Носещият кабел на контактната мрежа на ж.п.- патентБългария 2509666 - Фокин Виктор Александрович,

Изобретението се отнася до областта на въздушните линии, използвани за пренос на електрическа енергия в електрически мрежи и електрифицирани транспортни линии като носещи кабели. Носещият кабел на железопътната контактна мрежа се състои от централен меден проводник, навивки на първата линия от седем медни проводника със същия диаметър, навивки на втората линия с редуване на седем медни проводника със същия диаметър и седем медни проводника с друг диаметър и навивки на третата линия от четиринадесет медни проводника със същия диаметър. В същото време първият, вторият и третият слой са направени със същата стъпка на полагане, в една и съща посока и с линейно докосване на проводниците на първия, втория и третия слой, проводниците на третия слой са положени с празнини от 2,5-3% от техния номинален диаметър и са пластично деформирани със степен на компресия на площта на напречното сечение на кабела от 10-10,5%. Това позволява на новоразработения носещ кабел на железопътната контактна мрежа да увеличи натоварването на скъсване по отношение на използваните с 20-22%, да увеличи изчисленото напречно сечение на носещия кабел с 16-17%, което ще увеличи електрическата проводимост, напълно елиминирайки стоманената сърцевина. Техническият резултат се състои в намаляване на натоварването от климатични влияния и намаляване на аеродинамичното съпротивление и танцуващи проводници. 1 болен.

Чертежи към патент България 2509666

Изобретението се отнася до областта на електротехниката, а именно до конструкции от многожични проводници за въздушни линии, използвани за пренос на електрическа енергия във въздушни електрически мрежи и електрифицирани транспортни линии като носещи кабели.

Недостатъкът на известния метод е: енергоемката технология на производствобиметална стоманено-медна усукана тел, ниска якост на опън, не повече от 500 MPa, поради използването на операция на термично отгряване.

Трябва да се отбележи доста сложна схема при инсталиране на устройство за контактна мрежа, както и сложността на неговото производство, което изисква много опорни греди, направени под формата на I-лъч или канал, асиметрични скоби с L-образен профил, скоби, които изискват определена празнина в целия токов проводник.

Известен дизайн на проводник, направен от една медна тел или няколко слоя, като слоевете са усукани в противоположни посоки (вижте Неизолирани проводници за въздушни електропроводи. GOST 839-80).

Недостатъците на такива конструкции на проводници включват ниско натоварване на скъсване, типични недостатъци за проводници с едно полагане с точков допир и висока цена.

Недостатъкът на това техническо решение е:

- сложността на технологичния процес при производството на композитна тел с висока якост с повишена електрическа проводимост, при която прътите са получени чрез дъгово вакуумно топене с консумативен електрод, деформация на слитъка чрез екструзия за получаване на прът с диаметър 30 mm, пластична деформация чрез изтегляне за получаване на прът с шестоъгълно напречно сечение. Изтегляне от начален диаметър 30 мм не е възможно поради липсата на оборудване за изтегляне, работещо от зададения първоначален диаметър на детайла;

- сложна скъпа технология на "сглобяеми проводници", използвайки скъпи материали, те сглобяват композитен усукан детайл от пръти от медно-ниобиева сплав (желязо, сребро, тантал, ванадий).

Трябва да се отбележи, че е трудно да се получат фрагменти от мед-алуминий или мед-цинк чрез термично напръскване върху долната част на детайла с помощта на шаблони, последвано от термична обработка и обработка под налягане (валцоване и изчертаване на сложен геометричен профил).

Предложеният дизайн на многожилен проводник, използван като носещ кабел на контактна мрежа, в който за увеличаване на механичната якост се използва централно ядро (един проводник с кръгло напречно сечение), завъртания на вътрешно полагане (шест проводника с кръгло напречно сечение), всички проводници са направени от стоманена тел със защитно покритие от поне един слой никел, и/или хром, и/или мед. Това техническо решение включва увеличаване на електрическата проводимост с външен слой, изработен от дванадесет медни проводника.

Недостатъците на въжетата от този дизайн, които съответстват на въжетата с едно полагане от типа TK съгласно GOST 3063-80, включват изключително нисък технически ресурс. Точките на контакт на проводниците между слоевете са концентратори на напрежение, което води до увеличаване на стойностите на локалното напрежение не само по време на огъване, но и при опъване на въжето. С течение на времето, поради действието на описания ефект, въже от тип TK може неочаквано да загуби стабилност и да се деформира пластично дори в областта на еластичните деформации.

Кръглата форма на проводниците на външния слой допринася за:

- повишено залепване на сняг;

- повишено образуване на лед;

- повишена еолова вибрация на телта;

- и редица други недостатъци.

Това техническо решение е насочено и към увеличаване на електропроводимостта (спрямо какво и колко не е посочено), което не е възможно при дванадесет медни проводника на горния слой, за изчисленото напречно сечение на проводници с диаметри 10,70; 12,60; 14.00 часа; 15,80 ммизползвани като носещ кабел на железопътната контактна мрежа.

