УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СНЕЖНО-ЛЕДОВОГО ПОКРЫТИЯ С ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Российский патент 2014 года по МПК H02G7/16 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при эксплуатации контактных сетей и линий электропередачи, находящихся под напряжением в штатном режиме или в обесточенном состоянии, для решения задачи удаления с проводов гололедных образований.

Известно гололедоочистительное устройство типа НОГ-6 для очистки гололеда с проводов контактной сети (Другов Н.И. Гололедоочистительное устройство типа НОГ-6 (для очистки гололеда с контактного провода). ОИ ЦНИИТЭИ МПС. Ж.-д. трансп. Серия Электрификация и энергетическое хозяйство. Вып.4, 1983. - с.12 - 18), содержащее движущееся приспособление для механического удаления гололеда с контактного провода.

Недостатком устройства является низкая производительность и возможность повреждения и деформации проводов в процессе удаления гололеда. Повреждение проводов может привести к остановке движения поездов, деформация проводов будет сопровождаться в дальнейшем ускоренным износом.

Такие же недостатки присущи барабанам с пневмотурбинами для удаления гололеда с проводов контактной сети / Федоров В.Ф. Применение барабанов с пневмотурбинами по обивке гололеда с проводов контактной сети. (ИЛ N Э 1089-5123, Днепропетровск, ДЦНТИ, 1982. - 2 с.).

Наиболее близким заявляемому является устройство, реализующее способ удаления снежно-ледового покрова с проводов линий электропередачи по патенту №2404497, МПК H02G 7/16, опубликованному 20.11.2010. Устройство представляет собой гальванически развязанный источник тока, подключенный в провода расщепленной фазы линий электропередачи через вторичную обмотку импульсного трансформатора, с помощью которого формируют импульсы тока с амплитудой, достаточной для получения такого количества тепла в проводах расщепленной фазы, которое необходимо для разогревания снежно-ледового покрова и его сброса с проводов.

Однако указанное устройство не обеспечивает своевременного оповещения о надвигающейся аварийной ситуации и автоматизированного удаления снежно-ледового покрова с проводов ЛЭП.

Техническим результатом полезной модели являются:

- повышение эффективности защиты ЛЭП от гололедных образований за счет своевременного оповещения о надвигающейся аварийной ситуации;

- исключение человеческого фактора в аварийной ситуации путем автоматизации удаления снежно-ледового образования с проводов линий электропередачи;

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередачи, включающее управляемый гальванически развязанный генератор мощных импульсов тока, подключенный посредством импульсных трансформаторов в провода соответствующей расщепленной фазы линий электропередачи, согласно заявляемому изобретению содержит подстанцию, содержащую объединенные в локальную сеть рефлектометр, генератор ВЧ импульсов тока, управляемые гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока, общее количество которых соответствует числу контролируемых ЛЭП, соединенные с коммутатором силовой электроники, обеспечивающим подключение их выходов в соответствующие расщепленные фазы линий электропередачи, а также контроллер, связанный с рефлектометром, автоматизированное рабочее место диспетчера в составе с ЭВМ и световое табло.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где

- на фиг.1 изображена функциональная схема устройства для автоматизированного удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередачи (на примере двух ЛЭП);

- на фиг.2 - схема генератора мощных импульсов тока.

Устройство для удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередачи содержит объединенные в единую локальную сеть коммутатор силовой электроники 1, рефлектометр 2, генератор ВЧ импульсов тока 3, идентичные гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока 4(4.1-4.n), количество которых «n» соответствует количеству контролируемых ЛЭП. Кроме того, единая локальная сеть включает контроллер 5, автоматизированное рабочее место диспетчера 6, световое табло 7.

Каждый из идентичных гальванически развязанных генераторов мощных импульсов тока 4(4.1-4.n) посредством соответствующих им импульсных трансформаторов T1, Т2, Т3 раздельно подключены через коммутатор силовой электроники 1 в провода расщепленных фаз соответствующих линий электропередачи.

