RU15152U1

RU15152U1 - ICE LOAD SENSOR

Info

Publication number: RU15152U1
Application number: RU2000113398/20U
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Дьяков; И.И. Левченко; А.С. Засыпкин; А.А. Аллилуев
Original assignee: Дьяков Анатолий Федорович; Левченко Иван Иванович; Засыпкин Александр Сергеевич; Аллилуев Алексей Анатольевич
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2000-09-20

Abstract

1. Датчик гололедной нагрузки на проводах воздушной линии электропередачи, содержащий силоизмерительный элемент, размещенный между сжимающими силопередающими элементами, отличающийся тем, что силоизмерительный элемент выполнен в виде двух однотипных преобразователей силы, разделенных вставкой, в центральной части которой выполнено отверстие под шпильку узла крепления поддерживающей гирлянды изоляторов, при этом размер вставки в направлении сжимающего усилия меньше соответствующего размера преобразователей силы.2. Датчик гололедной нагрузки по п.1, отличающийся тем, что преобразователи силы выполнены в виде снабженных намагничивающей и измерительной обмотками магнитоанизотропных преобразователей, а вставка выполнена из немагнитного материала.3. Датчик гололедной нагрузки по п.2, отличающийся тем, что оба магнитоанизотропных преобразователя и, по меньшей мере, один из силопередающих элементов снабжены выступами, причем выступ силопередающего элемента направлен встречно выступам преобразователей и выполнен с возможностью упора в немагнитную вставку.4. Датчик гололедной нагрузки по п.2, отличающийся тем, что одноименные обмотки магнитоанизотропных преобразователей соединены встречно-последовательно.1. The icing load sensor on the wires of an overhead power transmission line, comprising a force measuring element located between compressive power transmitting elements, characterized in that the force measuring element is made in the form of two similar force transducers separated by an insert, in the central part of which there is a hole for a pin of a fastening unit of the supporting garland insulators, while the size of the insert in the direction of compressive force is less than the corresponding size of the force transducers. 2. The icing load sensor according to claim 1, characterized in that the force transducers are made in the form of magnetically anisotropic transducers equipped with magnetizing and measuring windings, and the insert is made of non-magnetic material. The ice load sensor according to claim 2, characterized in that both magnetoanisotropic transducers and at least one of the power transmitting elements are provided with protrusions, the protrusion of the power transmitting element being directed opposite to the protrusions of the converters and made with the possibility of abutment in a non-magnetic insert. The icing load sensor according to claim 2, characterized in that the same windings of the magnetoanisotropic transducers are connected counter-in series.

Description

Датчик гололедной HarpysKii Область техникиHarpysKii Ice Sensor

Полезная модель относитоя к электроэнергетике и может Сыть использована для измерения гололедных нагрузок на проводак воздушньк линий (ВЛ) электропередачи путем контроля силы натяжения поддерживающей гирлянды изоляторов.The utility model is related to the electric power industry and can be used to measure icy loads on wires of overhead power lines (OHL) by controlling the tension force of the supporting string of insulators.

Уровень техник Известен датчик гололедной HarpysKii, содерж ащий м агнитоупругий силоизмерительный элемент в виде трехстержневого магнитопровода с размещенны}ли на его крайних стержнях двумя рабочими обмотка ли, соединенными встречно-параллель но 1,BACKGROUND OF THE INVENTION A HarpysKii icing sensor is known which contains a magnetoelastic force measuring element in the form of a three-core magnetic circuit with two working windings connected on its extreme rods connected in opposite parallel 1,

Недостаток датчика 1 - релейный режшл контроля гололедной нагрузрж и сложность конструкции трехстержневого м-агнитопровода, затрудняющая выполнение надежного силопередающего узла, связывающего датчик с поддерживающей гирляндой изоляторов.The disadvantage of sensor 1 is the relay position for icing load control and the complexity of the design of the three-rod m-agnit conduit, which complicates the implementation of a reliable power-transmitting unit connecting the sensor with a supporting string of insulators.

Известен, выбранный в качестве прототипа, датчик гололедной нагрузк на проводах воздушной линии электропередачи, содержащий сртлоизмерительный элемент, размещенный между сжим-ающ -ши ciinonepeдающкши элемента.ш 23.Known, selected as a prototype, an icing load sensor on the wires of an overhead power line containing a measuring element located between a compression element of a ciinone transmitting element.

Силозмерительный элемент прототипа выполнен в виде одиночного преобразователя силы.The measuring element of the prototype is made in the form of a single force transducer.

Недостаток прототипа - неустойчивость к ОРЛОВЫМ нагрузка / на проводе ВЛ, превышающим гололедные, и низкая чувствительность.The disadvantage of the prototype is the instability to OGR load / on the overhead line, exceeding icy, and low sensitivity.

