SE518439C2

SE518439C2 - Method and apparatus for removing ice and snow from a power line

Info

Publication number: SE518439C2
Application number: SE0101292A
Authority: SE
Inventors: Lars Berglund
Original assignee: Lars Berglund
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-10-08
Also published as: SE0101292L; EP1378041A1; WO2002084834A1; NO20034494D0; SE0101292D0; NO20034494L

Abstract

A helicopter (4) carries a generally horizontal beam (6) that extends transversely to the longitudinal axis of the helicopter (4). The beam (6) carries along its length a plurality of mutually spaced magazines (7) for housing flexible cables (8) that can be fed-out to hang down from respective magazines (7) and taken back into said magazine. As the helicopter (4) flies along a power line construction (1), the cables hang down between and outside the power lines (12) of said construction (1), so as to work mechanically on the lines (12) such as to remove snow, ice and water therefrom, at same time as the airstream form the main rotor (41) of the helicopter (4) acts on the power line construction (1) and the cables (8).

Description

Uppfinningen avser ett förfarande för att avlägsna is och snö från en kraftledning, av den art som framgår av ingressen till det bilagda förfarandekravet. The invention relates to a method for removing ice and snow from a power line, of the kind stated in the preamble of the appended method claim.

Uppfinningen avser även en motsvarande anordning, av den art som framgår av ingressen till det bilagda anordningskravet. The invention also relates to a corresponding device, of the kind set out in the preamble to the appended device requirement.

Under vintertid händer det emellanåt att regn eller snö fryser fast på de enskilda ledarna, och på träd som angränsar till kraftledningsgatan. Snön, isen och vind kan medföra att träd böjs in över kraftledningen eller faller in över denna. Vidare finns risk för att snön och isen som fastnar på ledarna utgör en så hög belastning att ledningsbrott kan uppträda, speciellt under inverkan av vind och om resonanseffekter uppträder vid ledarnas lateralsvängning. During the winter, it sometimes happens that rain or snow freezes on the individual conductors, and on trees adjacent to the power line street. Snow, ice and wind can cause trees to bend over the power line or fall over it. Furthermore, there is a risk that the snow and ice that sticks to the conductors constitute such a high load that line breaks can occur, especially under the influence of wind and if resonant effects occur during the lateral oscillation of the conductors.

Det är känt att man kan minska risken för konsekvenser av den nämnda arten genom att man låter en helikopter flyga längs kraftledningen, och nära ovanför denna så att den nedåtriktade luftströmmen från propellerns huvud-rotor kan bryta upp snö och isbeläggning och få snön och isen att lossna från ledarna. Givetvis kan helikopterns rotorluft-flöde även ansättas mot träd i närheten av ledningsgatan för att minska risken för att dessa skall böja sig in över kraft-ledningen, eller falla över ledningen. It is known that the risk of consequences of the mentioned species can be reduced by allowing a helicopter to fly along the power line, and close above it so that the downward air flow from the main rotor of the propeller can break up snow and ice cover and cause the snow and ice to detach from the leaders. Of course, the rotor air flow of the helicopter can also be applied to trees in the vicinity of the pipeline to reduce the risk of them bending over the power line, or falling over the line.

Utfallet av helikopteransatsen är emellertid begränsat, särskilt i de fall då snön eller isen sitter hårt fastfrusen på ledningarna och träden. However, the outcome of the helicopter approach is limited, especially in cases where the snow or ice is firmly frozen on the lines and trees.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att anvisa en teknik som medger effektivt avlägsnande av snö och is från en kraftledning under utnyttjande av en flygfarkost. An object of the invention is therefore to provide a technique which allows efficient removal of snow and ice from a power line using an aircraft.

Detta ändamål uppnås genom uppfinningen.This object is achieved by the invention.

Uppfinningen definieras i det bilagda självständiga förfarandekravet. The invention is defined in the appended independent method requirement.

Uppfinningen definieras även i det bilagda självständiga anordningskravet. The invention is also defined in the appended independent device requirement.

