Патент на изобретение №2316865

(54) УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ГАСИТЕЛЬ ПЛЯСКИ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электроэнергетике. Предложен гаситель пляски проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащий корпус с двумя приспособлениями для соединения гасителя с каждым из проводов. Гаситель снабжен диском, закрепленным на корпусе 3 и содержащим сборку из внутренних и наружных тарелок, осесимметрично смонтированных на центральной шпильке, причем наружные тарелки закреплены на шпильке с обеих сторон внутренних тарелок, установленных на шпильке посредством втулки и закрепленных на диске. К любой одной из наружной и внутренней тарелок в плоскости, перпендикулярной оси центральной шпильки, прикреплен, по меньшей мере, один маятник. Изобретение обеспечивает высокую степень демпфирования крутильных колебаний проводов воздушной линии электропередачи, компактен по размерам, надежен в конструктивном исполнении и прост при монтаже на линии. 19 з.п. ф-лы, 24 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, а более конкретно к гасителям пляски для проводов воздушных линий электропередачи.

Известно, что воздушные линии электропередачи сверхвысокого напряжения выполняются с фазами, расщепленными на несколько проводов, которые закрепляются на анкерных и промежуточных опорах с определенной стрелой провеса в виде цепной линии.

Расщепленная фаза обычно состоит из нескольких составляющих, например от 2-х до 4-х (реже до 8-ми), расположенных друг от друга на расстоянии от 40 до 50 см; при этом провода располагаются по окружности диаметром от 40 см до 1 м и более. Этот ансамбль проводов и представляет собой одну фазу трехфазной высоковольтной воздушной линии электропередачи. Взаимное расположение проводов расщепленной фазы в пространстве фиксируется с интервалами около 50 м по длине каждого пролета внутрифазными дистанционными распорками.

Провода воздушных линий электропередачи подвергаются действию различного вида колебаний, обусловленных превалирующими погодными условиями, в частности ветром, направленным поперек линии. Например, колебания в виде эоловой вибрации представляют собой вызванное действием ветра периодическое движение проводов преимущественно в вертикальной плоскости, с относительно высокой частотой порядка одного или нескольких десятков герц и небольшой амплитудой порядка диаметра провода. Колебания, вызываемые аэродинамическим следом, представляют собой периодическое движение проводов расщепленной фазы из-за действия ветра, преимущественно в горизонтальной плоскости, но также включающее некоторую вертикальную составляющую, частотой порядка одного или нескольких герц, с амплитудой порядка расстояния между проводами.

Третий вид колебаний, к которому относится настоящее изобретение и которое известно под названием «пляска», представляет собой периодическое движение одиночного провода или фазы в целом, преимущественно в вертикальной плоскости, имеющее низкую частоту порядка долей герца, как правило, от 0,1 до 1 Гц, и очень большой амплитуды, например, от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров; при этом максимальные значения амплитуд колебаний могут достигать величины стрелы провеса. Этот вид колебаний обычно возникает при отложении гололеда на проводах линии, но может также наблюдаться при снегопаде или морозе и очень редко при отсутствии всякого гололеда. Пляска может вызывать тяжелые последствия, например междуфазные перекрытия, приводящие к отключению линии, повреждения проводов дугой, ослабление болтовых креплений на опорах, износ и повреждение поддерживающих и натяжных гирлянд и зажимов, распорок, гасителей вибрации, а в некоторых критических случаях – и разрушение самих опор.

При несимметричном отложении гололеда или снега на проводе формируется аэродинамический профиль, который становится причиной возникновения подъемной силы. Из-за увеличенной крутильной жесткости расщепленной фазы (в сравнении с одиночными проводами) ее вращение ограничено, что в свою очередь способствует наращиванию одностороннего гололеда или мокрого снега по сравнению с аналогичным процессом на одиночном проводе. При этом частоты вертикальной и крутильной форм свободных колебаний снабженной распорками расщепленной фазы находятся в одном и том же, довольно узком, диапазоне. Соответственно при этом условии резонансное вертикальное колебание может быть возбуждено крутильным колебанием, что и вызывает развитие пляски проводов расщепленной фазы. Концепция расстройки, а именно разделение частот вертикальных и крутильных колебаний, а также принцип демпфирования крутильных колебаний, что в сумме приводит к ограничению передачи энергии от крутильных движений к вертикальным движениям, были использованы для ограничения пляски проводов расщепленной фазы.

