Распорка для проводов воздушных линий электропередачи



Распорка для проводов воздушных линий электропередачи
Распорка для проводов воздушных линий электропередачи

 


Владельцы патента RU 2504877:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для механического удаления гололедных отложений. Распорка выполнена в виде плоского шарнирного многозвенного механизма и включает узел соединения тяг и зажимы для крепления тяг к проводам. Узел соединения представляет собой коробчатый каркас (1), соединенный с каждым из проводов (2, 3) парой шарнирных тяг (4, 5) и (6, 7). Зажимы (8, 9, 10, 11) выполнены в виде двух пар, свободно надетых на провода втулок. Внутри каркаса (1) на гибких связях (12) закреплена эластичная оболочка (13), частично заполненная ферромагнитным сыпучим материалом (14). Техническим результатом является повышение эффективности сброса гололедных отложений с проводов и рассеяния энергии их колебаний. 2 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для механического удаления гололедных отложений с проводов и ограничения амплитуд, колебаний проводов в опасных режимах.

Известны устройства для механического удаления гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи, содержащие установленную с зазором на проводе пружину, соединенную либо с шарнирно закрепленной на том же проводе и реагирующей на ветровые нагрузки пластиной /см. а.с. СССР №902129, кл. H02G 7/16, 1980 [1]/, либо при помощи специального кинематического механизма с грузом, реагирующим на ветровые колебания проводов /см. а.с. СССР №936149, кл. H02G 7/16, H02G 7/14, 1980 [2]/.

Недостатками данных устройств являются низкая эффективность удаления гололедных отложений вследствие малых перемещений витков пружин, сложность конструкции, зависимость возможности работы устройства от наличия и характера ветровых возмущений /порывов ветра/, а также невозможность ограничения амплитуд колебаний проводов при опасных режимах, вызванных гололедно-ветровыми нагрузками.

Известны также устройства для механического сброса гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи с помощью размещенных в пролете элементов для импульсного встряхивания провода и ударных элементов /см., например, а.с. СССР №811382, кл. H02G 7/16, 1978 [3]; а.с. СССР №1415309, кл. H02G 7/16, 1986 [4]/.

Недостатками известных устройств является значительная сложность конструкции вследствие необходимости использования элементов со специальными физическими эффектами, короткозамыкателя, грозозащитных тросов и т.п., дополнительные затраты электроэнергии, неспособность автоматического включения защиты при образовании гололедных отложений, а также невозможность ограничения амплитуд колебаний проводов при опасных режимах их эксплуатации.

Кроме того, известны конструкции распорок для проводов воздушных линий электропередачи, содержащие тягу, выполненную из двух элементов, а также узлы соединения элементов тяги между собой и с проводами, обеспечивающие возможность их относительного перемещения /см., например, а.с. СССР №886127, кл. H02G 7/12, 1979 [5]; а.с. СССР №687515, кл. H02G 7/14, 1977 [6]/.

Недостатками известных конструкций распорок при обеспечении ими возможности уменьшения передачи энергии колебаний между проводами является предельно низкая эффективность как сброса гололедных отложений с проводов, так и рассеяния энергии при колебаниях проводов, сложность конструкции и ее низкая надежность.

Наиболее близким устройством того же назначения к предлагаемому устройству по совокупности существенных признаков является распорка для проводов воздушных линий электропередачи, содержащая тягу, выполненную из двух элементов, и узлы соединения элементов тяги и крепления к проводам, выполненные в виде плоского шарнирного четырехзвенного механизма, обеспечивающего возможность перемещения элементов тяги один относительно другого /см. а.с. СССР №1495889, кл. H02G 7/12, 7/14, 1967 [7]/, и принятая за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются низкая эффективность как сброса гололедных отложений с проводов, так и рассеяния энергии при колебаниях проводов.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции распорки для проводов воздушных линий электропередачи, обеспечивающей автоматический эффективный сброс гололедных отложений с проводов и интенсивное рассеяние энергии при колебаниях последних, за счет создания возвратно-колебательных движений со значительными амплитудами специальных втулок-скребков и их линейных разнонаправленных смещений относительно проводов под действием ветровых нагрузок и электромагнитного взаимодействия распорки с током в проводах. Эффект таких смещений достигнут за счет выполнения распорки с переменной геометрической структурой, изменяемой при действии ветровых нагрузок и электромагнитного поля проводов.

