СВЕТОВОЙ МАРКЕР ДЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Российский патент 2015 года по МПК F21S8/00 

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в качестве предупредительной световой сигнализации для воздушных линий электропередачи, провода которых представляют почти невидимую помеху для низко летящих летательных аппаратов (самолетов, вертолетов и т.п.).

Известен световой воздушный маркер для высоковольтной линии электропередачи, представляющий собой сферическую непрозрачную емкость (шар) с газонаполненными лампами, электрически подсоединенными к наружной поверхности шара, при этом один электрод ламп подсоединен к высоковольтному источнику, а другой к проводящей области шара или шаров, если их используется несколько; лампы так расположены и выбраны таких размеров, чтобы обеспечить яркое свечение в ночное время с расстояния, по крайней мере, в 4000 футов [1].

В данном техническом решении серьезной проблемой является обеспечение оптимального угла ненаправленного светового излучения и необходимого уровня общей освещенности для того, чтобы надежно срабатывал световой маркер, особенно в ночное время; требуемого эффекта можно достигать увеличением числа газонаполненных лам и соответствующим их расположением на шаре, однако это будет приводить к усложнению и удорожанию данного устройства.

Известен также световой маркер для высоковольтных линий, содержащий газоразрядную лампу, одним концом подсоединенную посредством проводника и металлического зажима к воздушному грозотросу линии электропередачи, при этом вторым проводником лампа подсоединена к преобразователю энергии, действующему от электромагнитного поля высоковольтных линий электропередачи [2].

Этот световой маркер рассчитан только на установку на молниезащитный трос воздушной линии электропередачи, что существенно ограничивает его эксплуатационные рабочие характеристики и функциональные возможности практического применения.

Заявитель ставил перед собой практическую задачу разработки светового маркера для воздушных линий электропередачи, обеспечивающего предостерегающую световую сигнализацию для летательных аппаратов, например низко летящих самолетов, с целью исключения их столкновения с проводами и молниезащитными тросами воздушных линий электропередачи, характеризующегося высокой надежностью в процессе длительной эксплуатации при суровых окружающих условиях, простотой монтажа на линиях, автономностью электропитания без применения дополнительных источников, низкой себестоимостью изготовления. Вышеуказанный положительный технический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков заявленного светового маркера для воздушных линий электропередачи, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «световой маркер для воздушных линий электропередачи, состоящий из защищенного от влаги и пыли кожуха сферической или эллипсоидной формы, снабженного плашечным, клиновым, спиральным или линейным зажимом любого другого типа для закрепления на проводе или молниезащитном тросе воздушной линии, в котором расположены индуктивный трансформатор и частотный преобразователь, обеспечивающие за счет электромагнитного поля, окружающего провод линии или молниезащитный трос, электропитание мощностью не менее 1 Вт твердотельного источника света или светодиода(ов), дающих ненаправленное в горизонтальной плоскости световое излучение не менее 50 кд при вертикальной проекции под углом от 0° до 180°, при этом маркер снабжен защитным от радиопомех устройством, выполненным в виде тороидального кругового экрана или эллипсоидного экрана, закрепленного на вышеуказанном кожухе, и выключателем, выполненным в виде встроенного фотоэлемента, и реагирующим на низкий уровень общей освещенности, пороговая величина которой для срабатывания световой сигнализации устанавливается на 30-50 люкс; плашечный зажим кожуха устанавливается на закрепленной на проводе или молниезащитном тросе разрезной втулке, изготовленной из немагнитного материала и исключающей проворачивание маркера при ветровых и вибрационных воздействиях; спиральный зажим кожуха устанавливается на закрепленный на проводе или молниезащитном тросе линии спиральный протектор; он рассчитан на эксплуатацию при рабочих окружающих температурах в пределах от -60°C до +60°C; защитное устройство от радиопомех закреплено на кожухе посредством наклонных штанг».

Сущность предложенного изобретения поясняется на чертеже, где на фиг.1 представлен общий вид светового маркера для воздушных линий электропередачи, выполненного согласно настоящему изобретению.

Заявляемый световой маркер для воздушных линий электропередачи состоит из кожуха 1 с зажимом 2, которым он крепится к проводу (молниезащитному тросу) 3 воздушной линии электропередачи. Кожух 1 изготавливается из прочного материала (металла или пластика) со специальным покрытием для защиты от проникновения внутрь влаги, пыли и других загрязнений и может быть сферической, эллипсоидной или какой-то иной геометрической формы. В качестве зажима 2 могут быть выбраны зажимы из номенклатуры стандартной линейной арматуры, конструктивно выполненные, например, плашечного, клинового или спирального типа.

В кожухе 1 располагаются индуктивный трансформатор 4, частотный преобразователь 5, твердотельный источник света (светодиоды) 6 и выключатель 7, например, в виде встроенного фотоэлемента. Индуктивный трансформатор 4 и частотный преобразователь 5 действуют от электромагнитного поля, окружающего провод 3 линии, обеспечивая электропитание мощностью не менее 1 Вт. Твердотельный источник света (светодиоды) дает ненаправленное в горизонтальной плоскости световое излучение не менее 5 кд при вертикальной проекции под углом от 0° до 180°, а встроенный фотоэлемент 1 способен реагировать на низкий уровень общей освещенности, пороговая величина которой для срабатывания световой сигнализации устанавливается на 30-50 люкс.

