Trong các đường dây điện hoặc trạm biến áp trên không, phần cứng dùng để treo dây dẫn và thiết bị chống sét khỏi chất cách điện hoặc để treo thiết bị chống sét từ tháp, được gọi là phần cứng treo. Nó còn được gọi là hỗ trợPhần cứng cáp quanghoặc kẹp treo (để đảm bảo tính nhất quán, sau đây gọi chung là “kẹp treo”). Cài đặt hiện đại ngày càng sử dụng chuyên dụngkẹp treo sợiVàkẹp treo sợi quangbên cạnh hệ thống treo dây dẫn truyền thống.
Cấu trúc cơ bản của kẹp treo
Kẹp treo thường bao gồm thân kẹp, tấm ép (bao gồm cả bu lông buộc chặt) và chốt R{0}}. Hình 2-1 thể hiện một kẹp treo tiêu chuẩn, còn được gọi là kẹp treo kiểu móc treo song song-. Nguyên lý hoạt động của nó bao gồm việc sử dụng hai bu lông chữ U để kẹp tấm áp lực, cố định kẹp bên trong thân kẹp.
Hình 2-1: Ảnh thực tế Kẹp cáp treo tiêu chuẩn
Hình 2-2 thể hiện hai cấu hình bổ sung của kẹp treo. Cấu trúc cơ bản của chúng giống với cấu trúc của kẹp treo tiêu chuẩn. Kẹp treo tấm treo đầu bát-kết hợp một tấm treo đầu bát-vào kẹp treo tấm móc treo. Kẹp treo tấm treo hình chữ U-thêm một tấm treo hình chữ U vào kẹp treo tấm móc treo song song.
Hình 2-2 Ảnh thực tế của Kẹp trên cao
(a) Kẹp trên cao CGU-XXX (có Bát-Tấm móc treo đầu); (b) Kẹp trên cao CGU-XXX (có tấm móc treo hình chữ U-)
Vỏ kẹp cáp
Kẹp dây và tấm áp lực thường được sản xuất từ gang dẻo, hợp kim nhôm hoặc được tạo hình bằng cách dập các tấm thép. Dây dẫn và dây nối đất được đặt trong rãnh của kẹp, có bán kính cong phải vượt quá 8 lần đường kính của dây dẫn treo.
(1) Kẹp dây được làm từ gang rèn.Dây dẫn làm bằng gang rèn tạo thành một mạch từ kín xung quanh dây dẫn. Ngay cả với điện trở từ tối thiểu, từ trường xen kẽ của dòng điện xoay chiều gây ra tổn thất trễ và sinh nhiệt, làm tăng nhiệt độ dây dẫn. Việc đốt nóng dây dẫn làm giảm độ bền cơ học, do đó hạn chế khả năng truyền tải. Do đó, mặc dù kẹp dây dẫn bằng sắt (hoặc thép) có mức đầu tư ban đầu thấp nhưng chúng lại làm tăng tổn thất đường dây và chi phí vận hành hàng năm.
(2) Kẹp treo dập tấm thépcó thân tàu được tạo thành bằng cách dập các tấm thép, loại bỏ sự cần thiết của tấm treo. Điểm treo được đặt phía trên trục dây dẫn, với các bu lông chữ U{1}}được lắp hướng lên trên, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công. Loại này mang lại những ưu điểm như quy trình sản xuất đơn giản, chu kỳ ngắn, tỷ lệ năng suất cao, thiết kế gọn nhẹ và ít linh kiện hơn. Nó phù hợp để lắp đặt các dây dẫn -lõi nhôm bằng thép và dây dẫn bện bằng nhôm có tiết diện từ nhỏ đến trung bình-.
(3) Kẹp làm bằng hợp kim nhôm.Kẹp treo bằng hợp kim nhôm hiện đang được quảng bá rộng rãi nhờ đặc tính-tiết kiệm năng lượng, khả năng-chống quầng sáng và thiết kế nhẹ.
Tấm kẹp
Tấm kẹp sử dụng lực kẹp được tạo ra bằng cách siết chặt các bu lông chữ U{0}}để giữ chặt dây dẫn và dây nối đất.
Đã đóng-Pin cuối (R-Pin)
Chốt-đóng, còn được gọi là chốt R-, là một bộ phận được thiết kế để ngăn chặn các bu lông bị lỏng.
Các loại và ví dụ về kẹp trên cao
Các loại kẹp trên cao
Hình 2-3 minh họa cách phân loại kẹp trên cao. Sự tương ứng giữa các số chỉ định và tải trọng danh nghĩa của kẹp trên không được thể hiện trong Bảng 2-1.
Hình 2-3 Ký hiệu mẫu của kẹp treo
Trong tiêu chuẩn mới, các mẫu kẹp treo bắt đầu bằng "X." Tiêu chuẩn cũ cấm 'X' và thay vào đó sử dụng "C." Các nhà sản xuất hiện đang sử dụng cả hai chỉ định.
