[go: up one dir, main page]

RU2615178C1 - Protection method of steel-aluminium cables of overhead transmission lines from fatigue oscillating damages at the outlet from supporting clip - Google Patents

Protection method of steel-aluminium cables of overhead transmission lines from fatigue oscillating damages at the outlet from supporting clip Download PDF

Info

Publication number
RU2615178C1
RU2615178C1 RU2016104470A RU2016104470A RU2615178C1 RU 2615178 C1 RU2615178 C1 RU 2615178C1 RU 2016104470 A RU2016104470 A RU 2016104470A RU 2016104470 A RU2016104470 A RU 2016104470A RU 2615178 C1 RU2615178 C1 RU 2615178C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wire
protective element
diameter
wires
supporting clip
Prior art date
Application number
RU2016104470A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Линар Салихзанович Сабитов
Иван Леонидович Кузнецов
Юрий Михайлович Стрелков
Аркадий Константинович Мезиков
Анатолий Иванович Никифоров
Original Assignee
Линар Салихзанович Сабитов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Линар Салихзанович Сабитов filed Critical Линар Салихзанович Сабитов
Priority to RU2016104470A priority Critical patent/RU2615178C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615178C1 publication Critical patent/RU2615178C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G7/00Overhead installations of electric lines or cables
    • H02G7/14Arrangements or devices for damping mechanical oscillations of lines, e.g. for reducing production of sound

Landscapes

  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in the place of support clip installation to the wire, coaxial to it, the protective element made of aluminium is welded by means of thermite welding, which is the body of revolution, to the outer surface of which the preformed into a spiral steel aluminized wires are welded, the central part of the protective element, mounted in the supporting clip has diameter D0 equal to (1.4-2) of wire diameter dp, which along to the length L0 of cantilever part is reduced upto the wires diameter dp, at that the diameter of the protective element cantilever part D(x) in the places after going out from the supporting clip is determined according to the current coordinate x, measured from the extreme points of the supporting clip from the mathematical expression.
EFFECT: increase of the wire resource stability during its vibration, reduction of the maximum total stress from the wire stretching and its bending in the place of its going out from the supporting clip, in case of the wires swinging, when it is subjected to the significant mechanical overloads.
3 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на воздушных линиях электропередачи для защиты их проводов от усталостных вибрационных повреждений, а также повреждений, вызванных пляской проводов, обусловленной сочетанием ветровых нагрузок с гололедно-изморозевыми отложениями на проводах.The invention relates to the electric power industry and can be used on overhead power lines to protect their wires from fatigue vibration damage, as well as damage caused by dancing wires caused by a combination of wind loads with icy-frost deposits on the wires.

Известен способ защиты проводов воздушных линий электропередачи от усталостных вибрационных повреждений на выходе из поддерживающего зажима, согласно которому в том месте на проводе, где должен быть смонтирован поддерживающий зажим, навивают проволочные спирали протектора, на внутренней поверхности которого, охватывающей провод, предварительно наносят абразив с клеем [1].A known method of protecting the wires of overhead power lines from fatigue vibration damage at the outlet of the support clamp, according to which, in the place on the wire where the support clamp is to be mounted, wire tread spirals are wound, on the inner surface of which covering the wire, an abrasive with glue is preliminarily applied [one].

В данном техническом решении, несмотря на наличие абразива на внутренней поверхности протектора, вследствие скольжения протектора относительно провода при его изгибной деформации в месте выхода из поддерживающего зажима, вызванного вибрацией, система провод с протектором имеет недостаточно высокие жесткость и изгибную прочность, что не позволяет обеспечить эффективную защиту провода от усталостных повреждений.In this technical solution, despite the presence of an abrasive on the inner surface of the tread, due to the sliding of the tread relative to the wire during bending deformation in the place of exit from the support clip caused by vibration, the wire-tread system has insufficiently high stiffness and bending strength, which does not allow for efficient wire protection against fatigue damage.

Наиболее близким аналогом к предложенному способу является способ защиты проводов воздушных линий электропередачи от усталостных вибрационных повреждений на выходе из поддерживающего зажима, включающий закрепление на проводе в месте установки поддерживающего зажима защитного элемента [2].The closest analogue to the proposed method is a method of protecting the wires of overhead power lines from fatigue vibration damage at the outlet of the supporting clip, including fixing to the wire at the installation site of the supporting clip of the protective element [2].

В известном способе уменьшают статическую силу, растягивающую провод в месте его выхода из поддерживающего зажима, посредством навивания на провод, в месте установки поддерживающего зажима, слоя из преформированных в спирали стальных проволок с внутренним диаметром спирали на (1-1,5) мм меньше диаметра провода.In the known method, the static force that stretches the wire at the place of its exit from the support clamp is reduced by winding onto the wire at the place of installation of the support clamp, a layer of steel wire preformed in a spiral with an inner diameter of the spiral of (1-1.5) mm less than the diameter wires.

