Устройство и способ для крепления оптического кабеля на тросе электрической воздушной линии - RU2171486C2

Чертежи

Описание

Известное из DE 3702781 A1 устройство для крепления оптического кабеля на заземляющем тросе высоковольтной воздушной линии состоит из передвигаемой на тросе крутильной машины, имеющей кабельный барабан, и связанной с крутильной машиной обмоточной машины, снабженной резервным барабаном для удерживающей ленты. Обе машины имеют привод, который перемещает соответствующий барабан по окружности вокруг заземляющего троса. Так как кабельный барабан направляют вокруг заземляющего троса с переменным направлением вращения, последний обматывается оптическим кабелем по типу SZ-скрутки. Нанесенная параллельно удерживающая лента служит для фиксации образованной оптическим кабелем обмотки.

Известное из DE 3228227 C2 устройство закрепляет оптический кабель с помощью дискретных присоединительных элементов на несущем тросе, причем служащие в качестве присоединительных элементов удерживающие зажимы конечно подвергают кабель сравнительно большим механическим нагрузкам. Кроме того существует опасность, что кабель при тепловом расширении провисает между соседними присоединительными элементами, что может представлять собой недостаток, в частности, относительно токов утечки по поверхности, но также и относительно механической нагрузки.

Изобретение должно указать простой путь для надежного и быстрого крепления оптического кабеля на тросе электрической воздушной линии.

Эта задача решается устройством с признаками, указанными в п.1 формулы изобретения, а также за счет способа согласно п.18 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным формам выполнения и дальнейшего развития устройства или, соответственно, способа.

За счет резервной катушки, установленной с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, может быть повышена скорость стягивания и таким образом сокращено время прокладки кабеля. Кроме того, винтообразное движение резервной катушки вокруг троса позволяет производить непрерывную спиральную оплетку оптического кабеля присоединительным элементом.

Так как сравнительно тяжелый кабельный барабан не должен двигаться вокруг заземляющего троса, механическая конструкция устройства значительно упрощается. К тому же центробежные силы, вызываемые вращением кабельного барабана, не должны компенсироваться за счет совместно вращающегося противовеса или, соответственно, улавливаться и отводиться за счет имеющих сравнительно большие размеры подшипников. Это позволяет выполнять устройство более легким и перемещать значительно быстрее, чем обычно, на тросе и таким образом сокращать время монтажа или, соответственно, монтажные расходы.

Изобретение поясняется в последующем подробнее с помощью чертежей. Они показывают:
фиг. 1 - пример выполнения соответствующего изобретению присоединительного устройства в виде сбоку,
фиг. 2 - присоединительное устройство согласно фиг. 1 при рассмотрении в продольном направлении троса,
фиг. 3 - установка резервной катушки на цапфе в увеличенном представлении,
фиг. 4 - видоизменение соответствующего изобретению способа крепления.

На фиг. 1 изображено устройство AV (присоединительное устройство) для установки оптического кабеля ОС на тросе ES высоковольтной воздушной линии. В случае троса воздушной линии может идти речь о заземляющем тросе или о фазном тросе. Оптический кабель ОС находится на резервном барабане VT, который установлен с возможностью вращения в U-образном бюгеле BG (сравни также фиг. 2, стержни бюгеля BG1 и BG2). В частности, резервный барабан VT подвешен посредством оси вращения DT в крюках НК1 и НК2, которые расположены на конце обоих стержней бюгеля BG1 и BG2.

Установка оси вращения DT относительно стержней бюгеля BG1 и BG2 целесообразно производится через шариковые подшипники KL1 и KL2, чтобы удерживать по возможности малыми силы стягивания. Для подвешивания оси вращения DT на ее обоих внешних концах соответственно расположены удерживающие глазки OS1 и OS2. Для предотвращения выпадения кабельного барабана VT на отверстиях крюков (например, HK1) соответственно расположено по стопору (например, VE1 на HK1).

