RU2504879C1

RU2504879C1 - Device for removal of coating from wires of overhead transmission lines

Info

Publication number: RU2504879C1
Application number: RU2012127941/07A
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-20
Also published as: RU2012127941A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: device for removal of ice coating (1) from wires (2) contains a unit for pulsed shaking up of wires inserted into mechanical circuit of wire suspension that consists of suspension insulator string (3) fixed by a hook (4) to horizontal cross arm (5) of anchor support. Unit for pulsed shaking up of wires is made as cavity (6) in cross arm with two permanent magnets (7) and (8) placed in it; one of magnets is screwed onto threaded end (9) of the hook while the other magnet is fixed rigidly in cavity and its position can be regulated by screw (12). Gap between magnets (7) and (8) under weight of coating ensures pulsed shaking up of the wire and removal of ice coating respectively.

EFFECT: increasing efficiency and simplifying design.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для механического удаления гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи.The invention relates to the field of electric power and can be used for mechanical removal of ice deposits from wires of overhead power lines.

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].Known devices for the mechanical discharge of wet snow and ice deposits from wires of overhead power lines using spaced elements for pulse shaking of the wire and shock spring elements / see A.S. USSR No. 754541, class H2G 7/00, 1978 [1]; A.S. USSR No. 811382, cl. H02G 7/16, 1972 [2]; A.S. USSR No. 1415309, class H02G 7/16, 1986 [3]; A.S. USSR No. 700888, cl. 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.The disadvantages of the known devices are the inability to automatically discharge deposits when they reach dangerous values, the significant complexity of the structures due to the need to use elements with special physical effects, short circuits, lightning protection cables, materials with the shape memory effect / EPF / etc., additional energy costs, narrow use possibilities, limited in each case by specific power line designs.

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]/.A device is also known for dumping deposits from wires of power lines in spans with anchor fastening of wires, installed between a string of insulators and a clamp, containing a hammer striking the wire, and a drive acting on the weight of the deposits and made in the form of two levers of the first kind, two identical shoulders of which are interconnected by a spring, the other two shoulders are provided with teeth that engage with a gear rack connected to the anchor clamp, and the specified hammer is connected to one of the levers through a ratchet mechanism Зм and the gear sector / cm installed on levers. A.S. USSR No. 252438, class 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.The disadvantages of the known device are the extreme complexity of the design, limited functionality and applications, low efficiency of the discharge of deposits and operational reliability.

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]/.In typical power transmission lines with voltages exceeding 35 kV, span insulators assembled in garlands and standard tension or bolt wire clamps / see, for example, K.M., are used in spans with anchor fastening of wires. Poyarkov. "Power stations, substations, lines and networks", M., “Higher School", 1971, pp. 232-237, 248-250 [6]; MI Kireev, AK Kovarsky. "Installation and operation electrical equipment of stations, substations and power lines ", M." Higher School ", 1974, pp. 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/.However, in these designs, in principle, there are no devices for dumping deposits from wires, disrupting stray vibrations of wires in hazardous modes, adjusting and correcting the necessary tension of wires and their sag arrows after installing wires on anchor supports / cm. [6], p. 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.The closest device of the same purpose to the proposed device for the combination of essential features is a device for dumping deposits from wires of power lines, containing a hammer striking the wire under the influence of the weight of the deposits, and executed on the principle of spring scales built into the suspension of the wire to a garland and kinematically connected with its fixed rod with a rotary handle of the hammer using an articulated rocker arm and pusher, interlocked by means of teeth / cm. A.S. USSR No. 115292, cl. H02G 7/16, 1957 [8] /, and adopted as a prototype.