Устройство содержит также блок электропитания 8, включающий в себя три источника постоянного тока. Один из них (+4кВ) параллельно подключен к генераторам мощных импульсов тока 4(4.1-4.n); второй источник постоянного тока (2кВ) подключен к генератору ВЧ импульсов тока 3; к третьему источнику постоянного тока (+36 В) параллельно подключены коммутатор силовой электроники 1, рефлектометр 2, генератор ВЧ импульсов тока 3, контроллер 5, АРМ диспетчера в составе с ЭВМ 6 и световое табло 7.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный рефлектометр 2 осуществляет в штатном режиме круглосуточное, последовательное во времени зондирование всех контролируемых линий электропередачи с целью выявления на них гололедных образований. Принцип действия рефлектометра заключается в подаче импульсного сигнала в контролируемую линию электропередачи и определении суммарного времени, затраченного на его распространение в прямом и обратном направлении после отражения от конца линии. Поскольку гололедные образования представляют собой неоднородный диэлектрик, который уменьшает скорость распространения сигнала, то по результатам сравнения измеренных рефлектограмм с эталонной определяются параметры гололедной муфты и место ее расположения вдоль контролируемой линии электропередачи.

При обнаружении гололедных образований на любой контролируемой линии электропередачи, контроллер 5 формирует и передает по локальной сети команду на включение генератора ВЧ импульсов тока 3 для подачи от него высокочастотного напряжения через коммутатор силовой электроники 1 в данную линию расщепленной фазы для ее предварительного разогревания и формирования подтопленной прослойки между проводом и ледяной муфтой. После завершения предварительного разогревания проводов расщепленной фазы, автоматически по команде от контроллера 5, включается соответствующий генератор мощных импульсов тока (4.1-4.n), от которого передаваемый мощный импульс через посредство коммутатора силовой электроники 1 поступает в контролируемую линию электропередачи. В результате воздействия на данную линию расщепленной фазы мощного импульса тока, формируется термодинамический удар, который в совокупности с предварительно подогретой прослойкой между проводом и ледяной муфтой осуществляет сброс гололедных образований с линии электропередачи.

АРМ диспетчера 6 обеспечивает бесперебойную работу подстанции с отображением оперативной информации на световом табло 7.

По завершении удаления гололедных образований с линий электропередачи автоматизированное устройство переходит в штатный режим непрерывного мониторинга всех ЛЭП.

Таким образом, заявляемое устройство повышает эффективность защиты ЛЭП от гололедных образований за счет своевременного оповещения о возможной аварийной ситуации и автоматизации удаления снежно-ледового образования с проводов линии электропередачи. Повышение достоверности передачи сообщений в диспетчерский центр о состоянии линий электропередачи и исключение человеческого фактора в аварийной ситуации обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии потребителям.

Использование: в электроэнергетике. Технический результат - повышение эффективности защиты ЛЭП от гололедных образований. Устройство содержит коммутатор силовой электроники (1), объединенные в единую локальную сеть рефлектометр (2), генератор ВЧ импульсов тока (3), идентичные гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока (4.1-4.n), количество которых «n», соответствует количеству контролируемых ЛЭП, соединенные с коммутатором силовой электроники. Кроме того, единая локальная сеть включает контроллер (5), связанный с рефлектометром (2), автоматизированное рабочее место диспетчера с ЭВМ (6) и световое табло (7). 2 ил.

Устройство для удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередачи, включающее управляемый гальванически развязанный генератор мощных импульсов тока, подключенный посредством импульсных трансформаторов в провода соответствующей расщепленной фазы линий электропередачи, отличающееся тем, что устройство содержит подстанцию, содержащую объединенные в локальную сеть рефлектометр, генератор ВЧ импульсов тока, управляемые гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока, общее количество которых соответствует числу контролируемых ЛЭП, соединенные с коммутатором силовой электроники, обеспечивающим подключение в соответствующие расщепленные фазы линий электропередачи, а также контроллер, связанный с рефлектометром, автоматизированное рабочее место диспетчера с ЭВМ, световое табло и блок электропитания.