Для предотвращения слишком быстрого разматывания оптического кабеля ОС за счет дальнейшего вращения резервного барабана при остановке или торможении присоединительного устройства AV предусмотрены соответствующие тормозные средства. Они могут, как также видно из фиг. 2, воздействовать снаружи на резервный барабан VT (тормозные элементы ВТ1 и ВТ2). Дополнительно к этому или независимо от этого может быть предусмотрено дополнительное тормозное устройство. Оно воздействует непосредственно на соответствующий кабель и предотвращает слишком большое петлеобразование. На фиг. 1 эти воздействующие на кабель тормозные устройства имеются даже дважды и обозначены ВС1 и ВС2. Они целесообразно выполнены в виде щеточных тормозов и расположены со смещением на 180^o.

Для направления кабеля и подвода оптического кабеля к соответствующему тросу ES предусмотрено сужающееся в направлении прохождения направляющее устройство LE (например, выполненное в виде металлической пластины), которое искривлено в направлении прохождения кабеля ОС и образует имеющее форму ванны или желоба углубление, в котором надежно направляется кабель ОС. Это направляющее устройство LE имеет поднимающийся наверх боковой край LR1 и LR2 (фиг. 2), который препятствует выпрыгиванию оптического кабеля ОС из изогнутой направляющей.

Направляющее устройство LE удерживается целесообразно на оси АЕ с возможностью откидывания так, что оно может откидываться в положение LE* (сравни фиг. 1), когда присоединительное устройство должно, например, переставляться или обводиться вокруг опоры.

За счет направляющего устройства LE оптический кабель ОС приближается к соответствующему тросу ES или, соответственно, прижимается к нему, причем оптический кабель ОС и трос ES оба вместе проходят через присоединительное устройство AV. Для этого присоединительное устройство AV содержит трубчатую гильзу RH, которая имеет (здесь видный только частично) продольный шлиц RS, который проходит в направлении оси троса ES, то есть на чертеже непрерывно в направлении слева направо. Посредством этого непрерывного шлица присоединительное устройство AV может быть насажено сбоку на трос ES. Шлиц RS лежит под оптическим кабелем ОС и таким образом под тросом ES и образует таким образом защиту от выпрыгивания этих элементов. Разрезная гильза RH жестко соединена с служащим в качестве поперечной траверсы главным элементом крепления НТ, который создает соединение к удерживающему бюгелю BG для кабельного резервного барабана VT. Присоединительное устройство AV таким образом содержит жестко встроенные кабельный барабан VT и собственно присоединительную часть с трубчатой гильзой RH, причем оба жестко связаны друг с другом через поперечную траверсу НТ.

Направление присоединительного устройства AV на тросе ES происходит посредством по меньшей мере двух колес, причем одно из этих колес, в настоящем случае колесо AR, на передней стороне выполнено в виде приводного колеса. Этим колесом создается необходимая приводная сила для установки присоединительных элементов. Это колесо AR находится поэтому во фрикционном соединении с поверхностью троса ES, причем колесо может быть целесообразно снабжено повышающим трение покрытием, например, из резины или тому подобного. Другое колесо или другие колеса (здесь показано только колесо FR на стороне выхода) служат только для опоры присоединительного устройства AV на тросе ES. Все примененные колеса имеют по их периметру желобчатый профиль, размеры которого согласованы с диаметрами троса ES.

С приводным колесом AR соединено первое коническое колесо SR1, которое переносит движение этого колеса на второе, более маленькое коническое колесо KR1. Это коническое колесо KR1, предпочтительно карданно, связано с проходящим внутри трубчатой гильзы RH валом WL, который на своем другом конце, предпочтительно также карданно, связан с фланцем, имеющим снаружи коническое колесо SR3.