В начале 90-х годов прошлого столетия в Льежском Университете в содружестве с другими научными группами был предложен крутильный гаситель-расстраиватель колебаний пляски (Torsional Damper & Detuner, TDD), в котором объединены свойства крутильного демпфирования и расстройки. TDD монтируется на проводах расщепленной фазы с помощью специальных зажимов, которые не приводят к повреждению проводов за счет использования прокладок из металла или резины; при этом устройство снабжено маятником, крутильное движение которого передается резиновому демпферному элементу. Маятник подвешивается с помощью нейлоновых подшипников, характеризующихся своим хорошими усталостными характеристиками, а демпферный элемент помещается в защитный кожух из алюминиевого сплава с тем, чтобы обеспечить максимальный срок службы. Крутильная жесткость и величина демпфирования резинового демпферного элемента, момент инерции маятника относительно его оси и расстояние между центром тяжести TDD и центром расщепленной фазы являются важными конструктивными параметрами устройства. Типичная собственная частота этого устройства равна 0,5 Гц. Два или три устройства устанавливаются на пролет в определяемых расчетом местах. Гаситель типа TDD весит обычно 20-30 кг и пригоден для установки на расщепленные фазы вплоть до четырехугольной конфигурации, но в то же время он непригоден для одиночных проводов. Основной недостаток данной конструкции заключается в его высокой стоимости, из-за громоздкости и соответственно высокой стоимости демпферного элемента, при изготовлении которого используется резина специального типа с повышенной вязкостью.

Известна распорка-гаситель для проводов расщепленных фаз воздушной линии электропередачи, содержащая демпферные узлы по количеству проводов в фазе, причем каждый демпферный узел состоит из диска и двух рядов эластомерных шариков, расположенных по обе стороны диска между двумя металлическими шайбами. Диск и шайбы имеют конические углубления со сферическим дном, расположенные на одном и том же диаметре окружности попарно таким образом, чтобы обеспечить фиксацию эластомерных шариков. Демпферные узлы по числу проводов в расщепленной фазе смонтированы в корпусе распорки и присоединены своими дисками через тяги и зажимы к проводам. Каждый демпферный узел содержит шпильку, скрепляющую шайбы и проходящую в отверстии диска. В том случае, когда возникают колебания проводов, они передаются через тяги на диски демпферных узлов и гасятся с помощью эластомерных шариков, находящихся в своих углублениях. Такая распорка-гаситель эксплуатировалась с достаточным успехом, однако достигаемый ею уровень демпфирования колебаний недостаточен для применения системы этого типа в гасителях пляски [1].

Известен также другой гаситель, разработанный компанией «Гидро-Квебек», в котором предлагалось использовать эластомерные ролики для поглощения вибрационных колебаний проводов воздушной линии электропередачи [2].

Основное применение данного гасителя – демпфирование колебаний провода, возникающих при вибрации, поэтому углы отклонения подвижного элемента гасителя невелики и недостаточны для использования его в гасителях пляски.

Целью настоящего изобретения является разработка усовершенствованной конструкции гасителя пляски проводов воздушной линии электропередачи.

Поставленная цель решена посредством гасителя пляски проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащего корпус с, по меньшей мере, двумя приспособлениями для соединения гасителя с каждым из проводов. Гаситель снабжен диском, закрепленным на корпусе и содержащим сборку из внутренних и наружных тарелок, осесимметрично смонтированных на центральной шпильке, причем наружные тарелки закреплены на шпильке с обеих сторон внутренних тарелок, установленных на шпильке посредством эластомерной втулки и закрепленных на диске, при этом в тарелках выполнены, по меньшей мере, два ряда углублений, каждый из которых проходит по окружности с различным радиусом концентрически по отношению к шпильке, соответствующие углубления на внутренних тарелках и наружных тарелках попарно смещены, при этом в пределах каждой пары этих попарно совмещенных углублений установлен сферический эластомерный вкладыш, фрикционно взаимодействующий с тарелками, причем к любой одной из наружной или внутренней тарелок в плоскости, перпендикулярной оси центральной шпильки, прикреплен, по меньшей мере, один маятник.