Bảng 2-1 Sự tương ứng giữa các chữ số chỉ định và tải trọng đứt gãy danh nghĩa
Ví dụ:CGU-3 kẹp treo: "C" biểu thị kẹp treo; "G" biểu thị loại cố định; 'U' biểu thị bằng tia U{7}}; "3" biểu thị số kết hợp. Tham khảo Bảng 1-4 hoặc danh mục sản phẩm phần cứng, nó phù hợp với đường kính dây bện nhôm 16,0–18,0 mm và đường kính dây bện nhôm lõi thép 13,0–14,5 mm.
Kẹp treo CGU-5A biểu thị kẹp treo cố định bằng bu lông chữ U-. Chữ cái "A" bổ sung theo sau số kết hợp "5" cho biết nó có tấm móc treo đầu bát.
XTS{2}}Kẹp treo 2A: "X" biểu thị kẹp treo, "T" biểu thị việc sử dụng dây nhảy, số '2' biểu thị số kết hợp dây (đường kính dây) và "A" biểu thị nó có tấm móc treo đầu bát.
Ví dụ về mô hình kẹp treo
Theo DL/T 683-2010, các ví dụ về mô hình kẹp treo được trình bày trong Bảng 2-2.
Bảng 2-2 Ví dụ về mẫu kẹp treo
Hệ Thống Treo Cáp Quang Chuyên Dụng
Cơ sở hạ tầng viễn thông hiện đại tích hợp với hệ thống truyền tải điện đòi hỏi phải có chuyên mônkẹp treo cho cáp quang. Chúng bao gồm:
(1) Kẹp treo ADSS
QUẢNG CÁOkẹp treo(Tất cả-Tự hỗ trợ{1}}điện môi) được thiết kế đặc biệt cho cáp quang tự hỗ trợ-không chứa thành phần kim loại. Những cái nàykẹp treo cáp trên khôngcung cấp sự hỗ trợ an toàn đồng thời đáp ứng các đặc tính cơ học độc đáo của cáp điện môi. Thiết kế đảm bảo sự tập trung ứng suất tối thiểu lên vỏ cáp và duy trì khoảng cách thích hợp với các dây dẫn mang điện.
(2) Kẹp treo OPGW
Kẹp treo OPGW(Dây nối đất quang) được thiết kế cho cáp kết hợp các thành phần sợi quang với chức năng dây nối đất. Những cái nàyKẹp căngphải cung cấp cả khả năng nối đất và bảo vệ sợi, đòi hỏi phải có thiết kế chuyên dụng để ngăn chặn sự căng của sợi trong khi vẫn duy trì tính liên tục về điện.
(3) Kẹp treo xoắn ốc và định hình trước
Kẹp treo xoắn ốcsử dụng các thanh xoắn ốc được tạo hình sẵn để kẹp cáp thông qua phân bổ lực căng đàn hồi dọc theo chiều dài cáp.Kẹp treo định hình sẵnmang lại những lợi thế đáng kể bao gồm:
- Không có hư hỏng cơ học trên bề mặt cáp
- Phân bố ứng suất đồng đều
- Cài đặt nhanh chóng mà không cần công cụ đặc biệt
- Đặc tính giảm rung nâng cao
- Tay cầm-tự điều chỉnh trong các điều kiện tải khác nhau
cáckẹp treo định hình sẵnthiết kế đặc biệt hiệu quả đối vớikẹp treo sợi quangcác ứng dụng trong đó tính toàn vẹn của cáp là rất quan trọng. Những chiếc kẹp này có các thanh giáp xoắn ốc quấn quanh cáp, phân bổ tải trọng cơ học đều và bảo vệ khỏi hư hỏng do rung động aeolian.
Yêu cầu đối với Kẹp treo trên dây chuyền vận hành và phân tích lỗi
(A) Yêu cầu kỹ thuật
Yêu cầu kỹ thuật đối với kẹp treo phải tuân thủ quy định của DL/T 756-2009 “Kẹp treo”.
(1)Điều kiện kỹ thuật chung của kẹp treo phải phù hợp với GB/T 2314-2008 và được sản xuất theo bản vẽ được duyệt theo quy trình quy định.
(2)Thiết kế phải giảm thiểu tác động của-các rung động vi mô lên dây dẫn và dây nối đất. Kẹp phải có đặc tính động học thuận lợi, có thân quay tự do và quán tính quay tối thiểu so với trục quay.
(3)Tổn thất năng lượng điện do hiện tượng trễ và dòng điện xoáy phải được giảm thiểu.
(4)Bán kính cong của rãnh dẫn trong thân kẹp không được nhỏ hơn 8 lần đường kính của ruột dẫn hoặc dây nối đất.
(5)Phải có đủ diện tích tiếp xúc giữa kẹp và dây dẫn/dây nối đất để giảm thiểu hư hỏng dây dẫn do dòng điện ngắn mạch gây ra.
(6)Các bề mặt tiếp xúc với dây dẫn hoặc dây nối đất, chẳng hạn như rãnh dẫn và dải kẹp, phải nhẵn và phẳng, không có gờ, lồi hoặc khuyết tật có thể gây mài mòn dây dẫn.
(7)Kết cấu phải tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động làm việc trực tiếp, giảm thiểu số lượng các bộ phận và cho phép lắp đặt hoặc tháo dỡ bằng các công cụ làm việc trực tiếp.
(8)Cả hai đầu của thân tàu phải có dạng loe nhẵn và cả hai đầu của dải kẹp phải có hình dạng cong nhẵn.
(9)Thiết kế phải phù hợp với các điều kiện lắp đặt khác nhau, bao gồm dây dẫn trần, dây nối đất hoặc dây dẫn được bọc bằng băng giáp hoặc dải bảo vệ.
(10)Giá trị bán kính rãnh được chọn theo Bảng 2-3.
Bảng 2-3 Giá trị bán kính rãnh của vỏ kẹp dây dẫn (mm)
(11)Kích thước cơ bản bao gồm tổng chiều dài, chiều cao tổng thể, tổng khối lượng, góc thoát tối đa trên mỗi cạnh thân tàu (thường không nhỏ hơn 25 độ), góc thoát tối thiểu (thường không lớn hơn 3 độ, ngoại trừKẹp dây thảđối với nhịp lớn) và góc quay cho phép của móc treo.
(12)Tải trọng phá hủy danh nghĩa, đường kính bu lông móc treo (tai) và khoảng cách bu lông phải được chọn theo Bảng 2-4. Đối với dây dẫn có tiết diện từ 300–400 mm2, tải trọng đứt không được nhỏ hơn 60 kN; cho 630–720 mm2, không nhỏ hơn 80 kN.
Bảng 2-4 Tải trọng đứt danh nghĩa của kẹp treo
(B) Phân tích lỗi của kẹp treo trong dây chuyền vận hành
1. Độ mòn của kẹp treo
Các chốt của kẹp treo tạo thành các cặp chuyển động với các bộ phận như tấm treo và vòng treo, tạo ra điểm và đường tiếp xúc tại bề mặt tiếp xúc. Chuyển động tương đối này tạo ra áp lực cục bộ quá mức, dẫn đến hao mòn, gãy và hỏng hóc khi vận hành sau đó.
Nguyên nhân chính:
(1)Dưới tác dụng của gió, chuyển động tương đối xảy ra giữa thân kẹp và tấm treo. Tấm móc treo xoay một góc nhỏ xung quanh chốt xoay của thân máy. Do tấm treo mỏng nên nó hoạt động giống như một lưỡi dao cắt vào thân máy, làm giảm dần-diện tích mặt cắt ngang của chốt xoay của thân máy. Khi độ mòn đạt đến một mức nhất định, dây dẫn hoặc dây nối đất có thể tách ra khỏi kẹp treo do trọng lượng của chính nó, gây ra tai nạn.
(2)Kẹp quá khổ hoặc dây dẫn/dây nối đất không được siết chặt đủ sẽ tạo ra chuyển động tương đối dưới lực gió hoặc dòng điện sét, khiến dây dẫn/dây nối đất bị cắt hoặc đốt cháy. Điều này dẫn đến dây dẫn/dây nối đất tách ra khỏi kẹp.
2. Tác động của chất lượng sản xuất sản phẩm và điều kiện môi trường
(1)Khi sử dụng các thành phần bằng thép, lớp mạ kẽm nhúng nóng-không đạt tiêu chuẩn được áp dụng để chống gỉ có thể bị hỏng do ô nhiễm môi trường và ăn mòn hào quang trong quá trình vận hành.
(2)Các vết nứt cố hữu trong chính cấu trúc hoặc ứng suất bên trong do quy trình sản xuất hoặc xử lý nhiệt không đúng cách có thể dẫn đến hư hỏng do mỏi sau khi vận hành kéo dài.
(C) Những lưu ý đặc biệt đối với hệ thống treo cáp quang
Khi cài đặtkẹp treo cáp trên khôngđối với các ứng dụng cáp quang, phải xem xét các dạng lỗi bổ sung:
(1) Hư hỏng vỏ cáp:Việc lắp đặt kẹp không đúng cách hoặc lực kẹp quá mức có thể làm hỏng lớp vỏ ngoài của cáp, khiến các phần tử sợi bị suy thoái môi trường và hơi ẩm xâm nhập.
(2) Căng sợi:Căng thẳng cơ học quá mức truyền quakẹp treo cho cáp quanghệ thống có thể gây ra tổn thất do uốn cong vi mô hoặc đứt sợi, làm giảm hiệu suất quang học.
(3) Rung động-Gây ra mệt mỏi: Kẹp treo sợiphải làm giảm rung động aeilian một cách hiệu quả để ngăn ngừa hư hỏng do mỏi đối với cả cấu trúc cáp và các thành phần sợi bên trong.Kẹp treo xoắn ốcVàkẹp treo định hình sẵnthiết kế vượt trội trong ứng dụng này nhờ đặc tính giảm rung vượt trội của chúng.