Однако сила трения поверхностей проволок спиралей и провода воздушных линий электропередачи не предотвращает взаимный сдвиг проволоки и провода относительно друг друга при их изгибной деформации на выходе из поддерживающего зажима вследствие вибрации провода, в результате чего снижается изгибная жесткость и прочность провода с навитой на нем спиралью.However, the friction force of the surfaces of the wires of the spirals and the wires of the overhead power lines does not prevent the mutual shift of the wire and wires relative to each other when they bend at the exit of the supporting clamp due to vibration of the wire, resulting in a decrease in the bending stiffness and strength of the wire with a spiral wound on it.

Другим недостатком известного способа является низкий момент сопротивления провода, защищенного спиралью, в месте его выхода из поддерживающего зажима. Поэтому при возникновении значительного знакопеременного момента, действующего на провод в опасном сечении в режиме гололедных-ветровых нагрузок (пляске проводов), не обеспечивается требуемая прочность, что снижает надежность воздушных линий электропередачи.Another disadvantage of this method is the low moment of resistance of the wire, protected by a spiral, at the place of its exit from the supporting clip. Therefore, when a significant alternating moment occurs, acting on a wire in a dangerous section in the mode of ice-wind loads (wire dance), the required strength is not provided, which reduces the reliability of overhead power lines.

Задачей настоящего изобретения является предотвращение повреждений сталеалюминиевых проводов воздушных линий электропередачи от усталостных колебательных повреждений на выходе из поддерживающего зажима.The objective of the present invention is to prevent damage to the steel-aluminum wires of overhead power lines from fatigue vibrational damage at the outlet of the support clip.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе защиты проводов воздушных линий электропередачи от усталостных повреждений на выходе из поддерживающего зажима, включающем закрепление на проводе в месте установки поддерживающего зажима защитного элемента, к проводу, коаксиально ему, посредством термитной сварки приваривают защитный элемент из алюминия, представляющий собой тело вращения, в наружную поверхность которого вваривают преформированные в спирали стальные алюминированные проволоки, центральная часть защитного элемента, монтируемая в поддерживающий зажим, имеет диаметр D0, равный (1,4-2) диаметра провода dП, который по длине консольной части L0 уменьшается до диаметра провода dП, при этом диаметр консольных частей защитного элемента D(x) в местах после выхода из поддерживающего зажима определяют в зависимости от текущей координаты х, отсчитываемой от крайних точек поддерживающего зажима, из уравненияThe problem is solved in that in the known method of protecting the wires of overhead power lines from fatigue damage at the outlet of the support clip, which includes securing the protective element to the wire at the installation location of the supporting clip, a protective element made of aluminum is welded by coaxial to it, representing a body of revolution, into the outer surface of which aluminum aluminized steel wires transformed into spirals are welded, the central part of the protective The element mounted in the supporting clip has a diameter D 0 equal to (1.4-2) the diameter of the wire d P , which along the length of the cantilever part L 0 decreases to the diameter of the wire d P , while the diameter of the cantilever parts of the protective element D (x) in places after exiting the supporting clamp, it is determined, depending on the current x coordinate, counted from the extreme points of the supporting clamp, from the equation

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
Where
Figure 00000002

Благодаря тому, что защитный элемент из алюминия, представляющий собой тело вращения, приваривают к проводу, коаксиально ему, посредством термитной сварки, в результате оплавления поверхности сталеалюминевого провода между ним и защитным элементом образуется прочное неразъемное соединение, исключающее их относительное перемещение при изгибной деформации провода в месте выхода из поддерживающего зажима. Вследствие такого воспрепятствования скольжению защитного элемента относительно провода полученное неразъемное соединение значительно жестче и прочнее, чем соединение, состоящее из защитного элемента, размещенного на проводе с возможностью взаимного сдвига, что отмечено в [3, с. 104].Due to the fact that the aluminum protective element, which is the body of revolution, is welded to the wire, coaxially to it, by means of thermite welding, as a result of fusion of the surface of the steel-aluminum wire between it and the protective element, a solid one-piece connection is formed, eliminating their relative movement during bending deformation of the wire in exit point from the support clip. Due to this hindering the sliding of the protective element relative to the wire, the obtained one-piece connection is much harder and stronger than the connection consisting of the protective element placed on the wire with the possibility of mutual shift, as noted in [3, p. 104].

Вваривание в наружную поверхность защитного элемента преформированных в спирали алюминированных проволок обеспечило дополнительное увеличение прочности на изгиб и растяжение неразъемного соединения защитного элемента с проводом.Welding aluminized wires preformed into spirals into the outer surface of the protective element provided an additional increase in the flexural and tensile strength of the permanent connection of the protective element with the wire.