В конструкцию гасителя обычно входят одна пара наружных тарелок и одна пара внутренних тарелок, хотя возможен вариант исполнения изобретения, в котором внутренние тарелки могут быть выполнены как единый конструктивный элемент. Диск расположен между внутренними тарелками, а наружные тарелки расположены по обе стороны от них. Диск представляет собой круглую деталь. Корпус гасителя может быть выполнен, по меньшей мере, с двумя тягами, на концах которых на расстоянии от диска располагаются зажимы для закрепления гасителя на проводах расщепленной фазы. Зажимы могут быть снабжены защитными протекторами, чтобы предохранить провода от повреждения, которое может случиться из-за закрепления зажима. В варианте с более чем двумя проводами в расщепленной фазе, в случае, когда предусмотрена установка гасителя пляски, выполненного согласно настоящему изобретению, диск закрепляется на всех проводах посредством дополнительных тяг и зажимов. Зажимы могут быть жестко закреплены на корпусе. В альтернативном варианте зажимы могут быть закреплены на корпусе с возможностью вращения, или шарнирно, или соединены иначе с тем, чтобы обеспечить возможность относительного продольного перемещения проводов.

Тарелки представляют собой круглые детали с углублениями удлиненной формы со скругленными краями, вытянутыми в основном вдоль образующих окружностей; при этом каждое углубление в одном варианте исполнения изобретения располагается в пределах четверти окружности. Углубления могут иметь форму эллипса или дугообразную форму. Последнее касается наружных углублений, причем радиус кривизны образующей дуги равен приблизительно двум расстояниям от центральной линии углубления до оси. Что касается внутренних углублений, то они могут быть выполнены эллиптической формы с отношением размеров малой оси эллипса к большой оси эллипса порядка 1:2.

Каждое углубление в своем поперечном сечении, перпендикулярном его продольной оси, может иметь форму прямого или тупого угла со скругленной вершиной, а в сечении вдоль углубления оно может быть выполнено по радиусу таким образом, чтобы углубление было слегка вогнутым со скругленными концевыми частями, при этом глубина углубления уменьшается в продольном направлении от его центра к наружным краям.

Предпочтительно, чтобы в каждом углублении располагался только один эластомерный вкладыш.

Каждый из маятников может быть выполнен в виде изогнутой рамы или тяги, например трубчатой конструкции с удлиненным стержнем, идущим от центральной части гасителя и прикрепленным к соответствующей наружной тарелке, при этом на концах каждого стержня закреплены груз и противовес. Как альтернативный вариант, каждый маятник может содержать две тяги, диаметрально расположенные на одной любой из наружных или внутренних тарелок. Могут быть предусмотрены фиксатор или фиксаторы для ограничения, когда это потребуется, движения маятника.

Каждый из маятников может быть, по желанию, специально ориентирован, чтобы облегчить монтаж и не зависеть от характеристик и профиля расщепленной фазы. Таким образом, положение маятника в покое может быть вертикальное или горизонтальное или маятник может быть ориентирован под углом между горизонталью и вертикалью.

Кроме того, в изобретении предложен гаситель пляски проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, который снабжен цилиндром в виде защитного кожуха, содержащего внутренний ряд шайб и внешний ряд шайб с коническими поверхностями и защищенного с торцов атмосферостойкими эластомерными крышками с фторопластовыми уплотнениями, при этом между указанными внутренними и внешними рядами шайб расположены сферические эластомерные вкладыши, а в упомянутых конических поверхностях выполнены углубления для этих эластомерных вкладышей, причем внутренний ряд шайб связан с тягами корпуса посредством шлицевых соединений, а внешние шайбы также посредством шлицевых соединений закреплены внутри защитного кожуха, к которому прикреплен маятник.

