RU2643184C1 - Method of removing the glaze ice from wires of the contact network of railway and tramway transport by means of microwave electromagnetic radiation of the antenna array - Google Patents
Method of removing the glaze ice from wires of the contact network of railway and tramway transport by means of microwave electromagnetic radiation of the antenna array Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643184C1 RU2643184C1 RU2016140123A RU2016140123A RU2643184C1 RU 2643184 C1 RU2643184 C1 RU 2643184C1 RU 2016140123 A RU2016140123 A RU 2016140123A RU 2016140123 A RU2016140123 A RU 2016140123A RU 2643184 C1 RU2643184 C1 RU 2643184C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- railway
- antenna array
- wires
- tramway
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
- H02G7/16—Devices for removing snow or ice from lines or cables
Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Abstract
Description
Одним из природных явлений, которое негативно влияет на функционирование техногенных систем, является образование слоя льда на металлических объектах при замораживании холодных капель дождя или тумана. Такое обледенение, называемое гололедом, происходит при определенных метеорологических условиях - температуре окружающего воздуха от 0 до -5°C и высокой влажности.One of the natural phenomena that negatively affects the functioning of technogenic systems is the formation of an ice layer on metal objects when freezing cold drops of rain or fog. Such icing, called ice, occurs under certain meteorological conditions - ambient temperature from 0 to -5 ° C and high humidity.
Гололед представляет особую опасность для промышленных объектов, наиболее важным элементом которых является открытые металлические провода большой длины. К таким объектам помимо высоковольтных линий передачи электрической энергии относится контактно-электрическая сеть железнодорожного и трамвайного транспорта.Ice is particularly dangerous for industrial facilities, the most important element of which is open metal wires of long lengths. In addition to high-voltage electric power transmission lines, such objects include a contact-electric network of railway and tram vehicles.
В таких транспортных средствах в результате обледенения резко увеличивается контактное сопротивление между графитовым токоприемником пантографа и проводом, по которому подается ток, в результате чего возникают мощные дуговые разряды, приводящие к обжиганию проводов и повреждению дорогостоящих графитовых токоприемников. Подобные явления возникают даже при образовании на проводах тонкого ледяного слоя в виде инея. Другим следствием гололеда является увеличение массы проводов, что приводит к их провисанию, раскачиванию и даже к обрыву.In such vehicles, as a result of icing, the contact resistance between the pantograph’s graphite current collector and the wire through which current is supplied increases sharply, resulting in powerful arc discharges that lead to firing of wires and damage to expensive graphite current collectors. Similar phenomena occur even when a thin ice layer in the form of hoarfrost forms on the wires. Another consequence of ice is an increase in the mass of wires, which leads to their sagging, swaying, and even to breakage.
Для очистки от обледенения провода контактной сети применяют механические, электрические и химические способы (см., например, Порцелан А.А., Павлов И.В., Неганов А.А. Борьба с гололедом на электрифицированных железных дорогах. – М.: Транспорт, 1970). Известные способы не позволяют, однако, полностью справиться с проблемой нейтрализации вредного воздействия гололеда на контактную сеть и не обеспечивают быстрое устранение гололедной пленки, препятствующей нормальному движению транспортных средств.To clean the wires of the contact network from icing, mechanical, electrical and chemical methods are used (see, for example, Porzelan A.A., Pavlov I.V., Neganov A.A. Fighting ice on electrified railways. - M.: Transport , 1970). Known methods do not allow, however, to fully cope with the problem of neutralizing the harmful effects of ice on the contact network and do not provide a quick elimination of ice film that impedes the normal movement of vehicles.