Выполнение защитного элемента в виде тела вращения, центральная часть которого, монтируемая в поддерживающий зажим, имеет диаметр D0, равный (1,4-2) диаметра провода dП, позволило значительно повысить момент сопротивления неразъемного соединения и площадь его опасного сечения соответственно в (2,7-8) и (2-4) раза. Что привело к снижению дополнительных напряжений при изгибе и растяжению провода в месте выхода из поддерживающего зажима, при возникновении гололедных-ветровых нагрузок. Приведенная в формуле изобретения форма выполнения консольных частей защитного элемента в наибольшей степени приближается к форме защемленного с одного конца стержня равного сопротивления изгибу и при этом обеспечивает плавный переход от диаметра защитного элемента D0 к диаметру провода dП, что позволяет с наименьшими затратами материала на изготовление защитного элемента значительно снизить изгибные напряжения на проводе не только на выходе из поддерживающего зажима, но и на выходе провода из самого защитного элемента.The implementation of the protective element in the form of a body of revolution, the central part of which is mounted in a supporting clamp, has a diameter D 0 equal to (1.4-2) the diameter of the wire d P , significantly increased the resistance moment of the permanent connection and the area of its dangerous section, respectively, in ( 2.7-8) and (2-4) times. This led to a decrease in additional stresses during bending and stretching of the wire at the place of exit from the supporting clamp, in the event of ice-wind loads. The form of the cantilever parts of the protective element shown in the claims closest to the shape of an equal bending resistance pinched from one end of the rod and at the same time provides a smooth transition from the diameter of the protective element D 0 to the diameter of the wire d P , which allows for the least material production a protective element to significantly reduce the bending stresses on the wire not only at the outlet of the supporting clip, but also at the outlet of the wire from the protective element itself.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 приведен общий вид защитного элемента, приваренного к сталеалюминиевому проводу, на фиг. 2 показана форма консольной части защитного элемента, на фиг. 3 приведена зависимость изгибного напряжения на консольной части защитного элемента от координаты х.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a protective element welded to an aluminum-steel wire; FIG. 2 shows the shape of the cantilever portion of the security element; FIG. Figure 3 shows the dependence of the bending stress on the cantilever part of the protective element on the x coordinate.

Защитный элемент 1 из алюминия, представляющий собой тело вращения, посредством термитной сварки приварен к сталеалюминиевому проводу 2 в месте установки поддерживающего зажима 3. В наружную поверхность защитного элемента 1 вварены преформированные в спирали стальные алюминированные проволоки 4. Шаг спиралей, а также диаметр проволок выбирают из условия обеспечения равенства предела прочности на растяжения провода 2 и защитного элемента 1. Центральная часть защитного элемента 1, монтируемая в поддерживающий зажим 3, имеет диаметр D0, равный (1,4-2) диаметра провода dП, что позволяет проводить монтаж провода, с увеличенным из-за защитного элемента диаметром, в поддерживающий зажим прежнего или следующего большего типоразмера в зависимости от величины возможных экстремальных нагрузок, обусловленных налипанием снега, обледенением или пляской проводов.The aluminum protective element 1, which is the body of revolution, is welded to the steel-aluminum wire 2 by means of thermite welding at the place of installation of the supporting clamp 3. The aluminum alumi nated steel wires preformed into spirals are welded into the outer surface of the protective element 1. 4. The pitch of the spirals and the diameter of the wires are chosen from conditions equality tensile strength of the wire 2 and the shielding member 1. The central part of the shielding member 1 to be mounted in the supporting clamp 3 has a diameter D 0, equals d (1,4-2) wire diameter d n, which allows assembling the wires with an increased due to the protective element diameter in suspension clamp prior or next larger size depending on the size of the possible extreme loads due to sticking of snow, icing or dance of wires.

Провод с приваренным к нему защитным элементом на выходе из поддерживающего зажима в первом приближении можно представить в виде консоли круглого сечения длиной L0, с жестко закрепленным концом большего сечения, радиусом R0=D0/2, нагруженной на свободном конце, радиусом r=dП/2, поперечной силой F0, которая создает изгибающий момент на консоли Мизг, имеющий наибольшее значение в месте ее закрепления (фиг. 2). К свободному концу консоли также приложена постоянная сила натяжения Т, величина которой согласно [4] не должна превышать 13% от разрывного усилия провода.To a first approximation, a wire with a protective element welded to it at the outlet of the supporting clamp can be represented as a console of circular cross section of length L 0 , with a rigidly fixed end of a larger cross section, radius R 0 = D 0/2 , loaded at the free end, radius r = d P / 2, transverse force F 0 , which creates a bending moment on the console M izg , having the greatest value in the place of its fastening (Fig. 2). A constant tension force T is also applied to the free end of the console, the value of which according to [4] should not exceed 13% of the breaking strength of the wire.