Технический результат - повышение эффективности сброса гололедных отложений с проводов и рассеяния энергии их колебаний.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной распорке для проводов воздушных линий электропередачи, выполненной в виде плоского шарнирного многозвенного механизма, включающего стержневые шарнирные тяги, узел соединения тяг и зажимы для крепления тяг к проводам, особенность заключается в том, что узел соединения тяг представляет собой жесткий коробчатый каркас, соединенный с каждым из проводов парой тяг, замещенных с обращенной к данному проводу стороны узла, зажимы для крепления тяг к проводам выполнены в виде пары свободно надетых на каждый провод втулок с возможностью возвратно-поступательных смещений относительно провода, при этом внутри коробчатого каркаса на гибких связях закреплена эластичная оболочка, частично заполненная сыпучим ферромагнитным материалом, а снаружи каркаса между тягами каждой пары установлены ограничители предельного сближения тяг.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство на виде на линию электропередачи сверху; на фиг.2 - вид А на распорку на фиг.1.

Распорка для проводов воздушных линий электропередачи выполнена в виде плоского шарнирного многозвенного механизма, включающего стержневые шарнирные тяги, соединения тяг и зажимы для крепления тяг к проводам. При этом узел соединения тяг представляет собой жесткий коробчатый каркас 1, сваренный из легких дюралевых планок прямоугольного поперечного сечения, соединенный с каждым из проводов 2, 3 парой шарнирных тяг 4, 5 и 6, 7, размещенных с обращенной к данному проводу 2 или 3 стороны узла. Зажимы 8, 9 и 10, 11 для крепления, соответственно, тяг 4, 5 и 6, 7 к проводам 2 и 3 выполнены в виде двух пар 8, 9 и 10, 11 свободно надетых на каждый из проводов 2, 3 втулок, имеющих возможность совершать возвратно-поступательные смещения относительно проводов 2, 3 и выполняющих функции скребков для удаления с проводов 2, 3 гололедных отложений. Внутри коробчатого каркаса 1, открытого со всех сторон воздействию ветровых возмущений, на гибких связях 12 закреплена герметичная эластичная оболочка 13, частично заполненная сыпучим ферромагнитным материалом 14. В качестве материала для оболочки 13 могут быть использованы полиамиды - кристаллизирующиеся полимеры из класса полярных термопластов, имеющие высокую прочность на разрыв, эластичность, термо и морозоустойчивость. В качестве сыпучего ферромагнитного материала 14 могут быть использованы отходы при механической оболочке ферромагнитных тел, опилки, раскрошенная стружка. Наиболее удобен ферромагнитный порошок, в качестве которого обычно используют природный магнитный железняк, либо ферромагнитную окалину металлургических производств. Гибкие связи 12 выполнены из специальных синтетических волокон, применяемых для плетения строп парашютов и т.п. Снаружи на каркаса 1 между тягами 4, 5 и 6, 7 каждой пары тяг, расположенных по одну сторону каркаса 1, установлены /приварены/ к каркасу 1 ограничители 15 предельного сближения тяг 4, 5 и 6, 7 каждой пары, представляющие собой короткие отрезки пластинок прямоугольного поперечного сечения.

Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом.