В конструкции маркера предусмотрена также защита от радиопомех, для чего вокруг кожуха 1 посредством, например, наклонных штанг 8 крепится тороидальный круговой или эллипсоидный экран 9.

Зажим 2 может крепиться на проводе (молниезащитном тросе) 3 через разрезную втулку (не показана), изготовленную из немагнитного материала и исключающую проворачивание маркера при ветровых и вибрационных воздействиях или через спиральный протектор (также не показан).

Маркер рассчитан на эксплуатацию при рабочих окружающих температурах в пределах от -60°C до +60°C.

Заявляемый световой маркер работает на принципе использования и преобразования энергии электромагнитного поля, имеющегося всегда вокруг проводов воздушных линий электропередачи в световое излучение, что позволяет обеспечить предупредительную сигнализацию и предотвратить возможное столкновение летательного аппарата с воздушной линией электропередачи. Для реализации этой цели в предложенном маркере применяется электрическая схема, состоящая из индуктивного трансформатора 4 и частотного преобразователя 5, которые и создают контактную цепочку с индуктивным сопротивлением (индуктивностью) между проводом и источником света, обеспечивая его электропитание мощностью в пределах нескольких ватт. При этом частотный преобразователь дает возможность работать маркеру на линиях с достаточно широким диапазоном напряжений (до 500 кВ) и с переменным током частотой от 45 Гц до 60 Гц. Источник света (светодиоды) 6 выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечивать при вышеуказанной мощности электропитания световое излучение в пределах не менее 50 кд и, за счет встроенного фотоэлемента 7, реагировать на возможный низкий уровень освещенности.

Предлагаемый световой маркер для воздушных линий электропередачи отличается высокими техническими характеристиками в качестве надежной предупредительной сигнализации для низколетящих летательных аппаратов в любых окружающих условиях (в дневное и ночное время), в нем не использованы дополнительные источники электропитания, что упрощает его конструкцию, делая ее более компактной, удешевляет процесс изготовления и обеспечивает длительную безотказную работу.

Источники информации

[1] Патент США №5,001,402 «Illuminated aerial marker», класс 315/344, опубликован 19 марта 1991 г.

[2] Патент США №5,208,577 «Маrкеr light arrangement for power lines», класс 340/310 R, опубликован 4 мая 1993 г.

[3] Патент США №4,904,996 «Line-mounted, movable, power line monitoring system», класс 340/870.07, опубликован 27 февраля 1990 г.

[4] Патент США №5,808,424 «Illuminated power line marker», класс 315/344, опубликован 15 сентября 1998 г.

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для использования в качестве предупредительной световой сигнализации для воздушных линий электропередачи, провода которых представляют помеху для низко летящих летательных аппаратов. Техническим результатом является повышение надёжности, упрощение монтажа, автономности электропитания. Маркер состоит из кожуха (1) с зажимом (2) (плашечным, спиральным и т.п.) для закрепления к проводу или защитному тросу (3) линии. Электрическая схема маркера состоит из индуктивного трансформатора (4) и частотного преобразователя (5), действующих от электромагнитного поля провода или защитного троса (3) линии и обеспечивающих электропитание мощностью не менее 1 Вт, твердотельного источника света (6), в качестве которого использованы светодиоды, дающих ненаправленное в горизонтальной плоскости световое излучение не менее 5 кд при вертикальной проекции под углом от 0° до 180°, фотоэлемента (7), реагирующего на низкий уровень общей освещенности, пороговая величина которой для срабатывания световой сигнализации устанавливается на 30-50 люкс. Защита от радиопомех осуществляется посредством тороидального кругового или эллипсоидного экрана (9). Маркер рассчитан на эксплуатацию при температурах в пределах от -60°C до +60°C. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Световой маркер для воздушных линий электропередачи, состоящий из защищенного от влаги и пыли кожуха сферической или эллипсоидной формы, снабженного плашечным, клиновым, спиральным или линейным зажимом любого другого типа для закрепления на проводе или молниезащитном тросе воздушной линии, в котором расположены индуктивный трансформатор и частотный преобразователь, обеспечивающие за счет электромагнитного поля, окружающего провод линии или молниезащитный трос, электропитание мощностью не менее 1 Вт твердотельного источника света или светодиода(ов), дающих ненаправленное в горизонтальной плоскости световое излучение не менее 50 кд при вертикальной проекции под углом от 0° до 180°, при этом маркер снабжен защитным от радиопомех устройством, выполненным в виде тороидального кругового экрана или эллипсоидного экрана, закрепленного на вышеуказанном кожухе, и выключателем, выполненным в виде встроенного фотоэлемента, и реагирующим на низкий уровень общей освещенности, пороговая величина которой для срабатывания световой сигнализации устанавливается на 30-50 люкс.

2. Маркер по п.1, в котором плашечный зажим кожуха устанавливается на закрепленной на проводе или молниезащитном тросе разрезной втулке, изготовленной из немагнитного материала и исключающей проворачивание маркера при ветровых и вибрационных воздействиях.

3. Маркер по п.1, в котором спиральный зажим кожуха устанавливается на закрепленный на проводе или молниезащитном тросе линии спиральный протектор.

4. Маркер по п.1, в котором он рассчитан на эксплуатацию при рабочих окружающих температурах в пределах от -60°C до +60°C.

5. Маркер по п.1, в котором защитное устройство от радиопомех закреплено на кожухе посредством наклонных штанг.