ля силы, требуемое для обеспечения чувствительности, препятствует его механриеской устошивости к предельно допустикшм силовым ЕЗГрузкз л, которые на проводах ВЛ существенно превышают гололедные.For the force required to ensure sensitivity, it prevents its mechanic stability to the maximum permissible power EZGruzkz l, which on the overhead lines significantly exceed icy.

Задача полезной модели - создание конструкции датчика гололедных нагрузок, совмещающего высок то чувствительность с механической устойчивостью к большим силовым нагрувкам, превышающ1Ш гололедные .The objective of the utility model is to create a design for a glaze load sensor that combines high sensitivity with mechanical resistance to high power loads, exceeding 1Sh glaze.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Предметом полезной модели является датчик гололедной нагрузки на проводах воздушной линии электропередачи, содержа1дий силоизмерительный элемент, размещенный между сшшающкьй силопередающлми элемента ли, отличающийся, согла зно полезной модели, тем, что силоизмерительный элемент выполнен в виде двух однотипных преобразователей силы, разделенных вставрюй, в центральной чазти которой выполнено отверстие под шпильку узла крепления поддерживающей гирлянды изоляторов, при этом размер вставр - в направлении сж1шающего усилия меньше соответствующего размера преобразователей сиЭто позволяет повысить чувствительность датчика гололедной нагрузки и обеспечить его механическую устойчивость к силовьш нагрузкам на проводе ВЛ, превышающ-ш предельно-допустрзлые гололедные .The object of the utility model is a glaze load sensor on the wires of an overhead power transmission line, containing a force measuring element located between a converging force transmitting element, which differs, according to the utility model, in that the force measuring element is made in the form of two similar force transducers separated by an insert in the central part which has a hole for the pin of the mounting unit of the supporting string of insulators, while the size of the inserts in the direction of compressive force is less than the current size of the siTo transducers makes it possible to increase the sensitivity of the icing load sensor and to ensure its mechanical resistance to high loads on the overhead line, exceeding the maximum permissible icy load.

Полезная модель иглеет развитие, состоящее в том, что преобразователи С1-1Ш выполнены в виде снабженны : на у1агн11чив-зющей и измерительной обмотками магнитоанизотропных преобразователей, а вставка выполнена из немагнитного материала.The utility model is developing, which consists in the fact that C1-1Sh transducers are made in the form of equipped with: magnetizing and measuring windings of magnetoanisotropic transducers, and the insert is made of non-magnetic material.

- 3 - 3

Это позволяет повысить надежность устройства.This improves the reliability of the device.

Полезная модель шлеет дальнейшее развитие, состоящее в том, что оба преобразователя и, по меньшей мере, один из силопередаюш lx элементов снабжены выступами, причем выступ силопередаюш,его элемента н-аправлен встречно выступа} преобразователей и выполнен с возможностью упора в немагнитную вставку.The utility model sends further development, consisting in the fact that both transducers and at least one of the power transmitting lx elements are provided with protrusions, and the protrusion of the power transmitting element of its element is opposite to the protrusion} of the converters and is made with the possibility of abutment in a non-magnetic insert.

Это позволяет дополнительно повысить чувствительность датчика.This allows you to further increase the sensitivity of the sensor.

Полезная модель еш,е одно развитие, состоящее в том, что одноршенные обмотки магнитоанизотропных преобразователей соединены встречно-последователь но.The utility model is one more development, consisting in the fact that one-root windings of magnetoanisotropic transducers are connected counter-in-series.

Это позволяет повысить защищенность датчиьш, от действия внешних м-агнитньк полей.This allows you to increase the security of the sensors from the action of external m-magnetic fields.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Осуществление полезной модели поясняет фиг. 1, на которой схематически показана констру.кция предлагаемого датчика гололедной натруз ш с учетом развития полезной модели.The implementation of the utility model is illustrated in FIG. 1, which schematically shows the construction of the proposed sensor ice load w taking into account the development of a utility model.

