 4, которые выполняются в виде полых цилиндрических стаканов. Плашка-зажим 2 закрепляется посередине стального каната 3 и к проводу (канату) 1 линии, а концы каната 3 заделываются в грузы 4. Канат 3, состоящий из сердечника и повивов из высокопрочной стали, закрепляется в грузах 4 с некоторым смещением (эксцентриситетом) относительно их продольной оси 5. Эксцентриситет ("е") гибко-упругого элемента 3 определяется из такого соотношения: е=(1/2oC1/3) rгруз., где rгруз. - наружный радиус грузов (цилиндрических стаканов) 4. Кроме того, эксцентриситет ("e1") внутренних цилиндрических полостей 6 в стаканах 4 определяется по такому соотношению: е = 1/5 rгруз. Стальной канат 3 выполняется с верхним повивом, состоящим из спиралей, которые навиваются на его сердечник с некоторым натягом, величина которого рассчитывается из отношения d1/dk - 0,82 oC 0,85, где d1 - диаметр спирали наруженого повива каната 3, а dk- диаметр сердечника каната 3. Грузы 4 смещены относительно вертикальной оси 7 гасителя на углы 1 и 2 (в обе стороны от вертикальной оси 7). Величины этих углов определяются следующим образом: 1= +(1/6 1/3), 2= -(1/6 1/3). Указанные выше соотношения выбираются экспериментально и теоретическими расчетами, при этом конечной целью экспериментов и расчетов является достижение необходимого уровня гасящей способности гасителя. Гаситель вибрации работает следующим образом. С помощью плашки-зажима 2 гаситель устанавливается на провода (кабели) 1 линий на определенных (расчетных) расстояниях от точки крепления изолирующей подвески, обеспечивая защиту проводов (кабелей) от повреждений в результате вибрации за счет разности резонансных частот вибрационных колебаний грузов и проводов (кабелей), при этом амплитуды вибрации проводов (кабелей) линий снижаются в несколько раз. Количество устанавливаемых гасителей вибрации зависит от характера местности, по которой проходит линия: на ровной или малопересеченной местности без древесной или кустарниковой растительности гасителей устанавливается больше, а на сильно пересеченной, застроенной местности или в лесных массивах - меньше. Предлагаемый гаситель вибрации по сравнению с известными техническими решениями аналогичного назначения имеет следующие преимущества: более высокие частотно-вибрационные характеристики; оптимальная гасящая способность колебаний как проводов, так и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий; простота конструкции и технологии изготовления и как следствие этого доступная стоимость гасителя.

Формула изобретения

Гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий гибко-упругий элемент, выполненный в виде сердечника и повивов из высокопрочной стали, по концам которого закреплены грузы, и плашку-зажим, одним концом закрепленную посередине гибко-упругого элемента, а другим - на проводе (кабеле), отличающийся тем, что гибко-упругий элемент закреплен в грузах с эксцентриситетом е, величина которого выбрана из следующего соотношения e = (1/2 oC 1/3) x rгруз., где e - эксцентриситет гибко-упругого элемента, rгруз. - наружный радиус грузов, а эксцентриситет e1 внутренних цилиндрических полостей в грузах равен e1 = 1/5 х rгруз., при этом верхний повив гибко-упругого элемента выполнен в виде спиралей, смонтированных на сердечнике гибко-упругого элемента с натягом, определяемым из соотношения d1 / dk = 0,82 - 0,85, где d1 - диаметр спирали; dk - диаметр сердечника гибко-упругого элемента, причем углы 1 и 2 смещения грузов относительно вертикальной оси гасителя составляют 1= +(1/6 1/3), 2= -(1/6 1/3)о

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru

гаситель вибрации - патент РФ 2412510

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к гасителям вибрации воздушных линий электропередачи и линий связи. Гаситель состоит из упругого демпферного элемента 2, закрепленного своими концами в грузах 3, 4, и зажима 5 для закрепления гасителя на проводе (кабеле) 1. Упругий демпферный элемент 2 представляет собой набор (в форме круга в поперечном сечении), состоящий из прямых металлических проволок 6 с расположенным на нем обжимающим устройством 7. Этот набор включает, как правило, девятнадцать прямых металлических проволок 6. В качестве материала для прямых металлических проволок 6 берут оцинкованную стальную проволоку, алюминированную стальную проволоку, стальную проволоку, плакированную алюминием. Обжимающее устройство 7 выполняется в виде проволочной спирали, пряди проволочных спиралей, спиральной пружины, термоусадочной трубки из эластичного материала или металлической ленточной оплетки. Гаситель имеет хорошие характеристики энергопоглощения в широком диапазоне рабочих частот за счет обеспечения оптимальных условий трения проволок упругого демпферного элемента (проволоки могут дополнительно скользить в продольном направлении), имеет широкую частотную полосу гашения, прост по конструкции и технологии изготовления, успешно прошел натурные испытания и готовится к серийному использованию на воздушных линиях электропередачи и линиях связи. 10 з.п. ф-лы; 1 ил. гаситель вибрации, патент № 2412510

