СИСТЕМА МОЛНИЕЗАЩИТЫ Российский патент 1999 года по МПК H02G13/00 G08G1/09 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к молниезащитным устройствам для защиты промышленных объектов от поражений молнией.

Известно грозозащитное устройство для закрепленной на пасынке деревянной опоры с траверсной линии электропередачи (см. например, Авт. св. СССР N 1269222, М. кл. H 02 G 13/00), содержащее рабочий привод, закрепленный на штыре, консоль, закрепленную на оголовье опоры, установленный на ней электрод, образующий с рабочим приводом искровой промежуток, и металлический спуск, соединенный одним концом с электродом искрового промежутка, а другим - с пасынком опоры, причем металлический спуск выполнен натянутым по всей длине и прикреплен другим концом к пасынку со стороны, противоположной траверсе опоры, кроме того, металлический спуск может быть прикреплен к консоли, а консоль закреплена на штыре изолятора, а само устройство снабжено упругим элементом, установленным между консолью и верхней частью металлического спуска.

Недостатком известного грозозащитного устройства являются низкие эксплуатационные качества, а именно, защита от попадания молнии только для одного конкретного объекта - провода линии электропередачи, расположенного на определенной высоте от земли, непосредственно под тросом. Одна из причин указанных недостатков обусловлена конструктивными особенностями устройства.

Известна также высоковольтная сеть (см. например, авт. св. СССР N 1069047, М.кл. H 02 G 13/00, опубл. 23.01.84), содержащая провода и грозозащитный трос пересекающей линии электропередачи, закрепленные на опорах, провода и грозозащитный трос пересекаемый линии, закрепленные на опорах, причем провода пересекаемой линии расположены под проводами пересекающей линии, а грозозащитный трос пересекаемой линии закреплен на грозозащитном тросе пересекающей линии над проводами пересекающей линии с помощью дополнительно введенной упругой балки, врезанной в грозозащитный трос пересекаемой линии.

Недостатком известного защитного устройства высоковольтной сети являются низкие надежность и эксплуатационные качества, а именно, защита от попадания молнии только для проводов линии электропередачи, расположенных на определенной высоте от земли непосредственно под тросом. Одна из причин указанных недостатков обусловлена конструктивными особенностями устройства, позволяющими защитить объект в виде конкретного изделия единичного объема.

Известно также молниезащитное устройство, принятое за прототип (см. авт. св. СССР N 845210, М.кл. H 02 G 13/00, опубл. 17.07.1981 г.), содержащее расположенный над защитным объектом молниеприемник и токоотвод, выполненные в виде закрепленных на опорах тросов, соединенных с заземлителем, снабженное лебедками с запасованными на них тянущими тросами, неподвижными блоками, закрепленными на опорах, подвесными блоками, через которые проходит каждый трос, образующий петлю, и обоймами или гибкими вставками, соединяющими между собой подвесные блоки соседних петель, к обоймами или гибким вставкам присоединен конец тянущего троса, один конец троса каждой из петель соединен с вершиной опоры, а второй запасован на барабан лебедки через неподвижный блок, устройство снабжено также анкерными фундаментами, причем один конец троса каждой из петель соединен с анкерным фундаментом, а второй запасован в барабан лебедки и подвесные блоки каждой из петель объединены между собой обоймами. Недостатком известного молниезищатного устройства являются низкие надежность и эксплуатационные качества, обусловленные его конструктивными особенностями, позволяющими защитить конкретное изделие небольшой протяженности и высоты.

Целью настоящего изобретения является улучшение эксплуатационных качеств и повышение надежности системы молниезащиты промышленных объектов.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе молниезащиты, содержащей линейный контур молниезащиты, в виде молниеприемника и токоотвода, представляющих собой закрепленный на опорах трос, соединенный с заземлителем, согласно изобретению, она содержит, как минимум, два ряда линейных контуров, между которыми расположены объекты молниезащиты, трос связан с опорой, соответственно, через изоляторы, тяговый трос с сезонной температурной разметкой и натяжным механизмом, а токоотвод выполнен в виде гибкого проводника, соединенного одним концом с тросом перед изоляторами и другим - с заземлителем, трос оснащен виброгасителями, опоры выполнены в виде опор линии электропередачи, рассчитанных на тровосую нагрузку, оснащены площадками обслуживания, стержневыми молниеприемниками, сигнальными огнями, прожекторами, боковыми светильниками, по всей высоте опоры установлены лестницы с ограждениями, кроме того, трос оснащен сигнальными светоотражателями в виде катафотов, установленных вертикально, выполненных в форме равносторонних четырехугольников.

Между отличительными признаками и достигнутым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Выполнение системы молнезащиты в виде параллельных рядов линейных контуров с конструктивным выполнением токоотвода в виде гибкого проводника, соединенного с тросом и заземлителем, позволит обеспечить высокоэффективную защиту (до 99,5%) независимо от протяженности и высоты объектов, связь троса с опорой через изоляторы перекрывает путь прохождения тока молнии по тяговому тросу к натяжному механизму, которые обеспечивают равномерную высоту стрелы провеса троса независимо от сезонных изменений температуры. Применение виброгасителей на тросе позволяет исключить колебания и вибрации троса при значительных пролетах тросового токоприемника и тем самым предупредить преждевременную усталость металла и обрыв троса, что также повышает надежность системы молниезащиты и эксплуатационные качества в целом. Применение в системе молниезащиты опор линии электропередачи, рассчитанных на тросовую нагрузку, оснащенных площадками обслуживания, стержневыми молниеприемниками, дает возможность обеспечить безопасность самих опор непосредственно от попадания молний и при значительном (до 350 м) протяжении тросового пролета обеспечить гарантированную 99,5% молниезащиту, постоянный контроль с площадок обслуживания за вспомогательными механизмами системы молниезащиты. Оснащение опор прожекторами, сигнальными огнями, катафотами и светильниками для освещения мертвой зоны опор позволит обеспечить безопасноть полетов летательных аппаратов над зоной, в которой расположен объект молниезащиты. Кроме того, применение катафотов исключает нагрузку троса от осветительных электроприборов и связанных с последними проводов, подводящих питание. В сравнении с известными системами молниезащиты, аналогами и прототипом, установка опор с протяженными тросами, с многократным количеством параллельных рядов позволит значительно снизить себестоимость системы молниезащиты, что особенно важно при защите большой зоны объектов.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения не следует главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в производстве подобных систем молниезащиты, или увеличения зоны защиты объекта от молний с получением технического результата, заключающегося в полной надежности системы молниезащиты и безопасном предвижении летательных аппаратов и других объектов авиации в ночное время и во время затрудненной видимости в зоне защиты объекта.

Сущность заявляемого изобретения поясняется примером конкретного выполнения, где:
на фиг. 1 - схематически изображена система молниезащиты;
на фиг. 2 - опора системы молниезащиты;
на фиг. 3 - верхняя площадка обслуживания опоры.

Система молниезащиты содержит три ряда линейных контуров в виде молниеприемника и токоотвода, представляющих собой закрепленный на опорах 1 трос 2, между которыми расположены объекты защиты 3. Трос 2 связан с опорой 1 через изоляторы 4, тяговый трос 5 с сезонной температурой разметкой 6 через блок 7 с натяжным механизмом 8, представляющим собой редуктор. Токоотвод 9 выполнен в виде гибкого петлеобразного проводника, соединенного одним концом с тросом в пространстве между изолятором 4 двух опор 1, а другим - с заземлителем, посредством токовых зажимов 10, 11, соответственно. Трос 2 оснащен виброгасителями 12, которые установлены в пространстве между изоляторами 4 двух опор 1. Опоры 1 выполнены в виде опор линии электропередачи, рассчитанных на тросовую нагрузку, оснащены верхней 13 и нижней 14 площадками обслуживания, стержневыми молниеприемниками 15, сигнальными огнями 16, прожекторами 17 для наружного освещения защищаемых объектов и для освещения катафотов 18. Боковые светильники 19, освещающие мертвую зону объекта молниезащиты, установлены на опоре 1 между верхней 13 и нижней 14 площадками обслуживания. По всей длине опоры 1 установлены лестницы ограждения 20. Трос 2 оснащен сигнальными светоотражателями в виде катафотов 18, выполненных в форме равносторонних четырехугольников, связанными с тросом посредством зажима (не показан) и установленных вертикально. Заземлитель - тело опоры 1, связанное с контуром заземления 21, установленного в земле. К нижней площадке обслуживания подведены два кабеля 22, 23 для источников питания постоянного и резервного, вводимого в действие при аварийной ситуации с помощью аварийного реле 24 для подачи питания к сигнальным огням 16 и прожекторами 17, которые освещают только катафоты.

Работа системы молниезащиты осуществляется следующим образом.

Во время грозы молния, попадая в трос 2, через токоотвод 9 проходит через тело опоры 1 на контур заземления 21. В ночное время опоры 1 освещены сигнальными огнями 16, а объекты защиты 3 освещены прожекторами 17. Часть прожектора 17 направлена на освещение катафотов, конфигурация которых позволяет заметить их с любой стороны перелета средств авиации через объект защиты 3. При аварийной ситуации и отключении основного источника питания срабатывает аварийное реле 24 и к сигнальным огням 16 и прожектором 17, освещающим катафоты, подается энергия от резервного источника питания, что предупреждает налет на систему молниезащиты средств авиации.

Предложенная система молниезащиты обладает высокими эксплуатационными качествами, позволяет достичь универсальности при увеличении зоны защиты объекта, сохраняет безопасность в воздушном пространстве летающих средств авиации в зоне защиты объекта.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к молниезащитным устройством для защиты промышленных объектов от поражений молний. Система молниезащиты содержит, как минимум, два ряда линейных контуров, каждый из которых представляет собой закрепленный на опорах трос 2, соединенный с заземлителем, между которыми расположены объекты защиты, трос 2 связан с опорой соответственно через изоляторы 4, тяговый трос 5 с сезонной температурной разметкой 6 и натяжным механизмом 8, а токоотвод 9 выполнен в виде гибкого проводника, соединенного одним концом с тросом 2 в пространстве между изоляторами 4, а другим - с заземлителем, трос 2 оснащен виброгасителями 12, опоры 1 выполнены в виде опор линии электропередачи, рассчитанных на тросовую нагрузку, оснащены площадками обслуживания 13, стержневыми молниеприемниками 15, сигнальными огнями 16, прожекторами 17 для наружного освещения защищаемых объектов, боковыми светильниками, по всей длине опоры установлены лестницы ограждения, кроме того, трос 2 оснащен сигнальными светоотражателями в виде катафотов 18, выполненные в форме равносторонних четырехугольников, связанными с тросом 2 посредством скользящих зажимов. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные качества и повысить надежность молниезащиты промышленных объектов защиты. 11 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Система молниезащиты, содержащая линейный контур молниезащиты в виде молниеприемника и токоотвода, представляющих собой закрепленный на опорах трос, соединенный с заземлителем, отличающаяся тем, что она содержит как минимум два ряда линейных контуров, между которыми расположены объекты молниезащиты, трос связан с опорой соответственно через изоляторы, тяговый трос с сезонной температурной разметкой и натяжным механизмом, а токоотвод выполнен в виде гибкого проводника, соединенного одним концом с тросом перед изоляторами и другим - с заземлителем. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что трос оснащен виброгасителями. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что опоры выполнены в виде опор линии электропередачи, рассчитанных на тросовую нагрузку. 4. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что опоры оснащены площадками обслуживания. 5. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что опоры оснащены стержневыми молниеприемниками. 6. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что опоры оснащены сигнальными огнями. 7. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что опоры оснащены прожекторами. 8. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что опоры содержат боковые светильники. 9. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что по всей длине опоры установлены лестницы с ограждениями. 10. Система по п.1, отличающаяся тем, что трос оснащен сигнальными светоотражателями в виде катафотов. 11. Система по п.1 или 10, отличающаяся тем, что катафоты установлены вертикально. 12. Система по любому из пп.1, 10 и 11, отличающаяся тем, что катафоты выполнены в форме равносторонних четырехугольников.