Способность провода с защитным элементом выдерживать без повреждения вибрационные колебания определяется в первую очередь уровнем циклических изгибных напряжений в месте его выхода из поддерживающего зажима, а также в сечении на выходе провода из защитного элемента. Исходя из этих условий подобрана форма консольной части защитного элемента таким образом, чтобы во всех сечениях по длине консоли изгибные напряжения не превышали допускаемого значения σmax и по возможности были одинаковы, с целью наиболее полного использования материала защитного элемента, при обеспечении плавного перехода от диаметра D0 к диаметру провода dП. Для произвольного сечения консоли, отстоящего на расстоянии х от места ее закрепления, условие обеспечения требуемой прочности имеет видThe ability of a wire with a protective element to withstand vibrational vibrations without damage is determined primarily by the level of cyclic bending stresses at its exit from the support clip, as well as in the cross section at the output of the wire from the protective element. Based on these conditions, the shape of the cantilever part of the protective element is selected so that in all sections along the length of the cantilever, the bending stresses do not exceed the permissible value of σ max and, if possible, are the same, in order to make the most complete use of the material of the protective element, while ensuring a smooth transition from diameter D 0 to the diameter of the wire d P. For an arbitrary section of the console, spaced at a distance x from the place of its fastening, the condition for ensuring the required strength has the form

Figure 00000003
Figure 00000003

где Мизг(х) изгибающий момент, Мизг(х)=F0(L0-х);where M ex (x) bending moment, M ex (x) = F 0 (L 0 -x);

W(x) момент сопротивления круглого сечения, W(x)=πD3/32,W (x) of circular cross section moment of resistance, W (x) = πD 3/32,

здесь D=D(x) - диаметр крута в сечении x, причем D(0)=2R0, D(L0)=2r.here D = D (x) is the diameter of the steep in the section x, and D (0) = 2R 0 , D (L 0 ) = 2r.

Условие равного сопротивления изгибу для консоли будетThe condition for equal bending resistance for the console will be

Figure 00000004
Figure 00000004

илиor

Figure 00000005
Figure 00000005

где R=R(x)where R = R (x)

Перепишем это равенство в видеWe rewrite this equality in the form

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
Where
Figure 00000007

Плавный переход от диаметра D0 защитного элемента к диаметру провода dП обеспечивается приA smooth transition from the diameter D 0 of the protective element to the diameter of the wire d P is provided when

Figure 00000008
Figure 00000008

Будем отыскивать y≡R3 в видеWe seek y≡R 3 in the form

Figure 00000009
Figure 00000009

из следующих условийof the following conditions

1) х=0,

Figure 00000010
;1) x = 0,
Figure 00000010
;

2) x=L0, y=r3;2) x = L 0 , y = r 3 ;

3) x=L0, y'=0,3) x = L 0 , y '= 0,

данное условие равносильно равенству (5);this condition is equivalent to equality (5);

4)

Figure 00000011
four)
Figure 00000011

при выполнении этого условия обеспечивается минимальное отклонение действительного продольного профиля консоли от теоретического, представляющего собой кубическую параболу, которое обусловлено необходимостью выполнения плавного перехода от диаметра D0 защитного элемента к диаметру провода dП.when this condition is met, the deviation of the actual longitudinal profile of the console from the theoretical one, which is a cubic parabola, is ensured, which is due to the need to make a smooth transition from the diameter D 0 of the protective element to the diameter of the wire d P.

Из условия 1) следует, что

Figure 00000012
,It follows from condition 1) that
Figure 00000012
,

из условия 2)

Figure 00000013
,from condition 2)
Figure 00000013
,

из условия 3)

Figure 00000014
, или
Figure 00000015
.from condition 3)
Figure 00000014
, or
Figure 00000015
.

ТогдаThen

Figure 00000016
Figure 00000016

и

Figure 00000017
and
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Таким образомIn this way

Figure 00000019
Figure 00000019

Условие минимума интеграла I (7)The minimum condition for the integral I (7)

Figure 00000020
Figure 00000020

с учетом (10) приводит кtaking into account (10) leads to

Figure 00000021
Figure 00000021

или

Figure 00000022
or
Figure 00000022

После вычисления интеграла (12) получим выражение для определения коэффициента еAfter calculating the integral (12), we obtain an expression for determining the coefficient e

Figure 00000023
Figure 00000023

Подставив в (13) значение коэффициентов β из (4) и из (8) и с из (9), имеемSubstituting in (13) the value of the coefficients β from (4) and from (8) and c from (9), we have

Figure 00000024
Figure 00000024

Таким образом, в уравнении (6) определены все коэффициенты:Thus, in equation (6) all the coefficients are determined:

Figure 00000025
Figure 00000025

После преобразования (6) получаем уравнение для определения значений диаметра консольных частей защитного элемента D(x) в местах после выхода из поддерживающего зажима в зависимости от текущей координаты x, отсчитываемой от крайних точек поддерживающего зажимаAfter transformation (6), we obtain an equation for determining the diameters of the cantilever parts of the protective element D (x) in places after exiting the support clip, depending on the current coordinate x, counted from the extreme points of the support clip

Figure 00000026
Figure 00000026

где

Figure 00000027
Where
Figure 00000027

Защитный элемент 1 приваривается к проводу коаксиально ему, в месте установки поддерживающего зажима 3 по технологии термитной сварки [5] следующим образом.The protective element 1 is welded to the wire coaxially to it, at the installation site of the supporting clamp 3 according to the technology of thermite welding [5] as follows.