Возникновение на проводах 2, 3 гололедных отложений неизбежно приводит /см. [5], [7]/ при малейших ветровых нагрузках к интенсивным взаимным колебаниям проводов воздушной линии на опасных режимах со значительными амплитудами /провода расходятся, сходятся, возможен эффект скручивания, большая вероятность возникновения схлестывания проводов, эффекта их “пляски” и т.п. Во время года, для которого возникновение гололедных отложений, малые ветровые нагрузки возникают практически всегда, в любое время суток, то есть практически всегда возникают такие опасные динамические режимы. Как видно на фиг.1, сближение-удаление проводов 2, 3 при ветровых нагрузках друг от друга вызывает значительные по амплитуде возвратно-поступательные смещения втулок-скребков 8, 9 относительно провода 2 и 10, 11 относительно провода 3. Это уже не микроколебания витков пружин в устройствах [1], [2], а значительные перемещения в десятки сантиметров при неподвижном каркасе 1, позволяющие очистить значительные участки проводов 2, 3 в зоне нахождения распорки в текущий момент. Размещение внутри полого каркаса 1, открытого со всех сторон ветровым воздействием, эластичной подвижной оболочки 13, частично заполненной сыпучим материалом 14, обеспечивает непрерывные, продольные и хаотичные смещения узла соединения тяг вдоль проводов 2, 3 в пределах длины полета. Это объясняется тем, что под действием порывов ветра геометрия оболочки 13, ее парусные свойства имеют случайный, заранее непредсказуемый характер /изменение площади и объемного характера поверхности самой подвижной оболочки, пересыпание ферромагнитного материала внутри нее и т.п./. В результате этого направление равнодействующего вектора сил ветровых возмущений, действующих на оболочку 13 в общем случае со всех сторон, является в каждый момент времени практически случайной величиной. Такое воздействие аналогично работе парусов при их перестройке, где резко изменяются курсовые углы практически в любых пределах, вплоть до отрицательных углов. Только в парусной лодке такая перестройка происходит целенаправленно, а здесь она хаотична под действием ветровых возмущений и сил электромагнитного взаимодействия /см. ниже/ как результат пространственных деформаций оболочки и пересыпания сыпучего материала. Это приводит к хаотичным колебаниям узла 1, к сообщению ему случайных силовых однонаправленных составляющих вдоль проводов 2 и 3, что обеспечивает максимально эффективное удаление гололедных отложений втулками - скребками 8, 9, 10, 11, совершающими возвратно-поступательные колебания совместно с линейными перемещениями вдоль проводов в пределах длины пролета. Ограничители 15 не позволяют при удалении проводов 2, 3 друг от друга недопустимо сблизиться тягам 4 с 5 и 6 с 7, что привело бы к заклиниванию шарнирного механизма, при последующем сближении проводов 2, 3. Использование в качестве сыпучего материала 14 именно ферромагнитного порошка обеспечивает дополнительные воздействия, кроме ветровых нагрузок, на эластичную оболочку 13 за счет взаимодействия переменного электромагнитного поля, создаваемого токами в проводах 2, 3, с ферромагнитным порошком. Такие взаимодействия, особенно усиливающиеся при колебаниях проводов 2, 3 и их взаимном сближении, сопровождающимся практически контактом с узлом 1, с одной стороны повышают интенсивность хаотичных смещений узла 1 вдоль проводов 2, 3, а с другой - обеспечивают более интенсивное рассеяние распоркой энергии колебаний проводов, диссипацию этой энергии за счет использования не только механических, но и электромагнитных взаимодействий колеблющихся тел.

Предлагаемое устройство характеризуется повышенной эффективностью сброса гололедных отложений с проводов, при этом процесс сброса происходит автоматически и непрерывно на любом этапе появления отложений, и непосредственно на стадии их возникновения. Кроме того, устройство эффективно исполняет и классические функции распорки - рассеяние энергии паразитных колебаний проводов в опасных режимах, предотвращение опасности затягивания проводов на данные режимы с нежелательными эффектами.

Распорка для проводов воздушных линий электропередачи, выполненная в виде плоского шарнирного многозвенного механизма, включающего стержневые шарнирные тяги, узел соединения тяг и зажимы для крепления тяг к проводам, отличающаяся тем, что узел соединения тяг представляет собой жесткий коробчатый каркас, соединенный с каждым из проводов парой тяг, размещенных с обращенной к данному проводу стороны узла, зажимы для крепления тяг к проводам выполнены в виде пары свободно надетых на каждый провод втулок с возможностью возвратно-поступательных смещений относительно провода, при этом внутри коробчатого каркаса на гибких связях закреплена эластичная оболочка, частично заполненная сыпучим ферромагнитным материалом, а снаружи каркаса между тягами каждой пары установлены ограничители предельного сближения тяг.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат -повышение эффективности при упрощении конструкции.

Изобретение относится к электротехнике. Способ включает размещение на проводе подвесного датчика температуры, а под проводом - контрольного устройства.

Изобретение относится к энергетике, в частности к электрическим кабелям/проводам, включая высоковольтные линии электропередач, закрепленным на опорах, когда решается проблема абсолютно полной защиты кабелей от налипания снега, обледенения и, как следствие, обрыва.