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.The disadvantages of the prototype device are the extreme complexity of the design and its low reliability due to the presence of a bulky lever-gear mechanism, the low efficiency of the discharge of ice deposits, carried out by local shock disturbances with a hammer, the limited functionality of the device and its scope. The latter is explained by the fact that in the case of deposits on the wires with a certain nature of wind loads, resonant modes of wire vibrations and their low-frequency "dancing" vibrations occur, leading to damage to overhead power lines. In the prototype device [8] there is no possibility of disrupting the above modes, as well as adjusting and correcting the specified nominal tension forces of the wires and their sag arrows after installing the wires on the anchor supports. In addition, / see►7], p. 172 and [6], p. sag, which, of course, dramatically complicates the process of adjusting the line.

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.The essence of the invention is to create a device that automatically discharges icy deposits from wires when they reach a weight close to the maximum allowable for a given transmission line, by including wires in the mechanical circuit of the suspension to the anchor supports of a moving relay magnetic unit that provides pulse shaking of wires when critical loads.

Технический результат - упрощение конструкции устройства и его регулировки, повышение эффективности сброса гололедных отложений с проводов, расширение функциональных возможностей устройства.The technical result is a simplification of the design of the device and its adjustment, increasing the efficiency of the discharge of ice deposits from wires, expanding the functionality of the device.

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.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a known device for dumping deposits from wires of power lines, including a node for pulsating shaking of wires, acting on the weight of deposits and built into the mechanical circuit of the wire suspension, containing a string of hanging insulators with tension clamps, attached to using a threaded hook to the horizontal traverse of the anchor support, the peculiarity is that the node for pulse shaking of the wires represents the battle is performed in the traverse, a cavity coaxial with the wire with two permanent magnets placed in it and opposite to the opposite poles, with the magnet closest to the hook being screwed into the cavity freely through the hole in the traverse to prevent the threaded end of the hook from turning over a predetermined length, ensuring the necessary correction of the nominal tension of the wire with contacting magnets, and the magnet removed from the hook is fixed in the cavity motionlessly with the ability to adjust its axial position latching magnets providing separation from each other when the weight of deposits on the wire maximum admissible values.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично показано предлагаемое устройство на общем виде с поперечным разрезом горизонтальной траверсы в месте расположения устройства.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the proposed device in General view with a cross section of a horizontal crosshead at the location of the device.

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.A device for dumping ice deposits 1 from wires 2 of power lines contains a unit for pulse shaking of wires 2, acting on the weight of deposits 1 and built into the mechanical circuit of the wire suspension 2, containing a string of hanging insulators 3 with tension clamps / not shown /, attached to using a threaded hook 4 to the horizontal traverse 5 of the anchor support. In this case, the unit for pulse shaking of the wire 2 is a cavity 6 made in the traverse 5 and coaxial with the wire 2 with two permanent magnets 7 and 8 located in it and facing each other with opposite poles. The magnet 7 closest to the hook 4 is screwed onto the threaded end 9 the hook 4, freely inserted into the cavity 6 through the hole 10 in the traverse 5, coaxial to the wire 2. To prevent the hook 4 from turning in the hole 10, the middle part 11 of the hook 4 located in the zone of the hole 10 is made of a non-circular cross section, for example, a quad atnogo respectively of the same shape provided with an opening 10 into which the hook portion 4 of the chassis 11 includes a landing. The magnet 7 is screwed onto the threaded end 9 of the hook 4 by a predetermined length, which provides the necessary correction of the nominal tension of the wire 2 when the permanent magnets 7, 8 are pulled together by the opposite poles / see below about the process of adjusting the nominal tension /. The magnet 7 is made in the form of a hexagonal prism for the possibility of its rotation relative to the threaded end 9 of the hook 4 from the bottom with the cover removed / see below / using a special key. The permanent magnet 8 removed from the hook 4 is fixed in the cavity 6, fixedly on the end of the screw 12, screwed into the rear wall 13 of the cavity 6. By turning the screw 12 in the thread of the wall 13, the linear position of the magnet 8 along the longitudinal axis of the cavity 6 is set, which ensures separation of the magnets 7, 8 from each other when the weight of deposits 1 on wire 2 reaches the maximum permissible values / the process of this adjustment is also described below /. Fixing the screw 12 in the thread of the wall 13 after adjusting the position of the magnet 8 is carried out by a special hardening mastic / not shown /. Below, the cavity 6 in the traverse 5 is closed by a cover 14, which is removed during the adjustment and adjustment of the device.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.

