СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАЛЕДИ С ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Российский патент 2018 года по МПК H02G7/16 

Изобретение относится к электроэнергетике, а точнее к способу удаления наледи с линии электропередачи.

Известно устройство «Устройство для удаления инородных тел с токоведущих элементов» (Пат. РФ №2067345. Опубл. 27.09.1996, аналог). Устройство содержит последовательно соединенные пьезоэлемент, имеющий механический и электрический контакт с токоведущим элементом, и нелинейный блок, подключенный параллельно им конденсатор и приемный элемент, выполненный в виде коронирующего электрода. При таком выполнении воздействие деформации пьезоэлемента на токоведущий элемент будет иметь вид удара при встряхивании.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность из-за малой интенсивности механического воздействия пьезоэлемента, действие устройства распространяется только на один провод и один пролет.

Известен способ удаления гололеда с проводов контактной сети и линий электропередачи (Пат. РФ №2166826. Опубл. 10.05.2001, аналог). Способ удаления гололеда с двойных или кратных проводов контактной сети и линии электропередачи, заключающийся в пропускании электрического тока по проводам, отличающийся тем, что по проводам пропускают переменный ток или импульсы тока с частотой, близкой к механическому резонансу, и амплитудой, достаточной для преодоления внешних и внутренних сил трения.

Данный способ может использоваться только для двойных и кратных проводов, что исключает его применимость для одинарных проводов. Параметры пропускаемого по проводам тока выбираются таким образом, чтобы привести провода в колебательное движение, которое вызывает механические удары проводов друг о друга. Также данный метод подразумевает значительные расходы электроэнергии.

Известно устройство для удаления льда (Авт. свид-во № 615560. Опубл 15.07.1978 прототип). Устройство для удаления льда, например, с проводов линий электропередачи, содержащее электромагнитный индуктор, соединенный токопроводящими проводниками с источником тока, фланец, служащий для закрепления на очищаемом проводе, и систему включения индуктора, отличающееся тем, что с целью повышения надежности устройства, индуктор выполнен в виде входящих одна в другую и стянутых упругим элементом гильз с обмотками, в полости которых размещена указанная система включения, а на противоположных торцах его закреплены основной фланец и дополнительный фланец, служащий для закрепления устройства.

Недостатками прототипа является то, что питание устройства обеспечивается разностью потенциалов между проводами, в следствие чего устройство нельзя установить на однофазные провода. Также нет возможности регулировать величину и длительность ударного усилия, возникающего в результате взаимодействия гильз.

Задачей предлагаемого технического решения является создание более простого и эффективного способа удаления наледи с проводов линий электропередачи.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном «Устройстве для удаления льда», содержащем электромагнитный индуктор, конфигурация индуктора выполняется спиральной, при этом питание осуществляется отбором мощности от провода, на котором установлено устройство, а длительность электромеханического воздействия устройства на провод регулируется системой управления.

Длительность воздействия на провод составляет не более 200 мкс, благодаря чему на границе раздела сред «провод-лед» возникает поверхностная волна, которая разрушает адгезионные силы льда к проводу и когезионные силы льда по всей длине пролета провода.

Структурная схема электромеханического преобразователя (фиг. 1) включает в себя: 1 – зарядное устройство; 2 – электронный коммутатор; 3 – система управления; 4 – накопительная емкость; 5 – поджигающий трансформатор; 6 – разрядный сильноточный коммутатор; 7 – добавочная индуктивность; 8 – снабберная цепь; 9 – преобразователь электрической энергии в механическую.

Преобразователь электрической энергии в механическую 9 включает в себя систему индукторов, расположенных в изоляционных цилиндрических корпусах, входящих друг в друга.

На фиг. 2 приведено схематичное изображение устройства, в котором 1 – провод ЛЭП, 2 – система крепления с сердечником, 3 – катушка питающего трансформатора, 4 – изоляционная штанга, 5 – система управления, 6, 7 – внутренний и внешний индуктор соответственно, 8 – корпус.

Система крепления 2 включает в себя сердечник питающего трансформатора 3. Изолирующая штанга 3 должна обладать жесткостью, необходимой для полной передачи механического воздействия, которое генерирует система индукторов, включающая индуктора 4 и 5. Изолирующая штанга 3 включает в себя амортизационную систему, которая будет предотвращать возникновение низкочастотных колебаний провода из-за резкого сброса большой массы гололедных отложений.

Принцип работы устройства заключается в следующем: питающий трансформатор, включающий в себя сердечник (2) и катушку (3), является трансформатором тока и преобразует ток, протекающий в проводе ЛЭП в ток, необходимый для работы устройства (фиг.1). Системой управления (5), расположенной внутри цилиндрического корпуса (8), регулируется длительность электрического импульса, подаваемого на систему индукторов (6, 7). Электрический импульс, переданный системой управления (5), вызывает механическое взаимодействие индукторов (6, 7) под действием силы Ампера. Таким образом реализуется эффект встряхивания проводов, приводящий к удалению гололедно-изморозевых отложений с проводов.

Устройство может быть реализовано промышленным способом.

Использование: в области электроэнергетики для удаления наледи с линии электропередачи. Технический результат – повышение эффективности удаления наледи с проводов электропередачи. Устройство для удаления льда содержит электромагнитный индуктор, выполненный в виде входящих одна в другую и стянутых упругим элементом гильз с обмотками, в полости которых размещена система включения, а на противоположных торцах его закреплены основной фланец и дополнительный фланец, служащий для закрепления устройства. Индуктор имеет спиральную конструкцию и закреплен между проводами с помощью изолирующих штанг, включающих в себя систему амортизаторов, при этом длительность одного импульса воздействия на провод регулируется системой управления и составляет не более 200 микросекунд. Питание устройства осуществляется отбором мощности от провода. 2 ил.

Устройство для удаления льда, содержащее электромагнитный индуктор, выполненный в виде входящих одна в другую и стянутых упругим элементом гильз с обмотками, в полости которых размещена система включения, а на противоположных торцах его закреплены основной фланец и дополнительный фланец, служащий для закрепления устройства, отличающееся тем, что индуктор имеет спиральную конструкцию и закреплен между проводами с помощью изолирующих штанг, включающих в себя систему амортизаторов, при этом длительность одного импульса воздействия на провод регулируется системой управления и составляет не более 200 микросекунд, а система питания обеспечивается отбором мощности от провода.