На провод 2 навивают стальные алюминированные проволоки 4, преформированные в спирали по форме наружной поверхности защитного элемента 1. Затем на преформированные в спирали проволоки 4 устанавливают стальные полуформы (иолукокили), объем которых воспроизводит форму защитного элемента 1. Стальные полуформы жестко фиксируются на проводе 2 замковыми приспособлениями, установленными на их концевых частях, образуя единый кокиль. После чего через литниковое отверстие объем между внутренней поверхностью кокиля и проводом 2 заполняется алюминиевым порошком. Далее на наружную поверхность центральной части кокиля наносят слой термитной пасты, содержащей пиротехнический магний, железную окалину и в качестве связующего вещества быстросохнущий нитролак. После затвердения термитного слоя его поджигают с помощью термоспички. При сгорании термита в результате экзотермической реакции выделяется значительное количество тепла и развивается при этом высокая температура. В результате чего происходит расплавление алюминиевого порошка внутри кокиля и оплавление поверхности провода 2. Таким образом осуществляется приварка защитного элемента из алюминия к проводу 2, коаксиально ему, и вваривание преформированных в спирали стальных алюминированных проволок 4 в наружную поверхность защитного элемента 1. По окончании сварки с кокиля удаляется сгоревшая масса термита и с защитного элемента 1 снимаются стальные полукокили.Steel aluminized wires 4 are wound onto the wire 2, which are helically transformed in the shape of the outer surface of the protective element 1. Then, steel half-molds (iolukokili) are installed on the wire preformed in the spiral 4, the volume of which reproduces the shape of the protective element 1. Steel half-molds are rigidly fixed on the wire 2 by lock devices installed on their end parts, forming a single chill mold. Then, through the sprue hole, the volume between the inner surface of the chill mold and the wire 2 is filled with aluminum powder. Then, on the outer surface of the central part of the chill mold, a layer of termite paste containing pyrotechnic magnesium, iron oxide, and quick-drying nitro-lacquer is applied as a binder. After the termite layer has hardened, it is ignited using a thermal match. When termite burns out as a result of an exothermic reaction, a significant amount of heat is generated and high temperature develops. As a result, the aluminum powder melts inside the chill mold and the surface of wire 2 is melted. Thus, the aluminum protective element is welded to the wire 2, coaxial to it, and the steel aluminized wires 4 preformed into spirals are welded into the outer surface of the protective element 1. At the end of welding, the choked mass of the termite is removed and steel half-chills are removed from the protective element 1.

Оценка эффективности предложенного способа проводилась при его применении для защиты провода АС 120/19 по ГОСТ 839-80 от усталостных колебательных напряжений.Evaluation of the effectiveness of the proposed method was carried out when it was used to protect the AC 120/19 wire according to GOST 839-80 from fatigue vibrational stresses.

К проводу диаметром dП, равным 15,2 мм, коаксиально ему, приварен защитный элемент, диаметр которого на выходе из поддерживающего зажима D0 составляет 30,4 мм. Длина консольной части защитного элемента L0 равна 0,5 длины поддерживающего зажима и составляет 110 мм. На консольную часть защитного элемента действует изгибающий момент Мизг, обусловленный вынужденными колебаниями провода АС 120/19 при обтекании его воздушным потоком. При воздействии на провод воздушного потока со скоростью V=1,47 м/с, при длине пролета, равной 300 м, создается устойчивая вибрация провода. Значение изгибающего момента Мизг при указанных условиях составляет 1,912 Н⋅м [6].To the wire with a diameter d P equal to 15.2 mm, a protective element is welded coaxially to it, the diameter of which at the outlet of the supporting clip D 0 is 30.4 mm. The length of the cantilever part of the protective element L 0 is equal to 0.5 of the length of the supporting clip and is 110 mm On the arm portion of the protective element acts mfd bending moment M due to forced vibrations of AC 120/19 at a flow of its air flow. When exposed to air flow at a speed of V = 1.47 m / s, with a span of 300 m, a stable vibration of the wire is created. The value of the bending moment M ex under these conditions is 1.912 N⋅m [6].

