Демферы Колебаний

14.03.2018

Аммортизатор колебаний

Изобретение относится к конструкции и изготовлению демпферов колебаний Стокбриджа для воздушных линий электропередачи. Изобретением предусмотрен демпфер колебаний Стокбриджа, содержащий пару демпфирующих грузов, соединенных многожильным стальным кабелем, зажим, прикрепленный к кабелю в месте, расположенном между грузами, для прикрепления к воздушной линии электропередачи. Многожильный стальной кабель содержит два или более слоев проволоки, причем в месте соединения демпфирующего груза с многожильным стальным кабелем один слой проволоки прикреплен к грузу, и оставшийся, по меньшей мере, один слой проволоки является свободным для перемещения. Демпфирующий груз может быть запрессован на наружный слой жил несущего кабеля. По меньшей мере один слой проволоки может быть свободным для скольжения относительно прикрепленного слоя проволоки. Демпфирующий груз соединяют только с внутренним или наружным слоем проволоки соответственно.

Настоящее изобретение относится к конструкции и изготовлению демпферов колебаний Стокбриджа для воздушных линий электропередачи.

Демпфер колебаний Стокбриджа представляет собой сейсмическое устройство, используемое для демпфирования воздушных линий электропередачи. Демпферы колебаний Стокбриджа содержат пару грузов, соединенных многожильным стальным кабелем (обычно известным как "несущий кабель"), и зажим, прикрепленный к кабелю в месте, расположенном между грузами, для прикрепления к воздушному кабелю электропередачи. Конфигурация грузов, смонтированных на концах несущего кабеля, сконструирована так, что они входят в резонанс при частотах, определенных таким образом, чтобы они соответствовали колебаниям, возникающим в кабеле линии электропередачи.

Демпферы колебаний Стокбриджа функционируют двумя способами:

(а) путем возбуждения силы в противофазе с колебаниями провода, и

(b) путем рассеивания энергии посредством изгиба несущего кабеля. Изгиб несущего кабеля вызывает трение между жилами внутри несущего кабеля, в результате чего вырабатывается тепло, которое рассеивается в окружающий воздух.

В типичном демпфере колебаний Стокбриджа используется несущий кабель, содержащий два или более слоя из жил со спиральной намоткой из стальной проволоки с высокой прочностью на разрыв. Например, одна традиционная форма несущего кабеля содержит два слоя из семи жил из стальной проволоки с высокой прочностью на разрыв со спиральной намоткой. В последние годы наибольшее трение между жилами было получено путем использования несущего кабеля с тремя слоями жил, состоящего в общем из 19 проволок. В результате изгиба несущей проволоки, вызываемого движением грузов, эти жилы на наружной стороне изгиба подвергаются большему отклонению, по отношению к тем, которые расположены на внутренней стороне изгиба, так что в случае прямой проволоки будет происходить значительное скольжение и, следовательно, трение между жилами.

Вследствие того что проволоки скручены по спирали, проволока на наружной стороне изгиба в одном положении становится проволокой на внутренней стороне изгиба в пределах длины одного шага и наоборот. То есть жила, которая находится на внутренней стороне изгиба в одной точке, переходит на наружную сторону изгиба в другой точке. Это создает эффект гашения любого эффективного скольжения между проволоками, вызываемого изгибом кабеля.

Было обнаружено, что особенно внутри несущего 19-жильного кабеля, каждый слой жил действует как объединенный элемент и осуществляет значительное скольжение поверх ближайшего слоя жил. В конструкции демпферов колебаний Стокбриджа необходимо надежно прикрепить демпфирующие грузы к концам несущего кабеля, и это обычно осуществляется рядом способов, как, например:

(а) запрессовывают демпфирующие грузы на несущий кабель;

(b) формуют/отливают демпфирующие грузы на концах несущего кабеля;

(с) используют металл для заливки для прикрепления демпфирующих грузов на концы несущего кабеля;

(d) прикрепляют конусную втулку на каждый конец несущего кабеля и затем запрессовывают конусную втулку в соответствующее конусное отверстие в демпфирующем грузе; или

(е) пропускают все отдельные жилы несущего кабеля через отверстие в демпфирующем грузе и впоследствии приваривают все жилы к демпфирующему грузу.

Однако было обнаружено, что в области соединения между несущим кабелем и каждым из демпфирующих грузов различные слои несущего кабеля становятся запрессованными или приваренными друг к другу, так что скольжение между различными слоями предотвращается. Это в свою очередь вредно влияет на возможность рассеивания энергии несущим кабелем посредством трения между слоями.

Поэтому целью настоящего изобретения является устранение или улучшение, по меньшей мере, одного из недостатков решений, известных из уровня техники, или создание полезной альтернативы.

Краткая сущность изобретения

С этой целью настоящим изобретением предусмотрен демпфер колебаний Стокбриджа, содержащий пару демпфирующих грузов, соединенных многожильным стальным кабелем, зажим, прикрепленный к кабелю в местоположении, расположенном между грузами, для прикрепления к воздушной линии электропередачи, причем указанный многожильный стальной кабель содержит два или более слоев проволоки, в котором в месте соединения демпфирующего груза с многожильным стальным кабелем один слой проволоки прикреплен к грузу, и оставшийся слой(и) проволоки является(ются) свободным(и) для перемещения.

Более конкретно, в месте соединения демпфирующего груза со многожильным стальным кабелем один слой проволоки прикреплен к грузу, в то время как оставшийся слой(и) проволоки является(ются) свободным(и) для скольжения относительно прикрепленного слоя проволоки.

Настоящим изобретением также предусмотрен способ изготовления демпфера колебаний Стокбриджа, содержащего пару демпфирующих грузов, соединенных многожильным стальным кабелем, зажим, прикрепленный к кабелю в месте, расположенном между грузами, для прикрепления к воздушной линии электропередачи, причем указанный многожильный стальной кабель содержит два или более слоев проволоки, в котором в месте соединения демпфирующего груза с многожильным стальным кабелем один слой проволоки прикреплен к грузу, и оставшийся слой(и) проволоки является(ются) свободным(и) для перемещения.

На практике было обнаружено, что это возможно осуществить и получить достаточную прочность крепления, таким образом, чтобы демпфирующие грузы не падали при работе.

Предпочтительно способ прикрепления демпфирующих грузов к несущему кабелю в соответствии с настоящим изобретением сводит к минимуму статические напряжения в несущем кабеле в точке прикрепления и, следовательно, сводит к минимуму вероятность усталостного разрушения кабеля.

Было обнаружено, что в случае многожильных кабелей, таких как несущий кабель, когда кабель подвергается воздействию изгибающих сил, дифференциал скольжения возникает между каждым слоем кабелей. Например, наружный слой отдельных жил действует как единый трубчатый элемент, скользящий относительно его ближайшего внутреннего слоя.

Поэтому важно, чтобы концы каждого слоя могли двигаться в продольном направлении по отношению к ближайшим слоям. Было обнаружено, что прикрепление грузов, демпфирующих колебания, к несущему кабелю посредством запрессовки по возможности должно быть исключено, поскольку силы запрессовки, требуемые для удержания демпфирующего груза на несущем кабеле, создают статические напряжения в несущем кабеле в точке обратного изгиба, что приводит к усталостному разрушению несущего кабеля со временем.

Спасибо вам за уделённое внимание