RU2666754C1

RU2666754C1 - Method and device for removing ice from power transmission wires

Info

Publication number: RU2666754C1
Application number: RU2017136405A
Authority: RU
Inventors: Виктор Сергеевич Ратушняк; Анатолий Васильевич Юрьев; Евгений Сергеевич Ильин; Ирина Сергеевна Трухина; Валентина Сергеевна Ратушняк
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "научно-производственное предприятие "СибТрансНаука"
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2018-09-12

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: use in the field of electric power for the removal of ice from the power line. Device for removing ice contains an electromagnetic inductor made in the form of sleeves wound in one another and tightened by an elastic element, with windings in the cavity of which the switching system is placed, and on the opposite ends of it fixed the main flange and an additional flange, which serves to fix the device. Inductor has a spiral structure and is fixed between the wires by means of insulating rods, which include a shock absorber system, while the duration of one pulse of influence on the wire is regulated by the control system and is not more than 200 microseconds. Device is powered by power take-off from the wire.

EFFECT: increased efficiency of the removal of ice from the power transmission wires.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, а точнее к способу удаления наледи с линии электропередачи. The invention relates to the electric power industry, and more specifically to a method for removing ice from a power line.

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. A device is known “Device for removing foreign bodies from current-carrying elements” (Pat. RF No. 2067345. Publ. 09/27/1996, analogue). The device contains a piezoelectric element connected in series, having mechanical and electrical contact with the current-carrying element, and a non-linear block, a capacitor connected in parallel with it, and a receiving element made in the form of a corona electrode. With this embodiment, the effect of the deformation of the piezoelectric element on the current-carrying element will have the form of a shock when shaking.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность из-за малой интенсивности механического воздействия пьезоэлемента, действие устройства распространяется только на один провод и один пролет.The disadvantage of this device is its low efficiency due to the low intensity of the mechanical action of the piezoelectric element, the action of the device extends to only one wire and one span.

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. A known method of removing ice from the wires of the contact network and power lines (Pat. RF №2166826. Publ. 10.05.2001, analogue). The method of removing ice from double or multiple wires of the contact network and the power line, which consists in passing electric current through the wires, characterized in that alternating current or current pulses are passed through the wires with a frequency close to mechanical resonance and an amplitude sufficient to overcome external and internal friction forces.

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.This method can only be used for double and multiple wires, which excludes its applicability for single wires. The parameters of the current passed through the wires are selected in such a way as to bring the wires into oscillatory motion, which causes mechanical impacts of the wires against each other. Also, this method involves significant energy consumption.

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. A device for removing ice is known (Auth. Certificate No. 615560. Published on July 15, 1978 a prototype). A device for removing ice, for example, from wires of power lines, containing an electromagnetic inductor connected by conductive conductors to a current source, a flange for fixing to the wire being cleaned, and an inductor switching system, characterized in that in order to increase the reliability of the device, the inductor is made in the form of sleeves entering one into another and pulled together by an elastic element with windings, in the cavity of which the indicated switching system is placed, and on the opposite ends of it there are fixed the main flange and additional body flange used to secure the device.

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.The disadvantages of the prototype is that the device is powered by a potential difference between the wires, as a result of which the device cannot be installed on single-phase wires. It is also not possible to adjust the magnitude and duration of the impact force resulting from the interaction of the liners.

Задачей предлагаемого технического решения является создание более простого и эффективного способа удаления наледи с проводов линий электропередачи. The objective of the proposed technical solution is to create a simpler and more efficient way to remove ice from the wires of power lines.

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. The solution to this problem is achieved by the fact that in the well-known "Device for removing ice" containing an electromagnetic inductor, the configuration of the inductor is made spiral, while the power is supplied by power selection from the wire on which the device is installed, and the duration of the electromechanical effect of the device on the wire is regulated by the control system.

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. The duration of the impact on the wire is no more than 200 μs, due to which a surface wave arises at the “wire-ice” interface, which destroys the adhesive forces of ice to the wire and the cohesive forces of ice along the entire length of the wire span.

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. The structural diagram of the electromechanical converter (Fig. 1) includes: 1 - charger; 2 - electronic switch; 3 - control system; 4 - storage capacity; 5 - ignition transformer; 6 - bit high-current switch; 7 - additional inductance; 8 - snubber chain; 9 - converter of electrical energy into mechanical energy.

Преобразователь электрической энергии в механическую 9 включает в себя систему индукторов, расположенных в изоляционных цилиндрических корпусах, входящих друг в друга. The Converter of electrical energy into mechanical 9 includes a system of inductors located in insulating cylindrical enclosures that are included in each other.

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.In FIG. 2 shows a schematic illustration of a device in which 1 is a power transmission line wire, 2 is a core mounting system, 3 is a supply transformer coil, 4 is an insulating rod, 5 is a control system, 6, 7 is an internal and external inductor, respectively, 8 is a housing.

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. The fastening system 2 includes the core of the supply transformer 3. The insulating rod 3 must have the rigidity necessary to fully transmit the mechanical stress generated by the system of inductors, including the inductor 4 and 5. The insulating rod 3 includes a shock absorption system that will prevent the occurrence of low-frequency wire vibrations due to a sharp discharge of a large mass of ice deposits.

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.The principle of operation of the device is as follows: the supply transformer, which includes the core (2) and the coil (3), is a current transformer and converts the current flowing in the power line into the current necessary for the device to operate (Fig. 1). The control system (5) located inside the cylindrical body (8) controls the duration of the electric pulse supplied to the system of inductors (6, 7). The electric impulse transmitted by the control system (5) causes the mechanical interaction of the inductors (6, 7) under the action of the Ampere force. Thus, the effect of shaking the wires is realized, leading to the removal of ice-frost-frost deposits from the wires.

Устройство может быть реализовано промышленным способом.The device can be implemented industrially.

Claims

A device for removing ice containing an electromagnetic inductor made in the form of sleeves that are connected one by one and pulled together by an elastic element, with windings in the cavities of which a switching system is placed, and at its opposite ends a main flange and an additional flange are mounted, which serves to secure the device, characterized in that the inductor has a spiral design and is fixed between the wires using insulating rods, which include a system of shock absorbers, while the duration of one pulse of exposure to The gadget is regulated by the control system and is no more than 200 microseconds, and the power system is provided by the selection of power from the wire.