На фиг. 2 показано продольное сечение консольной части защитного элемента, профиль которого определен для указанных значений величин D0, dП и L0, в соответствии с уравнением (15), при этом его коэффициенты имеют следующие значения: а=3511,808 мм3, b=-20,952702 мм2,In FIG. 2 shows a longitudinal section of the cantilever part of the protective element, the profile of which is determined for the indicated values of the values D 0 , d P and L 0 , in accordance with equation (15), while its coefficients have the following values: a = 3511.808 mm 3 , b = -20.952702 mm 2 ,

с=-0,380901 мм, е=0,0028857.c = -0.380901 mm, e = 0.0028857.

Из приведенной на фиг. 3 зависимости изгибного напряжения σзэ на консольной части защитного элемента от координаты x, полученной из уравнения (1), следует, что на большей ее длине, начиная от выхода из поддерживающего зажима, практически удовлетворяется условие равного сопротивления изгибу при обеспечении плавного перехода от диаметра D0 защитного элемента к диаметру провода dП. Напряжения от изгиба на выходе из поддерживающего зажима σп и σзэ непосредственно для провода АС 120/19 и для провода с приваренным к нему защитным элементом равны соответственноFrom the FIG. 3 dependences of the bending stress σ ze on the cantilever part of the protective element on the x coordinate obtained from equation (1), it follows that over its greater length, starting from the exit from the supporting clamp, the condition of equal bending resistance is almost satisfied while ensuring a smooth transition from the diameter D 0 protective element to the diameter of the wire d P. The bending stresses at the exit from the supporting clamp σ p and σ ze directly for the AC 120/19 wire and for the wire with the protective element welded to it are equal, respectively

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000029

где Wn - момент сопротивления провода,

Figure 00000030
;where W n is the moment of resistance of the wire,
Figure 00000030
;

Wзэ - момент сопротивления провода с защитным элементом,W Ze - the moment of resistance of the wire with a protective element,

Figure 00000031
Figure 00000031

после подстановки в формулы (16) и (17) численных значений приведенных в них величин получим, что напряжение от изгиба на выходе из поддерживающего зажима σп и σзэ составляет соответственно 5,444 и 0,68 Н/мм2.after substituting in the formulas (16) and (17) the numerical values of the quantities given in them, we obtain that the stress due to bending at the exit from the supporting clamp σ p and σ ze is respectively 5.444 and 0.68 N / mm 2 .

Согласно кривой Веллера безопасных изгибных напряжений [7] была определена вероятностная оценка чисел циклов колебаний до разрушения провода на выходе из поддерживающего зажима при отсутствии защитного элемента и при его наличии, которая составила соответственно 109 и 1010 циклов. Таким образом, применение предложенного способа позволяет как минимум в 10 раз увеличить ресурсную стойкость провода при его вибрации.According to the Weller curve of safe bending stresses [7], a probabilistic estimate of the number of oscillation cycles to the destruction of the wire at the outlet of the supporting clip in the absence and presence of a protective element was determined, which amounted to 10 9 and 10 10 cycles, respectively. Thus, the application of the proposed method allows at least 10 times to increase the resource resistance of the wire during its vibration.

Наряду с повышением ресурсной стойкости провода предложенный способ позволяет предотвратить аварии линий электропередачи из-за механических перегрузок проводов в случае возникновении пляски проводов, вызванной сочетанием значительных ветровых нагрузок с гололедными отложениями. В наиболее опасном сечении провода, в месте его выхода из поддерживающего зажима, возникает суммарное напряжение от растяжения провода и от его изгиба. При пляске проводов существенно увеличивается натяжение провода Т вследствие того, что удельные нагрузки на провод от веса провода, покрытого гололедом, и давления ветра на покрытый гололедом провод могут в несколько раз превышать нагрузки от собственного веса провода (для провода АС 120/19 более чем в 5 раз [8]). Кроме того, при воздействии на провод воздушного потока со скоростью, достигающей 30 м/с, происходит увеличение знакопеременного изгибающего момента, действующего в этом сечении. При этом эффективность предложенного способа защиты от повреждения проводов в этом случае определяется значительным снижением в опасном сечении провода, с коаксиально приваренным к нему защитным элементом, максимального напряжения ах, равного сумме напряжений от растяжения