В последующем вначале предполагается, что для присоединения оптического кабеля ОС к тросу ES должен применяться только один присоединительный элемент AE1. Для этого предусмотрена показанная штриховой линией резервная катушка VS1, расположенная с возможностью вращения вокруг своей продольной оси LA1, как поясняется более подробно с помощью фиг. 3. Кроме того, резервная катушка VS1 должна вращаться вокруг оси LA3, которая расположена симметрично, то есть примерно в середине между тросом ES и оптическим кабелем ОС. Для этого на разрезной трубчатой гильзе RH установлена с возможностью вращения поворотная гильза DH1, которая служит в качестве держателя для резервной катушки VS1. Таким образом резервная катушка VS1 за счет вращения поворотной гильзы DH1 может быть приведена во вращение вокруг оси AL3, поскольку фланец, имеющий коническое колесо SR2, жестко соединен с поворотной гильзой DH1. Силовая передача происходит таким образом через один или несколько передаточных механизмов, причем предпочтительно применяют конические зубчатые зацепления. Контур вращательного движения резервной катушки VS1 при вращении поворотной гильзы DH1 также представлен штриховой линией. Поворотная гильза DH1 имеет также ручку HG1, которой она после установки разрезной трубчатой гильзы RH на тросе ES может устанавливаться на ней снаружи. Поворотная гильза DH1 содержит также (здесь не представленный) продольный шлиц (проходящий в направлении LA3).

За счет вращения вокруг оси LA1 присоединительный элемент AE1 отматывается с резервной катушки VS1 и попадает через соответствующие, здесь направляющие устройства, например, также вращающийся поводок-виткоукладчик FL наружу и отсюда проходит под углом в направлении к комбинации из троса ES и оптического кабеля ОС и непрерывно наматывает присоединительный элемент AE1 на эту комбинацию.

Во многих случаях является желательным наносить два присоединительных элемента AE1 и AE2, причем нанесение предпочтительно производят в противоположном направлении (перекрестная намотка). В настоящем примере для этого предусмотрено коническое колесо SR2, в которое входит в зацепление только вращающаяся вокруг своей продольной оси и в остальном неподвижная пара конических колес KR2 и KR3. За счет этих конических колес KR2 и KR3 поставляемое приводным колесом AR вращательное движение передается на коническое колесо SR3, которое прифланцовано к поворотной гильзе DH2, причем эта поворотная гильза также является вращающейся вокруг разрезной трубчатой гильзы RH. На поворотной гильзе DH2 аналогично резервной катушке VS1 предусмотрена вращающаяся вокруг своей продольной оси резервная катушка VS2, которая в соответствии с указанной стрелкой PF2 вращается в противоположном направлении, чем поворотная гильза DH1 (стрелка DH1). За счет этого является возможным производить простым образом перекрестную намотку обоими присоединительными элементами AE1 и AE2.

Оси вращения LA1 и LA2 резервных катушек VS1 и VS2 целесообразно заключают с продольной осью LA3 комбинации кабель-трос острый угол, а именно она наклонена в направлении стягивания, то есть в настоящем примере налево. Угловое отклонение в 90^o соответствует предпочтительно углу обхвата присоединительных элементов на тросе ES, то есть он лежит предпочтительно между 10^o и 20^o, предпочтительно около 15^o. За счет этого может облегчаться сам процесс стягивания. Если предусмотрены две вращающиеся в противоположном направлении резервные катушки VS1 и VS2, можно в большинстве случаев отказываться от соответствующих компенсирующих весов, если следить за тем, чтобы обе резервные катушки VS1 и VS2 были позиционированы со смещением соответственно положения в 180^o. Если используют только одну резервную катушку VS1, целесообразно вращать совместно с ней соответствующий противовес для компенсации кинетического момента.