Uföringsformer av uppfinningen anges i de bilagda osjälvständiga patentkraven. Embodiments of the invention are set forth in the appended dependent claims.

I ett konkret exempel utgår uppfinningen från att man skall använda sig av en helikopter som flyger över och längs kraftledningen på ringa avstånd ovanför denna. Därvid skall helikoptern bära en allmänt horisontell bärstång vilken sträcker sig tvärs helikopterns längdriktning. Från stången nedhänger långa flexibla kablar, som är anordnade på valda inbördes avstånd längs stången. Såväl bärstång som kablar eller kabelmagasin är företrädesvis fästa med lösbara förband, exempelvis skruv så att helikopterns tyngdpunktsläge inte förändras väsentligt. In a concrete example, the invention is based on the use of a helicopter that flies over and along the power line at short distances above it. In this case, the helicopter must carry a generally horizontal support bar which extends across the longitudinal direction of the helicopter. From the rod hang long flexible cables, which are arranged at selected mutual distances along the rod. Both the support rod and the cables or cable magazine are preferably fastened with releasable joints, for example screws so that the helicopter's center of gravity position does not change significantly.

Helikoptern flyger på sådan höjd att kablarna sträcker sig ned mellan ledningarna och ligger på vardera sidan om dessa. Eftersom kablarna är flexibla och försättes i svängning lateralt relativt kraftledningens ledare, under helikopterns flygning längs ledningen, kan kablarna mekaniskt bearbeta kraftledningens ledare för att bryta sönder snö- och isbe-läggningar så att lossbrutna delar kan falla ned till marken. The helicopter flies at such a height that the cables extend down between the lines and lie on either side of them. Because the cables are flexible and oscillate laterally relative to the conductor's conductor, during the helicopter's flight along the conduit, the cables can mechanically machin the conductor's conductor to break snow and ice deposits so that broken parts can fall to the ground.

Kablarnas svängningsrörelse uppträder dels i helikopterns färdriktning p g a fartvinden, och därutöver följd av vindens inverkan, och dessutom under inverkan av den nedåtriktade luftströmmen från helikopterns huvudrotor. The oscillating movement of the cables occurs partly in the direction of travel of the helicopter due to the speed wind, and in addition as a result of the action of the wind, and also under the influence of the downward air flow from the helicopter's main rotor.

Kraftledningens ledare utsattes alltså såväl för en kraftig luftström, primärt från helikopterns huvudrotor, dels för en mekanisk bearbetning medelst kablarna, varvid helikopterrotorns luftström, samt andra luftströmmar säkerställer en lateral svängningsrörelse för kablarna även när helikoptern flyger längs kraftledningen. The conductor of the power line was thus exposed to a strong air flow, primarily from the helicopter's main rotor, and to a mechanical processing by means of the cables, whereby the helicopter rotor's air flow and other air currents ensure lateral oscillation for the cables even when the helicopter flies along the power line.

Kablarna är försedda med brottställen med begränsad och väl definierad brotthållfasthet. Härigenom minskas risken för att en helikopter skall haverera om en nedhängande kabeldel fastnar i kraftledningen. The cables are equipped with breaking points with limited and well-defined breaking strength. This reduces the risk of a helicopter crashing if a hanging cable section gets stuck in the power line.

Naturligtvis kan helikoptern med kablarna köras för att påverka träden närmast intill ledningsgatan längs denna, om så önskas. Of course, the helicopter with the cables can be run to affect the trees closest to the main road along it, if desired.

Kablarna kan vara burna från stången via kabelmagasin som är utformade för att medge en reglering av den kabellängd som hänger ned från stången. Kabelmagasinen kan vara separat drivbara för reglering av längden av den enskilda kabeln som hänger ned från stången. The cables can be carried from the bar via cable magazines which are designed to allow an adjustment of the cable length hanging down from the bar. The cable trays can be separately drivable to control the length of the individual cable that hangs down from the rod.

Kabeln kan vara tillverkad med en i förväg vald dragbrott-hållfasthet som säkerställer att dragkraften i kabeln före brott understiger ett i förväg bestämt värde, i syfte att minska risken för att anordningen bryts sönder om en eller flera kablar fastnar, eller för att förhindra att helikoptern havererar till följd av att en eller flera kablar fastnar i kraftledningen eller i ett träd. The cable may be made with a preselected tensile strength that ensures that the tensile strength of the cable before failure is less than a predetermined value, in order to reduce the risk of the device breaking if one or more cables get stuck, or to prevent the helicopter fails as a result of one or more cables getting stuck in the power line or in a tree.

Stången och kabelmagasinen är lämpligen belägna på en nivå ovanför landningsställets stödyta. The bar and cable trays are conveniently located at a level above the support surface of the landing site.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i exempelform med hänvisning till den bilagda ritningen. Fig 1 visar en helikopter som bär en anordning för bearbetning av en kraftledning. The invention will be described in the following in an exemplary form with reference to the accompanying drawing. Fig. 1 shows a helicopter carrying a device for machining a power line.

Fig 2 visar en vy tagen utmed linje II-II i fig 1.Fig. 2 shows a view taken along line II-II in Fig. 1.

Fig 3 visar en sektion tagen utmed linje III-III i fig 2.Fig. 3 shows a section taken along line III-III in Fig. 2.

Fig 4 illustrerar ett längdavsnitt av en kabel.Fig. 4 illustrates a longitudinal section of a cable.

Fig 1 och 2 illustrerar en kraftledning 1 i en kraftlednings-gata 2 genom skog. Ledningen 1 innefattar stolpar 11 som bär ett antal luftledningar 12. En helikopter 4 bär ovanför sitt landningsställ 5 en bärbalk 6 vilken sträcker sig allmänt horisontellt och tvärs helikopterns 4 längdriktning. Bärbalken 6 bär ett flertal kabelmagasin 7 som är åtskilda längs bärbalken 6. Varje magasin 7 innefattar en flexibel kabel 8 som hänger ned från magasinet 7. Magasinet 7 är anordnat att medge en reglering av kabelns 8 från magasinet 7 nedhängande längd. Figures 1 and 2 illustrate a power line 1 in a power line street 2 through forest. The line 1 comprises posts 11 carrying a number of overhead lines 12. A helicopter 4 carries above its landing gear 5 a support beam 6 which extends generally horizontally and across the longitudinal direction of the helicopter 4. The support beam 6 carries a plurality of cable magazines 7 which are separated along the support beam 6. Each magazine 7 comprises a flexible cable 8 which hangs down from the magazine 7. The magazine 7 is arranged to allow an adjustment of the length of the cable 8 hanging from the magazine 7.

Helikoptern kan lämpligen starta och landa med kablarna 8 väsentligen indragna i respektive magasin 7. I kablarnas indragna läge utskjuter företrädesvis kabeländarna en kort sträcka, exempelvis 0,5 m från respektive magasin. Under luftfärd bringas magasinen 7 att utmata en lämplig längd av kabel 8. Helikopter-föraren kan flyga ovanför och längs kraftledningen 1, och sänka sin flygnivå på sådant sätt att kablar 8 sträcker sig ned mellan och utanför ledarna 12. The helicopter can suitably take off and land with the cables 8 substantially retracted in the respective magazine 7. In the retracted position of the cables, the cable ends preferably project a short distance, for example 0.5 m from the respective magazine. During aviation, the magazines 7 are caused to discharge a suitable length of cable 8. The helicopter pilot can fly above and along the power line 1, and lower his flight level in such a way that cables 8 extend down between and outside the lines 12.

En kraftig, pulserande, nedåtgående luftström från helikopterns huvudrotor 41 verkar mot ledarna 12 så att snö, is och vatten frigöres från ledarna 12 och ledarna 12 eventuellt försättes i sväng-ning. Luftströmmen från huvudrotorn 41 påverkar naturligtvis också kablarna 8 och försätter dessa i en svängningsrörelse. När helikoptern rör sig längs ledningen 1, är den horisontella färdriktningen för helikoptern ofta avvikande från ledningarnas 12 riktning. Under helikopterns färd längs kraftledningen 1 kommer därför kablarna 8 att i tvärled slå mot ledarna 12 och även glida längs dessa så att kablarna 8 bidrar till att av-lägsna snö, is och vatten från ledarna 12 och även stolparna 11 och de upphängningsorgan 13 med vilka ledarna 12 är burna från stolparna 11. A strong, pulsating, downward air flow from the main rotor 41 of the helicopter acts against the conductors 12 so that snow, ice and water are released from the conductors 12 and the conductors 12 are possibly set in oscillation. Of course, the air flow from the main rotor 41 also affects the cables 8 and sets them in a pivoting motion. When the helicopter moves along the line 1, the horizontal direction of travel of the helicopter is often different from the direction of the lines 12. During the helicopter's journey along the power line 1, the cables 8 will therefore strike transversely against the conductors 12 and also slide along them so that the cables 8 contribute to removing snow, ice and water from the conductors 12 and also the posts 11 and the suspension means 13 with which the conductors 12 are carried from the posts 11.

Helikoptern visas bära en anordning 90 som kan vara en tryckluftkanon och/eller en ultraljudkanon och/eller ett laseraggregat som exempelvis kan vara riktat nedåt för att vid aktivering avlägsna snö, is och vatten från exempelvis ledarna. The helicopter is shown carrying a device 90 which may be a compressed air gun and / or an ultrasonic gun and / or a laser assembly which may for example be directed downwards in order to remove snow, ice and water from, for example, the conductors.

Om trädet 9 som närgränsar till ledningsgatan 2 riskerar att böja sig in över ledningen 1 kan naturligtvis helikoptern med kabelanordningen även köras längs gatan 2 för att på motsvarande sätt slå loss is, snö och vatten från dessa träd. If the tree 9 adjacent to the conduit street 2 risks bending over the conduit 1, the helicopter with the cable device can of course also be driven along the street 2 in order to correspondingly release ice, snow and water from these trees.

Fig 3 illustrerar i större skala bärbalken 6 och magasinet 7 med kabeln 8. Magasinet 7 kan innefatta en kabeltrumma 71 på vilken kabeln 8 kan upplindas och avlindas med hjälp av en motor 72 som är anordnad att rotationsdriva trumman 71 och som är fjärr-manövrerbar, exempelvis från det inre av helikoptern 4. Företrädesvis är varje magasin 7 anslutet till stången via en sprängsäkring som vid aktivering (exempelvis fjärrstyrd av föraren, eller automatiskt, vid en belastning överstigande ett valt värde) avlägsnar magasinet i dess helhet. Fig. 3 illustrates on a larger scale the support beam 6 and the magazine 7 with the cable 8. The magazine 7 may comprise a cable drum 71 on which the cable 8 can be wound and unwound by means of a motor 72 which is arranged to rotationally drive the drum 71 and which is remotely operable. for example from the interior of the helicopter 4. Preferably, each magazine 7 is connected to the rod via an explosion-proof device which, upon activation (eg remotely controlled by the driver, or automatically, at a load exceeding a selected value) removes the magazine in its entirety.

Kabeln 8 är utformad med en i förväg bestämd dragbrotthåll-fasthet för att dras av om dragspänningen överstiger ett valt värde. Kabeln 8 kan exempelvis omfatta en serie av kabelavsnitt vilka är anslutna till varandra via brottanvisningar 82 eller dylikt, vilka definierar brottanvisningar för kabeln 8. Brott-anvisningarna 82 kan vara graderade så att de erbjuder en allt lägre brottgräns mot kabelns 8 undre ände. The cable 8 is designed with a predetermined tensile strength to be pulled off if the tensile stress exceeds a selected value. The cable 8 may for example comprise a series of cable sections which are connected to each other via rupture instructions 82 or the like, which define rupture instructions for the cable 8. The rupture instructions 82 may be graded so as to offer an ever lower breaking limit towards the lower end of the cable 8.