Figure 00000032
и от изгиба
Figure 00000033
. Это обусловлено тем, что площадь сечения системы провод с защитным элементом и ее момент сопротивления существенно, соответственно в 4 и 8 раз, превышают указанные величины собственно для провода.Along with increasing the resource durability of the wire, the proposed method allows to prevent accidents of power lines due to mechanical overload of wires in the event of wire dancing caused by a combination of significant wind loads with icy deposits. In the most dangerous section of the wire, at the place of its exit from the supporting clamp, the total voltage arises from the tension of the wire and from its bend. When dancing the wires, the tension of the wire T increases significantly due to the fact that the specific load on the wire from the weight of the wire coated with ice and the wind pressure on the coated ice can several times exceed the load due to the dead weight of the wire (for AC 120/19 more than 5 times [8]). In addition, when exposed to air flow at a speed of up to 30 m / s, there is an increase in the alternating bending moment acting in this section. In this case, the effectiveness of the proposed method of protection against damage to the wires in this case is determined by a significant reduction in the dangerous section of the wire, with the protective element coaxially welded to it, of the maximum stress ah, equal to the sum of the tensile stresses
Figure 00000032
and from bending
Figure 00000033
. This is due to the fact that the cross-sectional area of the system wire with a protective element and its resistance moment are significantly, respectively, 4 and 8 times higher than the indicated values for the wire itself.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2435265, M. кл. H02G 7/02.1. RF patent No. 2435265, M. cl. H02G 7/02.

2. Патент РФ №2190288, M. кл. H02G 7/14.2. RF patent No. 2190288, M. cl. H02G 7/14.

3. Тимошенко С.П. Сопротивление материалов. T 1. М.: Наука, 1965. 364 с.3. Timoshenko S.P. Strength of materials. T 1. M .: Nauka, 1965.364 s.

4. Правила устройства электроустановок. М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. 607 с.4. Rules for the installation of electrical installations. M .: CJSC Energoservice, 2000. 607 p.

5. Евсеев Р.Е. Термитная сварка в электромонтажном производстве. М.: Из-во литературы по строительству, 1968. 127 с.5. Evseev R.E. Termite welding in electrical installation. M .: From the literature on construction, 1968.127 p.

6. Трофимов С.В. Оценка эффективности протектора, устанавливаемого для защиты провода на выходе из поддерживающего зажима // Электрические станции, 2004. - №2. - С. 42-46.6. Trofimov S.V. Evaluation of the effectiveness of the tread installed to protect the wire at the outlet of the supporting clamp // Electric stations, 2004. - No. 2. - S. 42-46.

7. Методические указания по типовой защите от вибрации и субколебаний проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи напряжением 34-750 кВ. РД 34.20.182-90. М., 1991. 41 с.7. Guidelines for typical protection against vibration and vibration of wires and lightning protection cables of overhead power lines with a voltage of 34-750 kV. RD 34.20.182-90. M., 1991. 41 p.

8. Справочник по электрическим сетям высокого напряжения. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. 560 с.8. Handbook of high voltage electrical networks. M.-L.: Gosenergoizdat, 1962.560 s.

Claims (3)

Способ защиты сталеалюминевых проводов воздушных линий электропередачи от усталостных колебательных повреждений на выходе из поддерживающего зажима, включающий закрепление на проводе в месте установки поддерживающего зажима защитного элемента, отличающийся тем, что к проводу, коаксиально ему, посредством термитной сварки приваривают защитный элемент из алюминия, представляющий собой тело вращения, в наружную поверхность которого вваривают преформированные в спирали стальные алюминированные проволоки, центральная часть защитного элемента, монтируемая в поддерживающий зажим, имеет диаметр D0, равный (1,4-2) диаметра провода dП, который по длине консольной части L0 уменьшается до диаметра провода dП, при этом диаметр консольных частей защитного элемента D(x) в местах после выхода из поддерживающего зажима определяют в зависимости от текущей координаты х, отсчитываемой от крайних точек поддерживающего зажима, из уравненияA method for protecting steel-aluminum wires of overhead power lines from oscillatory fatigue damage at the outlet of the supporting clamp, comprising securing a protective element to the wire at the installation location of the supporting clamp, characterized in that a protective element made of aluminum is welded to the wire coaxially with it, which is body of revolution, into the outer surface of which aluminum aluminized steel wires transformed into spirals are welded, the central part of the protective the element mounted in the supporting clamp has a diameter D 0 equal to (1.4-2) the diameter of the wire d P , which along the length of the cantilever part L 0 decreases to the diameter of the wire d P , while the diameter of the cantilever parts of the protective element D (x) in places after exiting the supporting clamp, it is determined, depending on the current x coordinate, counted from the extreme points of the supporting clamp, from the equation
Figure 00000034
,
Figure 00000034
,
где
Figure 00000035
;
Figure 00000036
;
Figure 00000037
;
Figure 00000038
.
Where
Figure 00000035
;
Figure 00000036
;
Figure 00000037
;
Figure 00000038
.
RU2016104470A 2016-02-10 2016-02-10 Protection method of steel-aluminium cables of overhead transmission lines from fatigue oscillating damages at the outlet from supporting clip RU2615178C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104470A RU2615178C1 (en) 2016-02-10 2016-02-10 Protection method of steel-aluminium cables of overhead transmission lines from fatigue oscillating damages at the outlet from supporting clip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104470A RU2615178C1 (en) 2016-02-10 2016-02-10 Protection method of steel-aluminium cables of overhead transmission lines from fatigue oscillating damages at the outlet from supporting clip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615178C1 true RU2615178C1 (en) 2017-04-04