Обратимся к описанию предлагаемого способа борьбы с гололедом с помощью СВЧ электромагнитных волн, свободного от недостатков известных методов. Согласно предлагаемому способу на специальной платформе, размещаемой на крыше локомотива или трамвая, устанавливается группа излучателей направленного типа - рупорные антенны прямоугольного или круглого типа (фиг. 1), к которым подводится СВЧ-сигнал от магнетронов частотой 2450 МГц. (Данная частота в России и других странах разрешена к применению для промышленных целей.) Сами магнетроны с блоками питания размещаются в приборном отсеке. Группа из N излучателей образует антенную решетку (фиг. 2), создающую над движущимся локомотивом или трамваем электромагнитное поле, плавящее гололед на контактном проводе. Число излучателей - рупорные антенны (позиция 2 на фиг. 2) - может варьироваться, их общее число не мене 25. Благодаря размещению антенной решетки на определенной площадке размером 2×2 м обеспечивается облучение контактного провода - (позиция 3 на фиг. 2), по которому скользит графитовый токоприемник (позиция 1 на фиг. 2). Описанное устройство устанавливается в специально выделенном для целей борьбы с гололедом локомотиве или трамвае.Let us turn to the description of the proposed method of dealing with ice using microwave electromagnetic waves, free from the disadvantages of known methods. According to the proposed method, on a special platform located on the roof of a locomotive or tram, a group of directional emitters is installed - horn antennas of rectangular or round type (Fig. 1), to which a microwave signal from magnetrons with a frequency of 2450 MHz is supplied. (This frequency in Russia and other countries is approved for industrial use.) The magnetrons themselves with power supplies are located in the instrument compartment. A group of N emitters forms an antenna array (Fig. 2), which creates an electromagnetic field above a moving locomotive or tram that melts ice on the contact wire. The number of emitters - horn antennas (position 2 in Fig. 2) - can vary, their total number is not less than 25. Thanks to the placement of the antenna array on a specific area of 2 × 2 m, the contact wire is irradiated - (position 3 in Fig. 2), on which graphite current collector slides (position 1 in Fig. 2). The described device is installed in a locomotive or tram specially designated for the purpose of combating icy conditions.
Наиболее близким к заявляемому способу по защите контактных линий электропередачи от гололеда является техническое решение, описанное в патенте на изобретение РФ №2564769 от 09.09.2016 «Способ очистки от обледенения проводов контактной сети железной дороги посредством электромагнитного излучения».Closest to the claimed method for the protection of contact power lines from ice is the technical solution described in the patent for the invention of the Russian Federation No. 2564769 from 09.09.2016 "Method of cleaning the icy wires of the railway contact network by means of electromagnetic radiation".
Принципиальное отличие предлагаемого способа от изложенного в указанном патенте заключается в том, что в прототипе очистка от гололеда контактного провода осуществляется с помощью открытого резонатора, а в предлагаемом устройстве путем направленного СВЧ-излучения с помощью антенной решетки.The fundamental difference between the proposed method and the one stated in the said patent is that in the prototype the ice of the contact wire is cleaned using an open resonator, and in the proposed device by directing microwave radiation using an antenna array.
Следствием данного отличия является более интенсивное воздействие электромагнитного излучения на разогрев гололедной пленки. Ориентировочно при одной и той же мощности излучения время таяния пленки уменьшается в два раза.The consequence of this difference is a more intense effect of electromagnetic radiation on the heating of an icy film. Roughly, at the same radiation power, the film melting time decreases by half.
Приведем результаты экспериментальной проверки предлагаемого метода расплавления ледяной пленки на контактном проводе. Фотография лабораторной установки приведена на фиг. 3. Установка включает магнетрон мощностью 800 Вт с блоком питания от серийно выпускаемой микроволновой печи. Перед магнетроном на расстоянии в 20 см располагался контактный провод с ледяной пленкой. Плавка последней происходила через 30-49 с после включения магнетрона. Таким образом, способ дистанционной плавки наледи на контактном проводе с помощью СВЧ-облучения был подтвержден экспериментально.We present the results of an experimental verification of the proposed method of melting an ice film on a contact wire. A photograph of the laboratory setup is shown in FIG. 3. The installation includes a 800 W magnetron with a power supply from a commercially available microwave oven. A contact wire with an ice film was located in front of the magnetron at a distance of 20 cm. Melting of the latter took place 30–49 s after the magnetron was turned on. Thus, the method of remote melting of ice on the contact wire using microwave irradiation was experimentally confirmed.
Для лучшего понимания существа заявленного изобретения прилагаются следующие чертежи.For a better understanding of the essence of the claimed invention, the following drawings are attached.
Фиг. 1. Рупорная антенна.FIG. 1. Horn antenna.