На фиг. 3 представлен в сечении частичный разрез кольцевого внешнего ограничения поворотной гильзы DH1. На ней жестко закреплена цапфа ZA1, к которой со своей стороны через быстродействующий затворный элемент SVE прикреплена резервная катушка VS1 с (намеченным здесь только в виде блока) присоединительным элементом AE1 и представляет собой таким образом пиноль. Быстродействующий затвор SVE выбран таким образом, что резервная катушка могла вращаться относительно неподвижной цапфы ZA1, то есть он содержит целесообразно шариковый или роликовый подшипник. Резервная катушка VS1 насажена на подставке UT1 и жестко удерживается на ней, причем подставка установлена с возможностью вращения относительно цапфы ZA1 через не представленные здесь более подробно шариковые подшипники или тому подобное. На подставке UT1 закреплена гистерезисная или магнитная шайба МВ2, которая вращается вместе с резервной катушкой VS1 вокруг оси LA1. Отделенный от нее зазором, в области поворотной гильзы DH1 расположен постоянный магнит МВ1, предпочтительно кольцевой магнит, причем за счет движения вращения резервной катушки или, соответственно, магнитной шайбы МВ2 относительно магнита МВ1 создается тормозящая сила, которая предотвращает слитком быстрое сматывание и тем самым нежелательное петлеобразование присоединительного элемента AE1. Вместо магнитных тормозов можно, разумеется, применять также все известные тормозные устройства, например, щеточные тормоза, барабанные тормозные механизмы или тому подобное, чтобы стягивать присоединительный элемент AE1 с натяжением с резервной катушки и за счет этого оказывать соответствующее натяжение на комбинацию кабель-трос ES/OS.

В качестве присоединительных элементов, например, AE1 применяют целесообразно ленточные структуры, за счет чего сила наложения и прижима даже при очень высоких и сильных натяжениях присоединительного элемента в случае оптического кабеля ОС могут поддерживаться относительно малыми. Предпочтительно используют присоединительные элементы, выполненные самоклеящимися, поскольку они дают особенно хорошую и надежную фиксацию комбинации кабель-трос ES/OS. Эти присоединительные элементы могут быть также дополнительно снабжены армирующей тканью и/или дополнительной накладкой в виде нитей или ровницы и т.д., что соответственно повышает их растягиваемость и прочность.

Продольное перемещение присоединительного устройства AV может обеспечиваться связанным с ним конструктивно приводным агрегатом AM, который содержит, например, двигатель внутреннего сгорания или электрический двигатель, питаемый через соответствующие линии питания. Этот приводной агрегат AM движется через ходовые колеса RM1 и RM2 и соответствующее колесо противодавления RM3 вдоль по тросу ES и гибко соединено через муфту КР с собственно присоединительным устройством AV. Вместо муфты КР может применяться также трос или штанга или тому подобное.

Возможным является также производить привод присоединительного устройства AV посредством каната тяговой лебедки, который наматывается, например, на закрепленный на опоре или на земле барабан и за счет этого перемещает присоединительное устройство AV вдоль троса ES.

В видоизменении изобретения или независимо от этого можно действовать таким образом, что подлежащий прокладке волоконно- оптический кабель в объединенной в виде кабельного поезда системе непрерывно закрепляют вдоль троса высоковольтной воздушной линии с помощью непрерывного крепежного средства в форме обмоточной ленты. Кабельный поезд содержит ходовую тележку, кабельную тележку и присоединительную машину, которые жестко связаны между собой и образуют один блок. Ходовой тележкой кабельный поезд в целом протягивается вдоль пролета, причем находящийся в кабельном барабане в кабельной тележке волоконно- оптический кабель сматывается и с помощью присоединительной машины кабельного поезда закрепляется предпочтительно на заземляющем тросе высоковольтной воздушной линии. При этом закрепление производят с помощью непрерывной обмоточной ленты, которая наматывается по спирали вокруг троса и волоконно-оптического кабеля. Эта обмоточная лента состоит, например, из стекло- или пластмассовой ленты, которую наматывают простым непрерывным образом. В зависимости от оснащения присоединительной машины вокруг троса и волоконно-оптического кабеля можно наматывать крестовой обмоткой также две ленты, если требуется более высокая надежность. Присоединение подлежащего прокладке волоконно- оптического кабеля можно производить или на заземляющем тросе или также на фазном тросе высоковольтной воздушной линии.