Family

ID=58506954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104470A RU2615178C1 (en) 2016-02-10 2016-02-10 Protection method of steel-aluminium cables of overhead transmission lines from fatigue oscillating damages at the outlet from supporting clip

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615178C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2947504A (en) * 1955-02-03 1960-08-02 Preformed Line Products Co Cable suspension and anchoring means and method
FR2215731A2 (en) * 1973-01-29 1974-08-23 Ericsson Telefon Ab L M
US4791237A (en) * 1987-11-18 1988-12-13 Preformed Line Products Company Cable suspension assembly with grounding mechanism
WO1990001228A1 (en) * 1988-07-18 1990-02-08 Raychem Limited Oscillation suppressor
RU2172510C2 (en) * 1996-04-12 2001-08-20 Сименс Акциенгезелльшафт Method of mounting of optical cable on aerial line and gear for its implementation
RU2190288C1 (en) * 2001-10-04 2002-09-27 Никифоров Евгений Павлович Method for protecting conductors and ground wires of overhead power transmission lines against fatigue vibration damage at their exit from suspension clamp
RU2272346C1 (en) * 2004-07-29 2006-03-20 Закрытое акционерное общество "Электросетьстройпроект" Spiral dead-end clamp
RU2435265C1 (en) * 2010-09-24 2011-11-27 Закрытое Акционерное Общество "Мзва" Tension wedge clamp

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2947504A (en) * 1955-02-03 1960-08-02 Preformed Line Products Co Cable suspension and anchoring means and method
FR2215731A2 (en) * 1973-01-29 1974-08-23 Ericsson Telefon Ab L M
US4791237A (en) * 1987-11-18 1988-12-13 Preformed Line Products Company Cable suspension assembly with grounding mechanism
WO1990001228A1 (en) * 1988-07-18 1990-02-08 Raychem Limited Oscillation suppressor
RU2172510C2 (en) * 1996-04-12 2001-08-20 Сименс Акциенгезелльшафт Method of mounting of optical cable on aerial line and gear for its implementation
RU2190288C1 (en) * 2001-10-04 2002-09-27 Никифоров Евгений Павлович Method for protecting conductors and ground wires of overhead power transmission lines against fatigue vibration damage at their exit from suspension clamp
RU2272346C1 (en) * 2004-07-29 2006-03-20 Закрытое акционерное общество "Электросетьстройпроект" Spiral dead-end clamp
RU2435265C1 (en) * 2010-09-24 2011-11-27 Закрытое Акционерное Общество "Мзва" Tension wedge clamp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9633766B2 (en) Energy efficient conductors with reduced thermal knee points and the method of manufacture thereof
JP4550218B2 (en) Optical fiber composite ground wire
US20240233983A9 (en) Smart composite conductors and methods of making the same
CA2961452A1 (en) Energy efficient conductors with reduced thermal knee points and the method of manufacture thereof
RU2615178C1 (en) Protection method of steel-aluminium cables of overhead transmission lines from fatigue oscillating damages at the outlet from supporting clip
ES2611778T3 (en) Self-supporting cable and combination comprising a suspension arrangement and such self-supporting cable
RU2549204C2 (en) Device limiting dancing of wires, ground wires of overhead transmission lines and fibre optic cables of overhead lines, and passage equipped with such devices (versions)
KR101649320B1 (en) Magnetorheological fluid cable and system thereof
CN2379540Y (en) Anti wind and rain type pull cable
CN213958637U (en) Wear-resistant and bending-resistant cable
CN105702352A (en) High efficiency lead for reducing heat inflection point and manufacture method
RU2190288C1 (en) Method for protecting conductors and ground wires of overhead power transmission lines against fatigue vibration damage at their exit from suspension clamp
CN206960739U (en) Steel strand wires supporting type optical cable and self-support cable
US4217748A (en) Safe wire rope
RU158142U1 (en) IDLESS SIP WIRES OF VL
JP2006318869A (en) Gap type increased capacity sag suppression wire
CN102959643B (en) Self-supporting cable
KR20190136745A (en) Protection tube coupling device and wire assembly having the same, bindless cover having protection tube coupling portion
EP3161214B1 (en) An anchor for systems for protection against falling masses
CN107541973B (en) Synthetic fiber ropes and concrete structures and elongated objects containing the same
CN107370110A (en) Preformed overhead transmission line aluminum-cladding stranded wire ground wire thunder-lightning shielding device
RU2363061C1 (en) Power line wire
RU2282293C1 (en) Insert in supporting clamp for hanging optical communication cable on supports of contact network
CN205195210U (en) Protector for air wire
RU2763034C1 (en) Device for damping wind vibration of wires, tows, cables

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190211