Фиг. 2. СВЧ-установка по нагреву контактного провода (вид сверху).FIG. 2. Microwave installation for heating the contact wire (top view).
Фиг. 3. Фотография лабораторной установки.FIG. 3. Photograph of the laboratory setup.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140123A RU2643184C1 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | Method of removing the glaze ice from wires of the contact network of railway and tramway transport by means of microwave electromagnetic radiation of the antenna array |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140123A RU2643184C1 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | Method of removing the glaze ice from wires of the contact network of railway and tramway transport by means of microwave electromagnetic radiation of the antenna array |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2643184C1 true RU2643184C1 (en) | 2018-01-31 |
Family
ID=61173412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016140123A RU2643184C1 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | Method of removing the glaze ice from wires of the contact network of railway and tramway transport by means of microwave electromagnetic radiation of the antenna array |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2643184C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219178U1 (en) * | 2022-12-30 | 2023-07-03 | Публичное акционерное общество "Россети Волга" | Mobile installation for melting ice-frost deposits on wires of overhead power lines |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3835269A (en) * | 1973-05-07 | 1974-09-10 | I Levin | Deicing device |
RU2356148C1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-05-20 | Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) (МИРЭА) | Method and device for deicing on electric power lines |
RU2564769C1 (en) * | 2014-05-29 | 2015-10-10 | Вильям Ильич Каганов | Method for glaze ice cleanout from wires of railway overhead contact system by electromagnetic radiation |
-
2016
- 2016-10-12 RU RU2016140123A patent/RU2643184C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3835269A (en) * | 1973-05-07 | 1974-09-10 | I Levin | Deicing device |
RU2356148C1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-05-20 | Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) (МИРЭА) | Method and device for deicing on electric power lines |
RU2564769C1 (en) * | 2014-05-29 | 2015-10-10 | Вильям Ильич Каганов | Method for glaze ice cleanout from wires of railway overhead contact system by electromagnetic radiation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219178U1 (en) * | 2022-12-30 | 2023-07-03 | Публичное акционерное общество "Россети Волга" | Mobile installation for melting ice-frost deposits on wires of overhead power lines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2009275553B2 (en) | Apparatus and related methods for weather modification by electrical processes in the atmosphere | |
JP4813726B2 (en) | Automotive radar system | |
RU2643184C1 (en) | Method of removing the glaze ice from wires of the contact network of railway and tramway transport by means of microwave electromagnetic radiation of the antenna array | |
EP2738513A1 (en) | Directed-energy irradiating apparatus | |
EP2738887B1 (en) | Directed-energy irradiating apparatus | |
US20110174892A1 (en) | Apparatus and related methods for weather modification by electrical processes in the atmosphere | |
Kalair et al. | Lightning interactions with humans and lifelines | |
US8674216B1 (en) | Early streamer emission terminal | |
US20130206912A1 (en) | Moisture dispersion | |
WO2013124365A1 (en) | Signalling device for a transmission line | |
CN104410029A (en) | Non-contact deicer and method for power transmission line | |
EP3020638B1 (en) | Device and method for de-icing and/or avoiding ice-buildup and profiled body and aircraft equipped with such a device | |
RU2564769C1 (en) | Method for glaze ice cleanout from wires of railway overhead contact system by electromagnetic radiation | |
RU2616393C1 (en) | Fog dissipator | |
US2583540A (en) | Means for discharging static electricity from airplane radio antennas | |
RU2578079C1 (en) | Method of prevention of formation and removal of ice from composite structural elements and device for its implementation | |
LT4084B (en) | System for wireless power distribution | |
RU2560236C1 (en) | Fog dispersal device | |
RU2753977C1 (en) | Method for protecting surfaces of aircraft air intake from icing | |
US20050043416A1 (en) | Method for dispersing fog and/or clouds | |
Ilich | Protection from icing of contact networks railway and tram transport with the help of microwaves | |
JP4378438B2 (en) | Anti-fogging device and anti-fogging method | |
RU2611037C1 (en) | Method of fog dissipation | |
CN112956093B (en) | Switching device comprising passive arc protection | |
CA1082801A (en) | Fog clearing by microwave power |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181013 |