Датчик содержит с шоизмерительный элемент, выполненный в виде двух однотипных, н-апрш 5ер магнитоанизотропных, преобразователей 1 С11лы. Ка;едый преобразователь 1 ршеет намагничивающую обмотку S, подьшоченную к источнику то.ка намагничивания, и измерительную обмотку 3, уложенные в отверстия 4 магнитопровода. Преобразователи 1 разделены немагнитной вставкой 5 и имеют в магнитопроводах отверстия 6 для стягивания в единую конструкцию, размещенную между сжи лаюЕЦ-ши силопередающими элементами 7 и 8. В центральной чазти вставк 5 выполнено отверстие 9 под шпильку 10 узла крепления поддерживающей гирлянды изоляторов. Размеры вставки 5 в направлении ожшлающего усилия Р меньше соответствующего размера преобразователей 1, благодаря чему мевду элементом 7 и поверхностью вставк - 5 имеется зазор.The sensor contains a measuring element made in the form of two of the same type, n-April 5per magnetoanisotropic, 1 C11la transducers. Ka; a transducer 1 decays the magnetizing winding S, podshochenny to the source of the magnetization current, and the measuring winding 3, laid in the holes 4 of the magnetic circuit. The transducers 1 are separated by a non-magnetic insert 5 and have openings 6 in the magnetic cores for tightening them into a single structure, located between the compressors with the power-transmitting elements 7 and 8. In the central part of the insert 5, a hole 9 is made under the pin 10 of the fastener assembly of the supporting insulator string. The dimensions of the insert 5 in the direction of the waiting force P are smaller than the corresponding size of the transducers 1, due to which there is a gap between the element 7 and the surface of the insert 5.

Преобразователи 1 могут быть выполнены с выступами 11, а элемент 7 с выступом IS, напр-авленньш встречно выступагл 11. Выступ 12 выполнен с возможностью упора во вставку 5.The converters 1 can be made with protrusions 11, and the element 7 with the protrusion IS, for example opposed protrusion 11. The protrusion 12 is made with the possibility of abutment in the insert 5.

Обмотки S преобразователей могут быть соединены встречно-последовательно. Аналогично соедршяются обмотрж 3.The windings S of the converters can be connected in counter-series. Similarly browse 3.

Датчик работает след топц-ш образом.The sensor works in a trace in a top-wise manner.

На шпи.11ьку 10, представляющ /ю собой элемент узла крепления поддерживающей гирлянды изоляторов к траверсе опоры ВЛ, действует механическая нагрузка - сила Р. Элемент 7, представляющий собой нажЛШную плиту, и элемент 8, представляющий собой основание датчика гололедной нагрузк -, преобразуют ci-my Р в сжюлаощее уевшие, действующее на оба преобразователя 1 одновременно. Благодаря зазору между элементом 7 и поверхностью вставки 5 исключается замыкание механической нагрузк - Р через вставргу 5, минуя преобразователи 1, Под действием сжимающего магнитопроводы преобразователей 1 меняют свое ссстояние, что приводит к увеличению электрического напряжения на их измерительных обмотках 3 пропорционально измеряемой ctme Р.On pin 11, which is an element of the mounting unit of the supporting string of insulators to the traverse of the VL support, a mechanical load acts - force P. Element 7, which is a pressed plate, and element 8, which is the base of the icing load sensor, transform ci -my P is already left, acting on both transducers 1 at the same time. Due to the gap between the element 7 and the surface of the insert 5, the mechanical load is closed - P through the insert 5, bypassing the transducers 1. Under the action of the compressing magnetic circuits of the transducers 1 they change their state, which leads to an increase in the voltage on their measuring windings 3 in proportion to the measured ctme P.

При появлении гололеда на проводах ВЛ увеличивается сила Р и соответственно увеличивается напряжение на измерительнььч обмоткам: 3, по которому/ контролируют величину гололедной нагрузш-.When ice appears on the overhead lines, the power P increases and, accordingly, the voltage across the measuring windings increases: 3, by which / the magnitude of the ice load is controlled.

Линейные размеры преобразователей 1 в диапазоне допустрьмых нагрузок изменяются только в пределах упругой деформации. При выходе нагрузкл-т за допустш ие пределы преобразователи 1 деформируются так, что вазор между элементом 7 и поверхностью вотавки 5 полностью выбирается, а механическая нагрувка на преобразователи 1 шунтируется вставкой 5, имеющей существенно большую площадь контакта с сж1-1М-ающ1ШК элементшли 7 и 8.The linear dimensions of the transducers 1 in the range of permissible loads vary only within the elastic deformation. When the load goes beyond the permissible limits, the transducers 1 are deformed so that the vazor between the element 7 and the surface of the groove 5 is completely selected, and the mechanical loading on the transducers 1 is shunted by the insert 5, which has a significantly larger contact area with the compression 1-1M-ayuShK element 7 and eight.

Предлагаемая конструкция датчика гололедной нагрузки позволяет выбирать сечение преобразователей 1, исходя из требуемой чувствительности, достаточно малшл, а устойчивость к нагрузкам, превышакзщим пред ель но-допустимые нагрузки преобразователей 1, обеспечивать выбором сечения немагнитной вст-авш 5,The proposed design of the icing load sensor allows you to choose the cross section of the transducers 1, based on the required sensitivity, is sufficiently small, and provide resistance to loads exceeding the maximum permissible loads of the transducers 1 by selecting the cross-section of a non-magnetic inset 5

Это позволяет повысить чувствительность датчика гололедной н-агрузки и обеспечить его механическую устойчивость к силовым нагрузкам, превьш1аощ11м пред ель но-допустимые гололедные. Аналогичный техничесш-1Й результат может быть получен, при выполнении двух датчиков силы измерительного элемента на другом (н-anpi-LMep, тензометрическом) принщше.This makes it possible to increase the sensitivity of the sensor of icy n-load and to ensure its mechanical resistance to power loads, exceeding the maximum permissible icy. A similar technical result can be obtained by performing two force sensors of the measuring element on another (n-anpi-LMep, strain gauge) principle.