Трябва да се отбележи високата цена на предложената тел, дължаща се на галванично покритие на поне един защитен слой от хром и/или никел и/или мед.

Целта на заявеното изобретение е да се създаде конструкция на носещия кабел на железопътната контактна мрежа с увеличено конструктивно сечение на кабела, повишено натоварване на скъсване по отношение на използваните в момента.

Същността на заявеното изобретение е следната.

Носещият кабел на железопътната контактна мрежа, в който първото навиване на седем медни проводника е направено около централния меден проводник, второто навиване с редуване на седем медни проводника с един диаметър и седем медни проводника с друг диаметър и третото навиване на четиринадесет медни проводника. В този случай първият, вторият и третият слой се изпълняват с еднаква стъпка на полагане, в една посока и с линеен допир на проводниците от първия, втория и третия слой. Външните повърхности на проводниците от третия слой са положени с празнини от 2,5-3% от номиналния диаметър на проводниците, пластично деформирани със степен на компресия на напречното сечение на кабела от 10-10,5%.

Това позволява на новоразработения носещ кабел на железопътната контактна мрежа да увеличи натоварването на скъсване по отношение на използваните с 20-22%, да увеличи изчисленото напречно сечение на носещия кабел с 16-17%, което ще увеличи електрическата проводимост, напълно елиминирайки стоманената сърцевина.

В предложеното техническо решение се постига увеличаване на натоварването на скъсване, увеличаване на площта на очакваното медно сечение на носещия кабел чрез нов дизайн, технология на производство на медна тел и носещ кабел. За разлика от редица технически решения, използващистоманена сърцевина за увеличаване на механичната якост, но в същото време изчисленото полезно сечение намалява и в резултат на това електропроводимостта на кабела и стоманено-алуминиевата тел намалява, в това техническо решение няма стоманена сърцевина като част от конструкцията.

Същността на изобретението се илюстрира от чертежа, където фигура 1 показва напречно сечение на носещия кабел. Приемат се следните обозначения:

1 - централен проводник с диаметър d1;

2 - тел с диаметър d2 от първия слой;

3 - тел с диаметър d3 от втория слой с по-малък диаметър;

4 - тел с диаметър d4 от втория слой с по-голям диаметър;

5 - тел с диаметър d 5 от третия слой.

Носещият кабел съдържа медна сърцевина под формата на един централен проводник с диаметър d1, първата навивка от седем медни проводника с диаметър d2, втората навивка с редуване на седем медни проводника с диаметър d3 и седем медни проводника с диаметър d4 и третата намотка от четиринадесет медни проводника с диаметър d5. В този случай и трите слоя са направени с еднаква стъпка на полагане, в една и съща посока с линейно докосване на проводниците на първия, втория и третия слой.

Външните повърхности на проводниците от третия слой са положени с празнини от 2,5-3% от номиналния диаметър на проводниците, пластично деформирани със степен на компресия на напречното сечение на кабела от 10-10,5%.

Технологията на производство на носещия кабел е както следва.

Полагането на проводниците 2, 3, 4 и 5 на кабела се извършва в една технологична операция върху оборудването, използвано при производството на въжета и кабели. В този случай стъпката на полагане за всички слоеве от проводници 2, 3, 4 и 5 остава постоянна, като същевременно позволява различни ъгли на полагане за всеки слой от проводници, с подходящ избор на диаметри на проводниците споредслоеве, което позволява да се изключи възможността за пресичане на проводниците в отделни слоеве и да им се осигури линейно докосване по време на полагане.

Втората технологична операция е пластичната деформация на продукта, която се извършва едновременно с полагането на кабела. В същото време се извършва пластично компресиране на външните проводници 5, които се полагат с празнини от 2,5-3% от номиналния диаметър на проводниците, пластично деформирани със степен на компресия на напречното сечение на кабела от 10-10,5%.

Пластичната деформация на медни проводници по външната повърхност допринася за увеличаване на запълването на изчисленото сечение на носещия кабел, а получената външна повърхност е по-гладка и равномерна от тази на кабел, изработен от кръгли проводници. Позволява ви да намалите натоварването от климатични влияния, значително да намалите аеродинамичното съпротивление и танца на проводниците, а също така, както беше отбелязано по-рано, да увеличите натоварването на скъсване, спомагате за увеличаване на електрическата проводимост на носещия кабел на железопътната контактна мрежа.

ИСК

Носещият кабел на железопътната контактна мрежа, състоящ се от централна медна жица, навивки на първата навивка от седем медни проводника със същия диаметър, навивки на втората навивка с редуване на седем медни проводника със същия диаметър и седем медни проводника с друг диаметър и навивки на третата навивка от четиринадесет медни проводника със същия диаметър, докато първата, втората и третата навивки са направени с еднаква стъпка на полагане, в една посока и с линейно докосване на жицата от първия, втория и третия слой, проводниците на третия слой са положени с празнини от 2,5-3% от номиналния им диаметър и са пластично деформирани със степен на компресия на напречното сечение на кабела от 10-10,5%.