Kabeln 8 och dess delar 81 är lämpligen utförda av ett material som inte är ledande. Vidare bör kablarna 8 ha en vald flexi-bilitet så att kabeln 8 har låg tendens att fastna exempelvis genom att linda sig ett varv runt ett bärorgan 13 för en ledare 12. Kablarna 8 kan med fördel ha relativt stor massa och kan såsom ett exempel vara bildade av en slang som är fylld med sand och som är försluten till bildning av kabelavsnitt 81 varvid förslutningen kan innehålla en brottanvisning 82 i form av en försvagning i förslutningssvetsen. The cable 8 and its parts 81 are suitably made of a non-conductive material. Furthermore, the cables 8 should have a selected flexibility so that the cable 8 has a low tendency to get stuck, for example by winding a turn around a support member 13 for a conductor 12. The cables 8 can advantageously have a relatively large mass and can as an example be formed by a hose which is filled with sand and which is closed to form cable sections 81, the closure being able to contain a breaking indication 82 in the form of a weakening in the sealing weld.

Claims

A method for removing snow, ice and water from a power line (1), wherein an aircraft (4), preferably a helicopter, flies over and along the line (1), characterized in that the aircraft is made to carry a plurality of flexible cables (8). ) which hang down from the helicopter and are mutually separated along a horizontal direction, and that the aircraft is flown along the line (1) and above it with the cables (8) hanging between the conductor (1) of the power line (1), the cables (8) coming in contact with the conductors (12) and thereby removing snow, ice and water from them, by causing the cables to oscillate relative to the helicopter due to inertial forces in flight, and / or by causing the cables to oscillate due to the downward turbulent air flow of the helicopter rotor, and / or by any directional deviations in the horizontal plane between the flight direction of the helicopter and the direction of the conductors, and / or by the conductors (12) being set in rotation by the helicopter rotor s downward turbulent airflow and / or by the cables sliding along the conductors (12).

Method according to Claim 1, characterized in that the suspension distance of the cables from the aircraft is regulated.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the cables (8) are separated by a securing means (82) which is broken if the tensile load in the cable (8) exceeds a predetermined value.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the aircraft carries a compressed air gun, and / or an ultrasonic gun and / or a laser assembly which is directed towards the conductors (12) and is activated to remove snow, ice or water from them.

Device for removing ice, snow and water from a power line (1) by means of an aircraft (4), characterized by an elongate generally horizontally oriented support beam (6) which is carried by the aircraft (4) and carries a a plurality of flexible cables (8) spaced along the beam (6), the beam (6) being intended to extend across the power line (1) to allow the cables (8) to hang down between the conductors (1) of the line (1) ) and outside them, whereby the cables (8) come into contact with the conductors (12) and thereby remove snow, ice and water from them, by the cables being set in oscillation relative to the helicopter due to inertial forces during the flight, and / or by the cables is set in oscillation due to the downward turbulent air flow of the helicopter rotor, and / or by any directional deviations in the horizontal plane between the helicopter's direction of flight and the direction of the conductors, and / or by the conductors (12) being oscillated in the downward direction of the helicopter rotor turbulent airflow and / or by the cables sliding along the conductors (12).

Device according to claim 5, characterized in that the support beam (6) is mounted above a lower support surface for the landing gear of the aircraft (4) and that means (7) are provided above said support surface to allow winding and unwinding of the cables (8), respectively.

Device according to claim 6, characterized in that the means comprises a cable magazine (7) for each cable (8) and that the cable magazine (7) is remotely controllable for releasing or retracting an associated cable (8).

Device according to one of Claims 5 to 7, characterized in that at least one outer longitudinal section (81) of the cable (8) is carried via a securing means (82) which is broken at a predetermined tensile load.

Device according to claim 8, characterized in that the aircraft (4) is a helicopter.

Device according to one of Claims 5 to 9, characterized in that the aircraft carries a laser assembly and / or a compressed air gun and / or an ultrasonic generator for non-contact influence of snow, ice or water coating on power lines (1).