Выполнение измерительного элемента в виде м-агнитоанизотропных преобразователей, разделенных немагнитной вставкой позволяет обеспечить высокую надежность устройства. При этом предлагаемая конструкция позволяет варьировать геометрическими размерами преобразователей так, чтобы на магнитопроводах преобразователей 1 размещались обмоткой 2 и 3 с требуемым количеством витков. (Для размещенрш лобовььк частей обмоток в теле немагнитной вставки 5 могут быть выполнены необходшлые углубления).The implementation of the measuring element in the form of m-agnito-anisotropic transducers separated by a non-magnetic insert allows for high reliability of the device. Moreover, the proposed design allows you to vary the geometric dimensions of the transducers so that the magnetic circuits of the transducers 1 were placed by a winding 2 and 3 with the required number of turns. (To accommodate the frontal parts of the windings in the body of the non-magnetic insert 5, necessary recesses can be made).

Пвличие выступов 11 и 12 позволяет дополнительно повысить чувствите.пьность датчика.The number of projections 11 and 12 further enhances the sensitivity of the sensor.

Встречно-последовательное включение одноименных обмоток преобразователей 1 позволяет повысить зaш щeннocть датчика гололедной нагрузьж от действия внешне магнитньк полей, наводимых фаз- 5 ными токами контролируемой ВЛ, благодаря взаимной компеноации наводимой в обмотках помехи.Counter-series connection of the windings of the same name of the converters 1 allows to increase the protection of the icing load sensor from the action of externally magnetic fields induced by the phase 5 currents of the controlled overhead line due to the mutual compensation of the noise induced in the windings.

Иопытания опытных образцов датчиков для БЛ 10-35 кВ подтверД11ли возможность выполнения датчиков с указанными преимуществами, обеспечивающих измерение гололедной нагрузки с точностью до 5 кг в диапазоне от О до 200-400 кг. При этом гарантированная механическая устойчивость датчиков составляет 4-7 тонн в ваврюимости от типа ВЛ и модификацрш датчика. Конструкция датчика предполагает его установр:у на траверсе промежуточной опоры ВЛ, что сводит к минт/г/му изменение габаритов подвески- проводов, особенно нежелательное в гололедоопаснььх районах, где пролеты i-шеют небольшурз величину.The testing of the prototype sensors for 10-35 kV BL has confirmed the ability to perform sensors with the indicated advantages, providing the measurement of ice load with an accuracy of 5 kg in the range from O to 200-400 kg. At the same time, the guaranteed mechanical stability of the sensors is 4-7 tons, depending on the type of overhead line and the modification of the sensor. The design of the sensor implies its installation: on the traverse of the overhead support of the overhead line, which reduces to mint / g / m the change in the dimensions of the suspension-wires, which is especially undesirable in icy-hazardous areas where the spans are small.

Источники информацииSources of information

I.ABT. свид. СССР N 414671, МПК H02G 7/16, 1974. 2.Авт. свид. СССР N 1173473, МПК H02G 7/16, 1985.I.ABT. testimonial. USSR N 414671, IPC H02G 7/16, 1974. 2. Avt. testimonial. USSR N 1173473, IPC H02G 7/16, 1985.

..

- 6 Формула- 6 Formula

Claims

1. The icing load sensor on the wires of an overhead power transmission line, comprising a force measuring element located between compressive power transmitting elements, characterized in that the force measuring element is made in the form of two similar force transducers separated by an insert, in the central part of which there is a hole for a pin of a fastening unit of the supporting garland insulators, while the size of the insert in the direction of compressive force is less than the corresponding size of the force transducers.

2. The icing load sensor according to claim 1, characterized in that the force transducers are made in the form of magnetically anisotropic transducers equipped with magnetizing and measuring windings, and the insert is made of non-magnetic material.

3. The icing load sensor according to claim 2, characterized in that both magnetoanisotropic transducers and at least one of the transmitting elements are provided with protrusions, and the protrusion of the transmitting element is directed opposite to the protrusions of the converters and is made with the possibility of abutment in a non-magnetic insert.

4. The icing load sensor according to claim 2, characterized in that the same windings of the magnetoanisotropic transducers are connected counter-in-series.