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.Previously, when the cover 14 is removed, the device is adjusted and adjusted. According to the set standards, as well as typical lines, before fixing the wire 2 to the crossarm 5 of the anchor support, set the specified nominal tension for this type of line using a given arrow of the wire sag, determined according to a special table, for example [7], p.171-172; [6] p. 249. The adjustment of the tension is carried out using tension garlands 3 with clamps. Further, in the proposed device with a special key, the magnet 7 is turned on and off by the end 9 of the hook 4 by a predetermined amount with magnets 7.8 drawn, after which the magnet 7 is fixed on the thread 9, and the outward exit from the yoke 5 of the hook 4 changes, that is, correction of the nominal tension of wire 2 in an already assembled state. Such correction can be carried out at any time during the operation of the line without removing it from the anchor supports. Next, the technological load is suspended on wire 2 with a weight equal to approximately the maximum allowable weight of deposits accumulating on the wire 2 / this weight corresponds to the maximum permissible arrow of the deflection of wire 2 when ice is determined according to special tables / see, pp. 171-172; [6], pp. 233-234, 249 /. After this, by turning the screw 12, that is, by longitudinally moving the magnet 8, they achieve the moment of separation of the magnets 7, 8 from each other with the impact of the magnet 7 into the front wall of the cavity 6. Next, the process load is removed from the wire 2, the magnets 7, 8 are immediately attracted, the screw 12 counter, cover 14 is screwed and the device is ready for operation. In case of occurrence on the wire 2 during operation of the line of deposits 1, exceeding their permissible value in weight, the magnets 7, 8 are instantly detached from each other and the magnet 7 is hit in the front wall of the cavity 6 with a simultaneous relay decrease in the tension of wire 2, respectively, of its pulse shaking. This leads to the discharge from the wire 2 deposits 1, after which the magnets 7, 8 are again attracted to the original operating state. The same impulse ruptures of magnets 7, 8 will occur during dangerous dynamic modes of wire vibrations: resonance, “dancing”, etc., while the collision of magnet 7 with the wall of the cavity 6 and shaking of the wire will lead to an instant breakdown of this mode and the detuning of the oscillatory system from resonance.

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.The proposed device is characterized by the simplicity of design and adjustment, the absence of complex kinematic elements and nodes in the device and the mechanism of force interaction, high reliability. The device provides an effective discharge of deposits from wires and extremely wide functionality. The latter is explained by the device, in addition to the discharge of deposits, the functions of precise adjustment of the tension of the wires, the disruption of dangerous dynamic modes on the lines, the need to adjust the tension of the lines when ice and violation of their overall dimensions during operation. In addition, the proposed device can be configured, if necessary, for a low weight of icy deposits on the wires, which will allow to periodically and automatically discharge deposits from the wires in a timely manner, not allowing the latter to reach dangerous levels.

Claims

A device for discharging deposits from wires of a power line, including a node for pulse shaking of wires, acting on the weight of deposits and built into a mechanical circuit of the wire suspension, containing a string of hanging insulators with tension clamps, attached with a threaded hook to the horizontal crosshead of the anchor support, characterized in that the node for pulse shaking of the wire is a cavity made in the traverse, a cavity, coaxial with the wire, with two points marked out in it and facing each other with permanent poles with permanent magnets, while the magnet closest to the hook is screwed into the cavity freely through the hole in the traverse to prevent the threaded end of the hook from turning by a predetermined length, providing the necessary correction of the nominal tension of the wire with contacting magnets, and the magnet removed from the hook is fixed in the cavity with the possibility of adjusting its axial position with fixation, providing separation of magnets from each other when the weight of the deposits on the wire reaches the maximum about valid values.