Рисунки к патенту РФ 2412510

Изобретение относится к области электроэнергетики, а более конкретно к гасителям вибрации, предназначенным для гашения вибрационных колебаний проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи.

Известен гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи, содержащий гибкий элемент с держателем, закрепленным на его середине, и грузы, выполненные в виде сферы и закрепленные по его концам, при этом на каждой из указанных сфер закреплены два стержня с массой, равной массе сферы, расположенные в плоскости симметрии сферы и направленные в сторону держателя, причем угол между осью стержня и осью гибкого элемента составляет 10-30° [1].

Этот известный гаситель вибрации имеет существенные недостатки, которые в первую очередь связаны со сложностью конструктивного выполнения грузов в форме сферы с двумя закрепленными на ней стержнями с массой, равной массе самой сферы, что значительно увеличивает его стоимость и затраты на технологический процесс изготовления. Кроме того, данному гасителю вибрации присущи все недостатки, которые характерны для гасителей типа Стокбриджа, то есть фактически он не является многочастотным гасителем вибрации и его практическое применение весьма ограниченно.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий упругий демпферный элемент, закрепленный своими концами в грузах, и зажим, одним концом закрепленный в средней части упругого демпферного элемента, а другим - на проводе или кабеле [2].

Данный гаситель колебаний для воздушных линий электропередачи австралийской фирмы «Далханти» сконструирован с обеспечением возможности скольжения нескольких проволок упругого демпферного элемента относительно друг друга, что позволяет улучшить амплитудно-частотные характеристики гасителя и, следовательно, несколько расширить его функциональные возможности. Тем не менее, такая конструкция гасителя не может считаться универсальной, позволяющей решить проблемы гашения вибрационных колебаний для многочисленных типов воздушных линий электропередачи и линий связи; в то же время изготовление упругого демпферного элемента с некоторыми скользящими проволоками является достаточно сложным производственным процессом, который еще не полностью проработан на практике, что может препятствовать широкому внедрению данного гасителя вибрации.

Заявитель и авторы ставили перед собой задачу разработки гасителя вибрации принципиально новой конструкции с упругим демпферным элементом, в котором обеспечена свобода продольного скольжения относительно друг друга всех его проволок, что позволяет существенно улучшить амплитудно-частотные характеристики гасителя и его функциональные возможности для использования на линиях различных типов и классов. Указанный положительный практический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных отличительных признаков гасителя вибрации, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «гаситель вибрации для проводов воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий упругий демпферный элемент, закрепленный своими концами в грузах, и зажим, одним концом закрепленный в средней части упругого демпферного элемента, а другим - на проводе или кабеле; упругий демпферный элемент состоит из собранного в пучок набора расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок и обжимающего их устройства, закрепленного на части длины указанного набора металлических проволок или по всей его длине от точки закрепления в одном грузе до точки закрепления в другом грузе; в вышеуказанный набор входит не менее 19-ти расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок; набор расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок в поперечном сечении имеет форму круга; в качестве материала для прямых металлических проволок используют оцинкованную стальную проволоку; в качестве материала для прямых металлических проволок используют алюминированную стальную проволоку; в качестве материала для прямых металлических проволок используют стальную проволоку, плакированную алюминием; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде проволочной спирали; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде пряди проволочных спиралей; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде спиральной пружины; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде термоусадочной трубки из эластичного материала; обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде металлической ленточной оплетки».

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен общий вид гасителя вибрации, выполненного согласно настоящему изобретению, вид спереди, перпендикулярно проводам воздушной линии электропередачи.

Предлагаемый гаситель вибрации для проводов 1 воздушных линий электропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей 1 линий связи состоит из упругого демпферного элемента 2, грузов 3, 4 и зажима 5. Упругий демпферный элемент 2 представляет собой набор прямых металлических проволок 6, собранных в пучок в форме круга в поперечном сечении, на части длины которого или по всей его длине расположено обжимающее проволоки 6 устройство 7. Прямые металлические проволоки 6 в пучке располагаются параллельно по отношению одна к другой и совместно с обжимающим устройством 7, если оно расположено по всей длине металлических проволок 6, закрепляются своими концами 8, 9 в грузах 3 и 4. За середину 10 прямые металлические проволоки 6 с обжимающим устройством 7 крепятся зажимом 5 к проводу (кабелю) 1 воздушной линии.