Последовательное передвижение кабельного поезда внутри пролета может производиться с помощью приводного агрегата в ходовой тележке, причем для этого используют целесообразно дистанционное управление. Последовательное передвижение кабельного поезда можно производить с помощью диэлектрического каната тяговой лебедки, который закреплен на ходовой тележке и на конце пролета через отклоняющие ролики проходит к лебедке.

Подлежащий прокладке, намотанный на кабельный барабан кабельной тележки волоконно-оптический кабель является в большинстве случаев очень легким (примерно 20 г/м) и движется с легким торможением от кабельного барабана, который установлен на снабженной ходовыми роликами раме в виде кабельной тележки. Три функциональные части: ходовая тележка, кабельная тележка и присоединительная машина связаны друг с другом и направляются таким образом вдоль пролета совместно.

При появляющихся неисправностях, например, при перерыве дистанционного управления предусмотрено, что кабельный поезд в случае подобной аварии соединяют с дополнительной ходовой тележкой с конца пролета и протягивают к концу пролета. Таким образом обеспечивается, что аварии в приводной системе кабельного поезда могут преодолеваться относительно простым образом.

Вышеописанная форма выполнения кабельного поезда поясняется более подробно с помощью фиг. 4. Там изображен пролет SF между двумя опорами М высоковольтной воздушной линии с фазными тросами или, соответственно, тросами напряжения SS и с заземляющим тросом ES. В этом случае волоконно-оптический кабель монтируют на заземляющем тросе ES высоковольтной воздушной линии с помощью кабельного поезда KZ. Этот кабельный поезд KZ состоит из жестко связанных друг с другом отдельных функциональных частей, а именно ходовой тележки LK, кабельной тележки KW с кабельным барабаном КТ и присоединительной машины LM. С помощью присоединительной машины LM вокруг подлежащего прокладке волоконно-оптического кабеля ОС4 и заземляющего троса ES спирально наматывают обмоточную ленту (присоединительную ленту) WB, причем здесь в качестве примера показано обматывание двумя обмоточными лентами в крестовой обмотке. В более простых случаях можно также производить обмотку одной обмоточной лентой. Кабельная тележка KW содержит кабельный барабан КТ, на котором намотан подлежащий прокладке волоконно- оптический кабель ОС4. В головной части кабельного поезда находится ходовая тележка LK, которая протягивается вдоль пролета SF с помощью диэлектрического каната тяговой лебедки ZS или собственным приводным агрегатом. При применении диэлектрического каната тяговой лебедки ZS он присоединяется к ходовой тележке с конца пролета и направляется через отклоняющие ролики UR на опоре М вниз к дополнительной лебедке ZW. При применении собственного приводного агрегата является целесообразным производить управление с помощью устройства дистанционного управления так, что не должны монтироваться никакие дополнительные линии или тросы.

Реферат

Устройство содержит вращающийся вокруг первой оси резервный барабан для оптического кабеля. Резервная катушка для присоединительного элемента вращается вокруг своей продольной оси и вокруг оси, ориентированной параллельно продольной оси троса электрической воздушной линии. Вращение происходит так, что присоединительный элемент охватывает непрерывно по спирали блок, состоящий из троса и оптического кабеля. Устройство содержит средства для параллельного направления стягиваемого с резервного барабана оптического кабеля относительно продольной оси троса и средства перемещения резервного барабана и катушки в направлении продольной оси троса при сохранении пространственной ориентации первой оси резервного барабана. Обеспечено простое и надежное крепление оптического кабеля на тросе электрической воздушной линии. 2 с. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула