У повітряних лініях електропередачі або на підстанціях апаратне забезпечення, яке використовується для підвішування провідників і грозовідвідників на ізоляторах або для підвішування блискавкорозрядників на опорах, називається підвісним обладнанням. Він також відомий як підтримкаОбладнання оптоволоконного кабелюабо підвісні затискачі (для узгодженості, надалі разом іменовані «підвісні затискачі»). Сучасні установки все частіше використовують спеціалізованіволоконно-підвісні затискачііволоконно-оптичні підвісні затискачіпоряд із традиційними системами підвіски провідників.
Основна структура підвісних затискачів
Підвісний затискач зазвичай складається з корпусу затискача, натискної пластини (включаючи кріпильні болти) і R-штифта. На малюнку 2-1 показано стандартний підвісний затискач, також відомий як паралельний підвісний затискач-типу. Його принцип дії передбачає використання двох U-подібних болтів для затискання натискної пластини, закріплення затискача в корпусі затискача.
Малюнок 2-1: Фактична фотографія стандартного підвісного кабельного затискача
На малюнку 2-2 показано дві додаткові конфігурації підвісних затискачів. Їх основні конструкції нагадують стандартні підвісні затискачі. Підвісний зажим пластини підвісної пластини чаші- містить підвісну пластину-головки чаші на підвісному затискачі пластини підвіски. U--подібний підвісний зажим підвісної пластини додає U-подібну підвісну пластину до паралельного підвісного затискача підвісної пластини.
Малюнок 2-2 Фактичні фотографії верхніх затискачів
(a) CGU-XXX Верхній затискач (з підвісною пластиною чаші-); (b) CGU-XXX Верхній затискач (з U-подібною підвісною пластиною)
Корпус кабельного затискача
Дротові затискачі та натискні пластини зазвичай виготовляються з ковкого чавуну, алюмінієвого сплаву або формуються шляхом штампування сталевих пластин. Провідники і заземлювачі розміщуються в каналі затискача, радіус кривизни якого повинен перевищувати восьмикратний діаметр підвішеного провідника.
(1) Дротові затискачі з кованого чавуну.Провідники з кованого чавуну утворюють навколо провідника замкнутий магнітний ланцюг. Навіть за мінімального магнітного опору змінні магнітні поля від змінного струму викликають втрати на гістерезис і виділяють тепло, підвищуючи температуру провідника. Нагрівання провідника знижує механічну міцність, тим самим обмежуючи пропускну здатність. Таким чином, хоча затискачі для залізних (або сталевих) провідників пропонують низькі початкові інвестиції, вони збільшують втрати в лінії та річні експлуатаційні витрати.
(2) Підвісні затискачі зі сталевою пластиноюмають корпус, сформований шляхом штампування сталевих пластин, усуваючи потребу в підвісній пластині. Точка підвіски розташована над віссю провідника, а U-болти встановлені вгору, що полегшує конструкцію. Цей тип пропонує такі переваги, як прості виробничі процеси, короткі цикли, висока продуктивність, легка конструкція та менша кількість компонентів. Він підходить для встановлення алюмінієвих багатожильних провідників зі сталевою-жилою та алюмінієвих багатожильних провідників малого та середнього-перерізу.
(3) Затискачі з алюмінієвого сплаву.Підвісні затискачі з алюмінієвого сплаву наразі широко рекламуються через їхні-енергозберігаючі властивості, -здібності до інгаляції та легку конструкцію.
Затискна пластина
Затискна пластина використовує силу затиску, створювану затягуванням U-болтів, щоб надійно захопити провідник і дріт заземлення.
Закритий-кінець (R-штифт)
Закритий-кінцевий штифт, також відомий як R-штифт, є компонентом, призначеним для запобігання ослабленню болтів.
Типи та приклади накладних затискачів
Види накладних хомутів
Рисунок 2-3 ілюструє класифікацію накладних затискачів. Відповідність між номерами позначення та номінальним розривним навантаженням підвісних затискачів показано в таблиці 2-1.
Рисунок 2-3 Позначення моделі підвісних затискачів
У новому стандарті моделі підвісних затискачів починаються літерою «X». Старий стандарт забороняв «X» і замість нього використовувався «C». Зараз виробники використовують обидва позначення.
Таблиця 2-1 Відповідність між цифрами позначення та номінальним розривним навантаженням
приклад:CGU-3 підвісний затискач: "C" позначає підвісний затискач; "G" позначає фіксований тип; 'U' позначає U-болт; «3» позначає номер комбінації. Звертаючись до таблиці 1-4 або каталогів обладнання, він підходить для алюмінієвого багатожильного дроту діаметром 16,0–18,0 мм і алюмінієвого багатожильного дроту зі сталевим сердечником діаметром 13,0–14,5 мм.
Підвісний затискач CGU-5A означає U-фіксований підвісний затискач. Додаткова літера «A» після комбінації цифр «5» вказує на те, що він оснащений пластиною-підвіскою.
Підвісний затискач XTS-2A: «X» позначає підвісний затискач, «T» позначає використання перемички, цифра «2» позначає номер комбінації дроту (діаметр дроту), а «A» вказує на те, що він оснащений підвісною пластиною у формі чаші.
Приклади моделі підвісного затискача
Відповідно до DL/T 683-2010 приклади моделей підвісних затискачів наведено в таблиці 2-2.
Таблиця 2-2 Приклади моделі підвісного затискача
Спеціалізовані системи підвіски волоконно-оптичних кабелів
Сучасна телекомунікаційна інфраструктура, інтегрована з системами передачі електроенергії, потребує спеціалізованихпідвісні затискачі для оптоволоконних кабелів. До них належать:
(1) Підвісні затискачі ADSS
ADSSпідвісні хомути(All-Dielectric Self-Supporting) спеціально розроблено для самонесучих-волоконно-оптичних кабелів, які не містять металевих компонентів. Цізатискачі для підвіски повітряного кабелюзабезпечують надійну опору, одночасно враховуючи унікальні механічні властивості діелектричних кабелів. Конструкція забезпечує мінімальну концентрацію напруги на оболонці кабелю та підтримує належний зазор від провідників під напругою.
(2) Підвісні затискачі OPGW
Підвісні хомути OPGW(Optical Ground Wire) розроблено для кабелів, які поєднують волоконно-оптичні елементи з функціональністю проводу заземлення. ЦіНатяжні затискачіповинні забезпечувати як електричне заземлення, так і захист оптоволокна, вимагаючи спеціальних конструкцій, які запобігають розтягненню оптоволокна, зберігаючи електричну безперервність.
(3) Спіральні та попередньо сформовані підвісні затискачі
Гвинтові підвісні затискачівикористовуйте попередньо сформовані гвинтові стрижні, які захоплюють кабель за допомогою пружного розподілу натягу по довжині кабелю.Попередньо сформовані підвісні затискачіпропонують значні переваги, зокрема:
- Відсутність механічних пошкоджень поверхні кабелю
- Рівномірний розподіл напруги
- Швидкий монтаж без спеціальних інструментів
- Покращені характеристики гасіння вібрації
- Само{0}}регулювальне зчеплення за різних умов навантаження
Theпопередньо сформований підвісний затискачдизайн особливо ефективний дляволоконно-оптичний підвісний затискачзастосування, де цілісність кабелю є критичною. Ці затискачі оснащені спіральними броньованими стрижнями, які обертаються навколо кабелю, рівномірно розподіляючи механічні навантаження та захищаючи від еолової вібрації.
Вимоги до підвісних затискачів на робочих лініях та аналіз відмов
(A) Технічні вимоги
Технічні вимоги до підвісних затискачів повинні відповідати положенням DL/T 756-2009 «Підвісні затискачі».
(1)Загальні технічні умови для підвісних затискачів мають відповідати GB/T 2314-2008 і виготовлятися відповідно до затверджених креслень із дотриманням встановлених процедур.
(2)Конструкція має мінімізувати вплив мікро-вібрації на провідники та заземлюючі дроти. Затискачі повинні мати сприятливі динамічні характеристики, з вільно обертовими тілами та мінімальною обертальною інерцією відносно осі повороту.
(3)Втрати електроенергії через гістерезис і вихрові струми повинні бути мінімізовані.
(4)Радіус кривизни каналу провідника в корпусі затискача повинен бути не менше ніж у 8 разів більше діаметра провідника або дроту заземлення.
(5)Між затискачем і провідником/дротом заземлення має бути достатня площа контакту, щоб мінімізувати пошкодження провідника, спричинене струмами короткого замикання.
(6)Поверхні, що контактують з провідниками або проводами заземлення, такі як канали для провідників і затискні планки, повинні бути гладкими та плоскими, без задирок, виступів або дефектів, які можуть спричинити стирання провідника.
(7)Конструкція повинна полегшувати роботу під напругою, мінімізувати кількість компонентів і дозволяти установку або демонтаж за допомогою робочих інструментів під напругою.
(8)Обидва кінці корпусу повинні мати гладку розширену форму, а обидва кінці затискних планок повинні мати гладкі вигнуті профілі.
(9)Конструкція повинна відповідати різним умовам встановлення, включаючи оголені провідники, заземлюючі дроти або провідники, обмотані броньованою стрічкою чи захисними стрічками.
(10)Значення радіуса канавки вибирають відповідно до таблиці 2-3.
Таблиця 2-3 Значення радіуса канавки для оболонок затискачів провідників (мм)
(11)Основні розміри включають загальну довжину, загальну висоту, загальну масу, максимальний кут виходу на борт корпусу (зазвичай не менше 25 градусів), мінімальний кут виходу (зазвичай не більше 3 градусів, за виняткомЗатискачі для дротудля великих прольотів) і допустимий кут повороту підвіски.
(12)Номінальне навантаження на розрив, діаметр підвісного (вушного) болта та відстань між болтами слід вибирати відповідно до таблиці 2-4. Для провідників із поперечним перерізом 300–400 мм² навантаження на розрив має бути не менше 60 кН; для 630–720 мм², не менше 80 кН.
Таблиця 2-4 Номінальне розривне навантаження підвісних затискачів
(B) Аналіз несправностей підвісних затискачів у робочих лініях
1. Знос підвісних хомутів
Штифти підвісних затискачів утворюють рухомі пари з такими компонентами, як підвісні пластини та кільця, створюючи точковий і лінійний контакт на стику. Цей відносний рух створює надмірний локалізований тиск, що призводить до зносу, руйнування та подальшої відмови в роботі.
Основні причини:
(1)Під дією вітру відбувається відносний рух між корпусом затиску та підвісною пластиною. Підвісна пластина обертається під невеликим кутом навколо поворотного штифта корпусу. Завдяки тонкості підвісної пластини вона діє як лезо, що врізається в корпус, поступово зменшуючи площу-поперечного перерізу шарнірного штифта корпусу. Коли знос досягає певного рівня, провідник або дріт заземлення може від'єднатися від підвісного затискача під дією власної ваги, спричинивши аварію.
(2)Великі затискачі або недостатньо затягнуті провідники/дроти заземлення створюють відносне переміщення під дією вітру чи струму блискавки, спричиняючи перерізання чи перегорання провідників/дротів заземлення. Це призводить до від’єднання провідника/дроту заземлення від затискача.
2. Вплив якості виробництва продукції та умов навколишнього середовища
(1)Якщо використовуються сталеві компоненти, неякісне гаряче цинкування, застосоване для запобігання іржі, може вийти з ладу через забруднення навколишнього середовища та коронну корозію під час експлуатації.
(2)Тріщини, властиві самій конструкції, або внутрішні напруги, що є наслідком неправильного виробничого процесу чи термічної обробки, можуть призвести до втомного руйнування після тривалої експлуатації.
(C) Особливі міркування щодо систем підвіски волоконно-оптичних кабелів
При установцізатискачі для підвіски повітряного кабелюдля волоконно-оптичних застосувань необхідно враховувати додаткові режими відмови:
(1) Пошкодження оболонки кабелю:Неправильне встановлення затискача або надмірне зусилля затискання може пошкодити зовнішню оболонку кабелю, піддаючи оптоволоконні елементи впливу навколишнього середовища та проникненню вологи.
(2) Штам волокна:Надмірне механічне навантаження, що передається черезпідвісний зажим для оптоволоконного кабелюсистеми можуть спричинити мікро-втрати на вигин або поломку волокна, погіршуючи оптичні характеристики.
(3) Втома-, викликана вібрацією: Фібропідвісні затискачімає ефективно гасити еолову вібрацію, щоб запобігти втомному пошкодженню як конструкції кабелю, так і внутрішніх волоконних елементів.Гвинтові підвісні затискачііпопередньо сформований підвісний затискачконструкції чудово підходять для цього застосування завдяки своїм чудовим характеристикам гасіння вібрації.