Примеры выполнения предложенного гасителя пляски представлены ниже со ссылкой на сопутствующие чертежи, на которых:

на фиг.1 представлен схематический вид гасителя пляски, установленного на трех проводах расщепленной фазы воздушной линии электропередачи (на чертеже условно показан только один маятник из двух, имеющихся в конструкции);

на фиг.2 представлен вид сбоку, соответствующий виду, показанному на фиг.1;

на фиг.3 представлен поперечный разрез центральной части гасителя пляски, раскрывающий подробно его конструкцию;

на фиг.4 представлен поперечный разрез части гасителя пляски, раскрывающий его конструкцию более подробно;

на фиг.5 представлен фронтальный вид детали гасителя пляски, а именно тарелки с углублениями, на котором более подробно раскрывается ее конструкция;

на фиг.6 представлен вид сбоку детали, показанной на фиг.5;

на фиг.7 представлено сечение по линии VII-VII детали, показанной на фиг.5 и 6;

на фиг.8 представлено сечение по линии VIII-VIII элемента, показанного на фиг.5;

на фиг.9 представлено сечение по линии IX-IX другого элемента, показанного на фиг.5 и 6;

на фиг.10 представлен поперечный разрез альтернативного варианта исполнения корпуса гасителя пляски;

на фиг.11 представлен общий вид другого варианта исполнения гасителя пляски для двух проводов в расщепленной фазе;

на фиг.12 представлен вид сбоку, соответствующий виду, показанному на фиг.11;

на фиг.13 представлен вид сверху, соответствующий виду, показанному на фиг.12;

на фиг.14 представлен общий вид еще одного варианта исполнения гасителя пляски для двух проводов в расщепленной фазе;

на фиг.15 представлен вид сбоку, соответствующий виду, показанному на фиг.14;

на фиг.16 представлен вид сверху, соответствующий виду, показанному на фиг.15;

на фиг.17 представлен общий вид другого варианта исполнения гасителя пляски для фазы, расщепленной на четыре провода;

на фиг.18 представлен вид сбоку, соответствующий виду, показанному на фиг.17;

на фиг.19 представлен вид сверху, соответствующий виду, показанному на фиг.17;

на фиг.20 представлен общий вид гасителя пляски с дополнительными маятниками, смонтированными на каждом из основных маятников и обеспечивающими смещение центра масс маятников (на чертеже условно показан только один основной и один дополнительный маятник);

на фиг.21 и 22 показаны гасители пляски с грузами маятников, расположенными под углом к горизонту или горизонтально;

на фиг.23 показан общий вид центральной части гасителя пляски, имеющего дополнительный элемент из бутилкаучуковой резины, выполненный в виде втулки;

на фиг.24 показан разрез центральной части альтернативного варианта исполнения гасителя с защитным кожухом в виде цилиндра.

Обращаясь вначале к фиг.1, можно видеть, что гаситель пляски 1 закреплен на проводах 2 расщепленной фазы, причем в данном случае это три провода. Гаситель пляски 1 содержит корпус 3, выполненный в виде двух тяг 4, прикрепленных к диску 5 и имеющих по своим концам, удаленным от диска 5, приспособления в виде зажимов 6, каждым из которых гаситель 1 закреплен на проводах 2. Если рассматривается вариант с тремя проводами 2, то третий зажим 7 закреплен на диске 5 в верхней части в середине между тягами 4 корпуса 3.

Обращаясь теперь к фиг.1-9, можно видеть, что на наружной части 8 диска 5 гасителя пляски 1 по его периферии на диаметрально противоположных позициях закреплены тяги 4 корпуса 3. Во внутренней части диск 5 снабжен ступенчатым выступом 9, имеющим сквозное отверстие 10, в котором расположены наружный вкладыш 11, выполненный, например, из бутилкаучуковой резины, и внутренняя втулка 12, например, из фторопласта.

Центральная шпилька 13 проходит через втулку 12, находясь с ней во фрикционном зацеплении, и отверстие 10, причем ось шпильки 13 располагается параллельно оси проводов 2 расщепленной фазы. Шпилька 13 может быть выполнена в виде болта, имеющего корончатую гайку 14 для закрепления ее на резьбовом конце 15 болта; предусматривается шплинт 16 для надежной фиксации гайки 14 при эксплуатации гасителя 1 на линии.

Внутренние тарелки 17 расположены, как это детально показано на фиг.3, на центральном ступенчатом выступе 9 диска 5 и крепятся к его наружной части 8 в четырех точках 18 посредством крепежных средств 19. Каждая тарелка 17 имеет два ряда углублений 20, 21 по внутреннему и наружному диаметрам; углубления 20 выполнены меньшим по величине диаметром, чем углубления 21, как это более подробно представлено на фиг.4. Наружные тарелки 22 также имеют соответствующие углубления 20, 21, которые находятся на тех же диаметрах, что и углубления на тарелках 17 и расположены напротив них с тем, чтобы обеспечить места для сферических эластомерных вкладышей 23.

Каждое углубление 20, 21 выполнено удлиненной формы и может повторять форму эллипса или изгиб кривой определенного радиуса. Как можно видеть на фиг.6-9, углубления представляют собой каналы приблизительно в форме прямого или тупого угла в поперечном сечении со скруглениями 24 в его вершине и концевыми частями 25 изменяющейся глубины, становящихся более мелкими по направлению к упомянутым концам 25.

Наружные тарелки 22 надежно фиксируют эластомерные вкладыши 23 в расположенных попарно углублениях 20, 21 за счет затяжки гайки 14, чем обеспечивается, как указано выше, целостность многослойной конструкции. Наружные тарелки 22 установлены на центральной шпильке 13, на которой диск 5 подвижно закреплен втулкой 12 и вкладышем 11; при этом внутренние тарелки 17 жестко закреплены на диске 5. Соответственно относительное и ограниченное движение может иметь место между внутренними и наружными тарелками 17, 22.

Как показано на фиг.1 и 2, маятник 26 прикреплен к соответствующей наружной тарелке 22 и выполнен в виде изогнутого стержня 27, на противоположных концах которого на соответствующих расстояниях от оси вращения маятника 26 закреплены груз 28 и противовес 29. Средняя часть стержня 27 с прикрепленной изогнутой накладкой 30 присоединена к этой наружной тарелке 22. Точно такой же маятник прикреплен ко второй наружной тарелке (на фиг.1 второй маятник не показан; см. фиг.2).

Показанный на фиг.10 гаситель пляски имеет корпус 31, аналогичный по форме корпусу, представленному на фиг.3, за исключением того, что вместо двух внутренних тарелок 17 используется одна объединенная деталь в виде диафрагмы 32 фланцем 33 по ее наружной части для усиления и защиты от атмосферных воздействий; при этом с каждой стороны диафрагмы 32 выполнены углубления 34; наружные тарелки 35 имеют углубления 36; а по периферии тарелок 35 выполнены юбки 37. В пределах соответствующих углублений 34 и 36 удерживаются эластомерные шарики 38. Указанные выше элементы гасителя удерживаются вместе на центральной оси посредством шпильки 39, причем ось 40 шпильки 39 проходит параллельно оси проводов расщепленной фазы. Диафрагма 32 установлена на шпильке 39 посредством выступа 41 с демпфирующей втулкой 42, выполненной из резины на основе бутилкаучуковой резины, и антифрикционным вкладышем 43 из фторопласта или нейлона или из их смеси. Радиус круга, на котором находятся относительно наружные углубления приблизительно в два раза превышает радиус круга, на котором находятся относительно внутренние углубления.

Обращаясь теперь к фиг.11-13 и 14-16, можно видеть два варианта исполнения гасителя пляски для двух проводов расщепленной фазы, каждый из которых по существу характеризуется особенностями, которые уже приводились со ссылками на фиг.1 и 2, где устройство диска 5 раскрывалась по фиг.3 или 10 и соответственно здесь далее это устройство не раскрывается. Принципиальное отличие между этими двумя вариантами исполнения гасителя пляски состоит только в количестве используемых маятников, а именно два для варианта гасителя по фиг.11-13 и только один маятник для варианта по фиг 14-16.

Вариант исполнения гасителя пляски, показанный на фиг.17-19, подходит для четырех проводов расщепленной фазы, причем конструкция диска 5 показана на фиг.3 или 10.

Обращаясь теперь к фиг.20-22, можно видеть, что система маятников 26 может быть снабжена дополнительным грузом 44 с тягой 45 и поэтому может иметь центр масс, смещенный относительно оси вращения маятников, причем это смещение может быть как по вертикальной оси, так и по горизонтальной оси. Такое смещение позволяет регулировать частоты колебаний маятников и повышает чувствительность гасителя к чисто вертикальным колебаниям расщепленных проводов. Стержни 27 с грузами 28 маятников 26 могут быть расположены горизонтально или под некоторым углом относительно шпильки 13 гасителя, причем взаимное расположение маятников и их длины выбираются с учетом расположения фаз воздушной линии относительно друг друга.

Обращаясь теперь к фиг.23, можно видеть, что гаситель снабжен размещенным между наружными тарелками 22 и маятниками 26 дополнительным элементом из бутилкаучуковой резины, выполненным в виде втулки 46 с фигурными выступами 47 на торцах и закрытым дополнительной крышкой 48, причем фигурные выступы 47 находятся в зацеплении с наружными тарелками 22 с одной стороны и маятниками 26 с другой стороны. Введение этого элемента в конструкцию гасителя 1 повышает податливость его подвижной системы при малых угловых перемещениях. Для того чтобы предохранить втулку 46 от перегрузок и преждевременного износа, в конструкцию введены стопоры-ограничители угловых перемещений (на чертеже не показаны).

Обращаясь теперь к фиг.24, видим, что гаситель может быть выполнен таким образом, что его конструкция становится более герметичной и компактной за счет введения цилиндра 49 в виде защитного кожуха, содержащего внутренний ряд шайб 50 и внешний ряд шайб 51 с коническими поверхностями и защищенного с торцов атмосферостойкими эластомерными крышками 52 с фторопластовыми уплотнениями 53. Между внутренними и внешними рядами шайб 50, 51 расположены сферические эластомерные вкладыши 23. Такая компоновка гасителя с расположением эластомерных вкладышей 23 на минимальном расстоянии от оси уменьшает риск лишения маятника 26 подвижности при попадании влаги внутрь кожуха и ее замерзании. В конических поверхностях шайб 50, 51, расположенных напротив друг друга, выполнены углубления 20, 21, при этом внутренний ряд шайб 50 связан с тягами 4 корпуса 3 посредством шлицевых соединений 54, а внешний ряд шайб 51 также посредством шлицевых соединений 55 закреплен внутри кожуха 49. Маятник 26 (на этом чертеже не показан) прикреплен к защитному кожуху 49. Данный вариант исполнения гасителя показан применительно к конструкции с одним центральным маятником 26 (фиг.21, 22). Вариант гасителя с двумя маятниками 26 оказывается практически таким же за исключением того, что маятники 26 прикреплены к шлицевым соединениям 54 вместо тяг 4, а тяги 4 прикреплены в данном случае к защитному кожуху 49. Предложенное на фиг.24 исполнение гасителя улучшает его работу в условиях сильных гололедно-изморозевых отложений, высокой влажности воздуха и многократных переходов температуры окружающего воздуха через нулевую отметку.

В процессе эксплуатации варианта гасителя пляски, представленного на фиг.1-6, зажимы 6, 7 закрепляются на проводах 2 расщепленной фазы воздушной линии (в данном примере на трех проводах); в этом варианте исполнения гаситель 1 пляски свободно подвешен на тройке проводов 2 таким образом, что зажимы 6, 7 и втулка 12 являются фактически его поддерживающими элементами. Изобретение пригодно, в частности, для установки на проводах воздушных линий электропередачи в странах с холодными климатическим условиями, например в Канаде, где мороз и отложение гололеда со снегом на проводах может вызвать их пляску. Другие варианты исполнения гасителя пляски будут в ходе эксплуатации функционировать аналогичным образом.

Пляска возникает в том случае, если ее появлению способствуют превалирующие атмосферные условия, при этом действие гасителя направлено на ослабление ее влияния на провода и элементы линии, что способствует исключению потенциально разрушительных эффектов, возникающих при пляске проводов. Когда возникает пляска, маятники 26 имеют тенденцию раскачиваться и передавать свое вращение на внутренние и наружные тарелки 17, 22, которые в свою очередь за счет трения во втулке 12 и в эластомерных сферических вкладышах 23 обеспечивают до определенной степени эффект демпфирования и расстройки.

Фундаментальный принцип, заложенный в суть данного изобретения, заключающийся в создании двух параллельных цепочек, состоящих из гибких диссипативных элементов. Функция гибкой пружины выполняется эластомерными сферическими вкладышами 23, расположенными в пределах углублений 20, 21. Форма углублений 20, 21, как это описывалось ранее и показано на чертежах, гарантирует, что восстанавливающая сила, обусловленная относительным смещением внутренних и наружных тарелок 17, 22, возникает немедленно даже при небольших смещениях. Этот эффект усиливается за счет выбора формы углублений 20, 21, в частности за счет уменьшения их глубины и конически-образного контура. Вкладыши 23, таким образом, действуют, как гибкий элемент в соответствующих группах, то есть внутри или снаружи. Когда сферические вкладыши 23 деформируются в пределах углублений 20, 21, возникает значительная энергия диссипации в результате некоторого демпфирования в соответствующей цепочке. Было установлено, что при применении настоящего изобретения можно достичь значений логарифмического декремента затухания колебаний вплоть до 0,6-1,5.

Роль диссипативной цепи Фойхгта, принцип которой используется в настоящем изобретении, отводится эластомерным сферическим вкладышам, расположенным в пределах своих соответствующих углублений. Эти углубления удлиненной формы гарантируют по существу то, что вкладыши будут вращаться только тогда, когда будет иметь место движение между внутренними и наружными тарелками в сочетании с эффектом трения каждого вкладыша об ограничительные поверхности тарелок. Может быть, необходимо ввести некоторые средства для поддержания центрального расположения вкладышей в пределах их соответствующих углублений, и в этой связи локальный элемент (не показан) может быть введен для того, чтобы исключить сжатие вкладышей во время работы гасителя пляски. По существу функция, таким образом, эластомерных вкладышей в наружных углублениях заключается в обеспечении демпфирования, в то время как функция вкладышей во внутренних углублениях заключается в обеспечении жесткости системы и в целом в обеспечении работы гасителя по принципу расстройки.

При работе, когда угол вращения, как между тарелками, так и диском увеличивается, деформация относительно наружных эластомерных сферических вкладышей в пределах их углублений увеличивается, но только до предела, необходимого для удержания каждого одного вкладыша в середине углубления. Этот эффект достигается за счет умельчения углублений от их центральной части к их концевым частям. Дополнительный эффект также реализуется за счет скругленного основания углублений в связи с чем вкладыши остаются в центральной позиции, когда при работе тарелки начинают вращаться. В любом случае всякое смещение от этой симметричной позиции по отношению к тарелкам вызывает увеличение деформации эластомера, следовательно, гарантируя стабилизацию положения вкладышей.

Необходимо указать, что настройка гасителя пляски может быть изменена за счет регулировки маятника: длины его тяг и веса его грузов, а также путем изменения расстояния от диска до расщепленных проводов. Кроме того, или в дополнение к вышеуказанному, количество рядов углублений и количество вкладышей может быть изменено с таким расчетом, чтобы удовлетворить требованиям всего диапазона типоразмеров проводов и/или предполагаемому диапазону изменения климатических условий.

Настоящее изобретение, таким образом, представляет собой средство для ограничения пляски расщепленных проводов: 1) за счет расстройки частот вертикальных и крутильных колебаний, и 2) путем обеспечения дополнительного существенного демпфирования крутильных колебаний, что вызывает соответствующий сдвиг по фазе между вертикальным и крутильным движением и ограничивает тем самым передачу энергии от ветра к вертикальным колебаниям.

Гаситель пляски выполнен компактным по размерам, прочным по конструкции и относительно простым в монтаже.

Источники информации

1. Описание изобретения к авторскому свидетельству №1381636 «Дистанционная распорка-гаситель колебаний», А.Ф.Голубев и др., Н02G 7/12, 7/14, заявлено 31.03.86, опубликовано 15.03.88, бюллетень №10.

2. Международная заявка по РСТ № WO 00/77902 A1 “Damper for an overhead cable”, Van Dyke, Pierre et al, H02G 7/14, заявлена 30.05.2000, опубликована 21.12.2000.

Формула изобретения

1. Гаситель пляски для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи, содержащий корпус с по меньшей мере двумя приспособлениями для соединения гасителя с каждым из проводов, отличающийся тем, что он снабжен диском, закрепленным на корпусе и содержащим сборку из внутренних и наружных тарелок, осесимметрично смонтированных на центральной шпильке, причем наружные тарелки закреплены на шпильке с обеих сторон внутренних тарелок, установленных на шпильке посредством эластомерной втулки и закрепленных на диске, при этом в тарелках выполнены по меньшей мере два ряда углублений, каждый из которых проходит по окружности с различным радиусом концентрически по отношению к шпильке, соответствующие углубления на внутренних тарелках и наружных тарелках попарно совмещены, при этом в пределах каждой пары этих попарно совмещенных углублений находится сферический эластомерный вкладыш, установленный с возможностью фрикционного взаимодействия с тарелками, к любой одной из наружной или внутренней тарелок в плоскости, перпендикулярной оси центральной шпильки, прикреплен по меньшей мере один маятник.

2. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен одной парой наружных тарелок и одной парой внутренних тарелок, при этом диск расположен между внутренними тарелками, а наружные тарелки расположены с других сторон сборки.

3. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что диск (5) выполнен круговой формы, а корпус (3) охватывает часть его протяжения по длине окружности.

4. Гаситель по п.3, отличающийся тем, что корпус имеет тяги, по концам которых на расстоянии от диска расположены указанные приспособления для закрепления к проводам.

5. Гаситель по п.4, отличающийся тем, что приспособления снабжены зажимами для необходимого закрепления к проводам.

6. Гаситель по п.5, отличающийся тем, что тарелки имеют круговую форму, а углубления выполнены в форме удлиненных каналов, проходящих по существу вдоль части длины окружности.

7. Гаситель по п.6, отличающийся тем, что каждое углубление расположено в пределах одной четверти окружности тарелки.

8. Гаситель по п.7, отличающийся тем, что каждое углубление выполнено в виде дуги или эллиптической формы.

9. Гаситель по п.8, отличающийся тем, что углубления смещены по дуге относительно углублений, расположенных на одной и той же тарелке.

10. Гаситель по п.9, отличающийся тем, что каждое углубление выполнено по форме, близкой к конусу с полусферическим основанием (35) и со скругленными концевыми частями.

11. Гаситель по п.10, отличающийся тем, что глубина углублений уменьшается от их центров по направлению к их концевым частям.

12. Гаситель по п.11, отличающийся тем, что соответствующие углубления на внутренних и наружных тарелках выполнены вровень друг с другом попарно для того, чтобы обеспечить дорожки для перемещения по ним сферических эластомерных вкладышей.

13. Гаситель по п.12, отличающийся тем, что на каждой дорожке, сформированной выровненными и сдвоенными рядами углублений, расположен один сферический эластомерный вкладыш.

14. Гаситель по п.13, отличающийся тем, что два маятника снабжены изогнутым стержнем, имеющим груз и противовес, расположенные в соответствующих верхней и нижней концевых частях стержня, и каждый маятник прикреплен к соответствующей тарелке.

15. Гаситель по п.14, отличающийся тем, что каждый из маятников снабжен дополнительным грузом с тягой и поэтому имеет центр масс, смещенный относительно оси вращения, причем это смещение может быть как по вертикальной оси, так и по горизонтальной оси.

16. Гаситель по п.15, отличающийся тем, что стержни с грузами маятников могут быть расположены горизонтально или под некоторым углом относительно горизонта, причем взаимное расположение маятников и их длин выбирается с учетом расположения проводов расщепленной фазы воздушной линии относительно друг друга.

17. Гаситель по п.14, отличающийся тем, что средняя часть стержня содержит прикрепленную изогнутую накладку, присоединенную к наружной тарелке.

18. Гаситель пляски по любому одному из пп.1-13, отличающийся тем, что один маятник закрепляется к соответственно внутренним дискам.

19. Гаситель по п.18, отличающийся тем, что он снабжен размещенным между наружными тарелками и маятниками дополнительным элементом из бутилкаучуковой резины, выполненным в виде втулки с фигурными выступами на торцах и закрытым дополнительной крышкой, причем фигурные выступы находятся в зацеплении с наружными тарелками с одной стороны и маятниками с другой стороны.

20. Гаситель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен цилиндром в виде защитного кожуха, содержащего внутренний ряд шайб и внешний ряд шайб с коническими поверхностями и защищенного с торцов атмосферостойкими эластомерными крышками с фторопластовыми уплотнениями, при этом между указанными внутренними и внешними рядами шайб расположены сферические эластомерные вкладыши, а в упомянутых конических поверхностях выполнены углубления для этих эластомерных вкладышей, причем внутренний ряд шайб связан с тягами корпуса посредством шлицевых соединений, а внешние шайбы также посредством шлицевых соединений закреплены внутри защитного кожуха, причем к защитному кожуху прикреплен маятник.

РИСУНКИ