Количество прямых металлических проволок 6 в наборе определяется из расчета достижения максимальной величины логарифмического декремента затухания, обеспечиваемого упругим демпферным элементом 2 и, как следствие этого, в конечном счете оптимальных амплитудно-частотных характеристик гасителя; на практике количество прямых металлических проволок 6 в наборе составляет не более 19 штук.

В качестве материала для прямых металлических проволок 6 применяют оцинкованную стальную проволоку, алюминированную стальную проволоку или стальную проволоку, плакированную алюминием. Обжимающее прямые металлические проволоки 6 устройство 7 выполняется в виде проволочной спирали, пряди проволочных спиралей, спиральной пружины, термоусадочной трубки из эластичного материала, металлической ленточной оплетки и других подходящих для обеспечения данной цели устройств.

Изобретение работает следующим образом.

Настоящий гаситель вибрации, конструктивно выполненный по типу гасителя Стокбриджа, работает на основе принципа поглощения механической энергии, возникающей из-за эффекта трения металлических проволок 6 между собой упругого демпферного элемента 2, которое возникает в момент механического резонанса грузов 3, 4. При этом гаситель обладает достаточно широкой частотной полосой гашения, имеет характеристику энергопоглощения, за счет оригинального конструктивного выполнения упругого демпферного элемента 2, более равномерную во всем диапазоне частот работы провода (кабеля) 1. Энергопоглощение, создаваемое гасителем, достаточно для подавления вибрации во всех рабочих частотах гасителя. Выполнение упругого демпферного элемента 2 в виде набора прямых металлических проволок 6, расположенных по всей своей длине параллельно одна другой, с закрепленным на нем обжимающим устройством 7 позволило увеличить степень и интенсивность трения между проволоками 6 и тем самым улучшить характеристики самодемпфирования упругого демпферного элемента 2, а следовательно, и повысить эффективность работы предложенного гасителя вибрации. Меняя форму и массу грузов 3, 4, их расположение относительно точки закрепления зажима 5 на проводе (кабеле) 1, а также геометрические размеры, материал и механические характеристики проволок 6 упругого демпферного элемента 2, можно достичь высокой эффективности работы заявляемого гасителя вибрации на воздушных линиях электропередачи и линиях связи с самонесущими оптическими кабелями, работающих в различных эксплуатационных условиях. После проведения всесторонних стендовых и натурных испытаний гаситель вибрации будет рекомендован к серийному производству.

Источники информации

[1]. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 625282 «Гаситель вибрации», H02G 7/14. Заявлено 09.03.1977 г. Опубликовано 25.09.1978 г. Бюллетень № 35.

[2]. Описание изобретения к патенту № 2262173 «Демпфер колебаний для воздушных линий электропередачи», H02G 7/00, 7/14. Заявлено 13.07.2001 г. Опубликовано 10.10.2005 г. Бюллетень № 28.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Гаситель вибрации для проводов воздушных линий лектропередачи и самонесущих волоконно-оптических кабелей линий связи, содержащий упругий демпферный элемент, закрепленный своими концами в грузах, и зажим, одним концом закрепленный в средней части упругого демпферного элемента, а другим - на проводе или кабеле, отличающийся тем, что упругий демпферный элемент состоит из собранного в пучок набора расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок и обжимающего их устройства, закрепленного на части длины указанного набора металлических проволок или по всей его длине от точки закрепления в одном грузе до точки закрепления в другом грузе.

2. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в вышеуказанный набор входит не менее 19-ти расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок.

3. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что набор расположенных параллельно по отношению к друг другу прямых металлических проволок в поперечном сечении имеет форму круга.

4. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для прямых металлических проволок используют оцинкованную стальную проволоку.

5. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для прямых металлических проволок используют алюминированную стальную проволоку.

6. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для прямых металлических проволок используют стальную проволоку, плакированную алюминием.

7. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде проволочной спирали.

8. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде пряди проволочных спиралей.

9. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде спиральной пружины.

10. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде термоусадочной трубки из эластичного материала.

11. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что обжимающее прямые металлические проволоки устройство выполнено в виде металлической ленточной оплетки.

www.freepatent.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта