УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБРОСА ОТЛОЖЕНИЙ С ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Российский патент 2014 года по МПК H02G7/16 

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для механического удаления гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи.

Известны устройства для механического сброса мокрого снега и гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи с помощью размещенных в пролете элементов для импульсного встряхивания провода и ударных пружинных элементов /см. а.с. СССР №754541, кл. Н02G 7/00, 1978 [1]; а.с. СССР №811382, кл. H02G 7/16, 1972 [2]; а.с. СССР №1415309, кл. H02G 7/16, 1986 [3]; а.с. СССР №700888, кл. H02G 7/00, 1978 [4].

Недостатками известных устройств являются неспособность автоматического сброса отложений при достижении их весом опасных значений, значительная сложность конструкций вследствие необходимости использования элементов со специальными физическими эффектами, короткозамыкателей, грозозащитных тросов, материалов с эффектом памяти формы /ЭПФ/ и т.п., дополнительные затраты электроэнергии, узкие возможности использования, ограниченные в каждом случае специфическими конструкциями линий электропередачи.

Известно также устройство для сброса отложений с проводов линий электропередачи в пролетах с анкерным креплением проводов, устанавливаемое между гирляндой изоляторов и зажимом, содержащее молоток, ударяющий по проводу, и привод, действующий от веса отложений и выполненный в виде двух рычагов 1-го рода, два идентичных плеча которых соединены между собой пружиной, два других плеча снабжены зубцами, входящими в зацепление с зубчатой рейкой, соединенной с анкерным зажимом, а указанный молоток соединен с одним из рычагов через храповой механизм и установленный на рычагах зубчатый сектор /см. а.с. СССР №252438, кл. H02G 7/16, 1967 [5]/.

Недостатками известного устройства являются предельная сложность конструкции, ограниченные функциональные возможности и области применения, низкая эффективность сброса отложений и эксплуатационная надежность.

В типовых линиях электропередачи с напряжением свыше 35 кВ в пролетах с анкерным креплением проводов применяют подвесные изоляторы тарелочного типа, собираемые в гирлянды, и стандартные натяжные или болтовые зажимы проводов / см., например, К.М. Поярков. "Электрические станции, подстанции, линии и сети", M., “Высшая школа", 1971, стр.232-237, 248-250 [6]; М.И. Киреев, А.К. Коварский. "Монтаж и эксплуатация электрооборудования станций, подстанций и линий электропередачи", М. “Высшая школа", 1974, стр.171-174 [7]/.

Однако в данных конструкциях в принципе отсутствуют устройства для сброса отложений с проводов, срыва паразитных колебаний проводов в опасных режимах, подстройки и коррекции необходимого натяжения проводов и их стрелы провеса после установки проводов на анкерных опорах /см. [6], стр.249/.

Наиболее близким устройством того же назначения к предлагаемому устройству по совокупности существенных признаков является устройство для сброса отложений с проводов линий электропередачи, содержащее молоток, ударяющий по проводу под действием веса отложений, и выполненное по принципу пружинных весов, встроенных в подвеску провода к гирлянде и кинематически связанных своим неподвижным стержнем с поворотной рукояткой молотка при помощи шарнирного коромысла и толкателя, сцепленных между собой посредством зубьев /см. а.с. СССР №115292, кл. H02G 7/16, 1957 [8]/, и принятое за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются предельная сложность конструкции и ее низкая надежность вследствие наличия громоздкого рычажно-зубчатого механизма, низкая эффективность сброса гололедных отложений, осуществляемого местными ударными возмущениями с помощью молотка, ограниченные функциональные возможности устройства и области его применения. Последнее объясняется тем, что в случае наличия отложений на проводах при определенном характере ветровых нагрузок возникают резонансные режимы колебаний проводов и их низкочастотные колебания типа "пляски",приводящие к повреждениям воздушных линий электропередачи. В устройстве-прототипе [8] отсутствует возможность срыва вышеуказанных режимов, а также подстройки и коррекции заданных номинальных усилий натяжения проводов и их стрел провеса после установки проводов на анкерных опорах. Кроме того, /см.[7], стр.172 и [6], стр.233-234 / в известных конструкциях появление на проводах гололеда, а также нарушение габаритов линий при их эксплуатации часто приводит к необходимости повторной перетяжки проводов для сохранения стрелы провеса, что, естесственно, резко усложняет процесс регулировки линии.

Сущность изобретения заключается в создании устройства, обеспечивающего автоматический сброс гололедных отложений с проводов при достижении их весом значений, близких к максимально допустимым для данной линии электропередачи, за счет включения в механическую цепь подвески провода к анкерным опорам подвижного релейного магнитного узла, обеспечивающего импульсное встряхивание проводов при критических нагрузках.

Технический результат - упрощение конструкции устройства и его регулировки, повышение эффективности сброса гололедных отложений с проводов, расширение функциональных возможностей устройства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для сброса отложений с проводов линий электропередачи, включающем узел для импульсного встряхивания проводов, действующий от веса отложений и встроенный в механическую цепь подвески провода, содержащую гирлянду подвесных изоляторов с натяжными зажимами, прикрепленную с помощью резьбового крюка к горизонтальной траверсе анкерной опоры, особенность заключается в том, что узел для импульсного встряхивания проводов представляет собой выполненную в траверсе соосную с проводом полость с двумя размещенными в ней и обращенными друг к другу разноименными полюсами постоянными магнитами, при этом ближний к крюку магнит навернут на свободно введенный в полость через отверстие в траверсе с предотвращением проворачивания резьбовой конец крюка на заданную длину, обеспечивающую необходимую коррекцию номинального натяжения провода при контактирующих магнитах, а удаленный от крюка магнит закреплен в полости неподвижно с возможностью регулировки своего осевого положения с фиксацией, обеспечивающего отрыв магнитов друг от друга при достижении весом отложений на проводе максимально допустимых значений.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично показано предлагаемое устройство на общем виде с поперечным разрезом горизонтальной траверсы в месте расположения устройства.

Устройство для сброса гололедных отложений 1 с проводов 2 линий электропередачи содержит узел для импульсного встряхивания проводов 2, действующий от веса отложений 1 и встроенный в механическую цепь подвески провода 2,содержащую гирлянду подвесных изоляторов 3 с натяжными зажимами /на рисунке не показаны/, прикрепленную с помощью резьбового крюка 4 к горизонтальной траверсе 5 анкерной опоры. При этом узел для импульсного встряхивания провода 2 представляет собой выполненную в траверсе 5 и соосную с проводом 2 полость 6 с двумя размещенными в ней и обращенными друг к другу разноименными полюсами постоянными магнитами 7 и 8. Ближний к крюку 4 магнит 7 навернут на резьбовой конец 9 крюка 4,свободно введенного в полость 6 через отверстие 10 в траверсе 5,соосное проводу 2. Для предотвращения проворачивания крюка 4 в отверстии 10 средняя часть 11 крюка 4, расположенная в зоне отверстия 10, выполнена некруглого поперечного сечения, например, квадратного, соответственно такой же формы выполнено отверстие 10, в которое участок 11 крюка 4 входит по ходовой посадке. Магнит 7 навернут на резьбовой конец 9 крюка 4 на заданную длину, обеспечивающую необходимую коррекцию номинального натяжения провода 2 при контактирующих, то есть притянутых друг к другу разноименными полюсами постоянных магнитов 7, 8 /см.ниже о процессе регулировки номинального натяжения/. Магнит 7 выполнен в форме шестигранной призмы для возможности его поворота относительно резьбового конца 9 крюка 4 снизу при снятой крышке /см.ниже/ с помощью специального ключа. Удаленный от крюка 4 постоянный магнит 8 закреплен в полости 6 неподвижно на торце винта 12, ввернутого в заднюю стенку 13 полости 6. Поворотом винта 12 в резьбе стенки 13 задается линейное положение магнита 8 вдоль продольной оси полости 6, обеспечивающее отрыв магнитов 7, 8 друг от друга при достижении весом отложений 1 на проводе 2 максимально допустимых значений /процесс данной регулировки также описан ниже/. Фиксация винта 12 в резьбе стенки 13 после регулировки положения магнита 8 осуществляется специальной отвердевающей мастикой /на рисунке не показано/. Снизу полость 6 в траверсе 5 закрыта крышкой 14, снимаемой в процессе регулировки и настройки устройства.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Предварительно при снятой крышке 14 производится регулировка и настройка устройства. Согласно заданным нормам, как и типовых линиях перед закреплением провода 2 на траверсе 5 анкерной опоры выставляют заданное номинальное натяжение для данного типа линии с помощью заданной стрелы провеса провода, определяемой по специальной таблице, например [7], стр.171-172; [6], стр.249. Выстановку натяжения осуществляют с помощью натяжных гирлянд 3 с зажимами. Далее в предлагаемом устройстве специальным ключом осуществляют отворачивание-наворачивание магнита 7 на конец 9 крюка 4 на заданную величину при притянутых магнитах 7,8, после чего магнит 7 на резьбе 9 фиксируется, при этом изменяется выход наружу из траверсы 5 крюка 4, то есть осуществляется коррекция номинального натяжения провода 2 в уже собранном состоянии. Такую коррекцию можно проводить в любое время в процессе работы линии без ее снятия с анкерных опор. Далее подвешивают на провод 2 технологический груз весом, равным примерно максимально допустимому весу скапливающихся на проводе 2 отложений 1 /этот вес соответствует максимально допустимой стреле прогиба провода 2 при гололеде, определяемой по специальным таблицам / см., стр.171-172; [6], стр.233-234, 249/. После этого поворотом винта 12, то есть продольным перемещением магнита 8, добиваются момента отрыва магнитов 7, 8 друг от друга с ударом магнита 7 в переднюю стенку полости 6. Далее, технологический груз с провода 2 снимают, магниты 7, 8 сразу притягиваются, винт 12 контрят, крышку 14 приворачивают и устройство готово к работе. В случае возникновения на проводе 2 при эксплуатации линии отложений 1, превышающих по весу их допустимое значение, происходит мгновенный отрыв магнитов 7, 8 друг от друга и удар магнита 7 в переднюю стенку полости 6 с одновременным релейным уменьшением натяжения провода 2, соответственно - его импульсного встряхивания. Это приводит к сбросу с провода 2 отложений 1, после чего магниты 7, 8 опять притягиваются в исходное рабочее состояние. Такие же импульсные разрывы магнитов 7, 8 возникнут при опасных динамических режимах колебаний проводов: резонансе, “пляске" и т.п., при этом соударение магнита 7 со стенкой полости 6 и встряхивание провода приведет к мгновенному срыву данного режима и отстройке колебательной системы от резонанса.

Предлагаемое устройство характеризуется простотой конструкции и регулировки, отсутствием сложных кинематических элементов и узлов в устройстве и механизме силового взаимодействия, высокой надежностью. Устройство обеспечивает эффективный сброс отложений с проводов и предельно широкие функциональные возможности. Последнее объясняется выполнением устройством, кроме сброса отложений, функций точной регулировки натяжения проводов, срыва опасных динамических режимов на линиях, необходимость подрегулировки натяжений линий при гололеде и нарушении их габаритных размеров в процессе эксплуатации. Кроме того, предлагаемое устройство может быть при необходимости настроено на малый вес гололедных отложений на проводах, что позволит периодически и автоматически сбрасывать отложения с проводов своевременно, не позволяя достигать последним опасных уровней.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности при упрощении конструкции. Устройство для сброса гололедных отложений (1) с проводов (2) содержит узел импульсного встряхивания проводов, встроенный в механическую цепь подвески провода, состоящую из гирлянды подвесных изоляторов (3), прикрепленную с помощью крюка (4) к горизонтальной траверсе (5) анкерной опоры. Узел для импульсного встряхивания проводов выполнен в виде полости (6) в траверсе с двумя размещенными в ней постоянными магнитами (7) и (8), один из которых навернут на резьбовой конец (9) крюка, а другой неподвижно закреплен в полости с возможностью регулировки своего осевого положения винтом (12). Разрыв магнитов (7) и (8) под действием веса отложений на проводе обеспечивает импульсное встряхивание провода и, соответственно, сброс гололедных образований. 1 ил.

Устройство для сброса отложений с проводов линии электропередачи, включающее узел для импульсного встряхивания проводов, действующий от веса отложений и встроенный в механическую цепь подвески провода, содержащую гирлянду подвесных изоляторов с натяжными зажимами, прикрепленную с помощью резьбового крюка к горизонтальной траверсе анкерной опоры, отличающееся тем, что узел для импульсного встряхивания провода представляет собой выполненную в траверсе соосную с проводом полость с двумя разметенными в ней и обращенными друг к другу разноименными полюсами постоянными магнитами, при этом ближний к крюку магнит навернут на свободно введенный в полость через отверстие в траверсе с предотвращением проворачивания резьбовой конец крюка на заданную длину, обеспечивающую необходимую коррекцию номинального натяжения провода при контактирующих магнитах, а удаленный от крюка магнит закреплен в полости неподвижно с возможностью регулировки своего осевого положения с фиксацией, обеспечивающего отрыв магнитов друг от друга при достижении весом отложений на проводе максимально допустимых значений.