Изобретение относится к электрическим проводам воздушных линий железных дорог, в частности к очистке проводов от снега и льда. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для плавки гололеда, осевшего на воздушных линиях электропередач (ВЛЭП). .

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для механического удаления гололедных отложений с проводов линий электропередач. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обнаружения гололедных образований на проводах и грозозащитных тросах линий электропередачи (ЛЭП) и определения длины и толщины гололедных отложений.

Изобретение относится к технике борьбы с гололедом на воздушных линиях (ВЛ) электропередачи в распределительных сетях 6-10 кВ. .

Изобретение относится к подводу и распределению электрической энергии по проводам и кабелям и воздушных линий, а именно к устройствам для очистки проводов и кабелей от снега и льда.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности при упрощении конструкции. Устройство для сброса мокрого снега и гололедных отложений (1) с проводов (2) включает элемент (3) для импульсного встряхивания проводов, действующий от веса отложений и встроенный в механическую цепь подвески привода к опоре (4) с помощью штыревого изолятора (5), насаженного на изогнутый конец штыря (6). В опоре вырезано прямоугольное окно (7), снабженное пазами (8) с двух сторон, элемент (3) выполнен в виде гибкой упругой прямоугольной пластины, являющейся частью полого цилиндра и представляющей собой нелинейный релейный элемент с двумя устойчивыми состояниями и переходом из одного состояния в другое хлопком при критическом значении внешней нагрузки. Штырь (6) зафиксирован на пластине гайками (11) и соединен с отрезком троса (12), свободно пропущенным сквозь отверстие и снабженным на конце подвешенным грузом (15). 2 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности при упрощении конструкции. Устройство для сброса гололедных отложений (1) с проводов (2) содержит узел импульсного встряхивания проводов, встроенный в механическую цепь подвески провода, состоящую из гирлянды подвесных изоляторов (3), прикрепленную с помощью крюка (4) к горизонтальной траверсе (5) анкерной опоры. Узел для импульсного встряхивания проводов выполнен в виде полости (6) в траверсе с двумя размещенными в ней постоянными магнитами (7) и (8), один из которых навернут на резьбовой конец (9) крюка, а другой неподвижно закреплен в полости с возможностью регулировки своего осевого положения винтом (12). Разрыв магнитов (7) и (8) под действием веса отложений на проводе обеспечивает импульсное встряхивание провода и, соответственно, сброс гололедных образований. 1 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности при упрощении конструкции. Устройство для сброса гололедных отложений (1) с проводов (2) включает элемент (3) для импульсного встряхивания проводов, действующий от веса отложений на нем и встроенный в механическую цепь подвески провода к изолятору (4), состоящую из крюка (5), свободно вставленного резьбовой стороной (6) в сквозное отверстие (7) в опоре (8) и зафиксированного гайкой (9), при этом элемент для импульсного встряхивания выполнен в виде сферической хлопающей мембраны с отверстием (10), размещенной между гайкой и опорой и обращенной к опоре своей вогнутой стороной. 1 ил.
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на высоковольтных подстанциях, требующих плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи (ВЛ). Управляемую плавку гололеда на ВЛ производят током низкой частоты, формируемым трехфазным автономным инвертором напряжения, а эффективное значение тока плавки задают и поддерживают на требуемом уровне изменением величины напряжения питания инвертора. Плавку производят одновременно на трех проводах ВЛ, подключенных к выходным зажимам трехфазного автономного инвертора напряжения и закороченных на противоположном конце линии. Линия при этом выполняет функции трехфазной нагрузки инвертора с соединением фаз в звезду. Техническим эффектом предложения является увеличение допустимой длины ВЛ по сравнению с управляемой плавкой гололеда переменным током промышленной частоты, упрощение организации, сокращение продолжительности процесса плавки гололеда, уменьшение количества дополнительного коммутационного оборудования.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение на электрических подстанциях, требующих компенсации реактивной энергии и плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи. Техническим эффектом изобретения является минимизация количества выключателей, необходимых для перехода из режима компенсации в режим управляемой плавки гололеда и обратно. Устройство содержит двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили (1, 2, 3), последовательно с которыми соединены реактивные элементы (дроссели или конденсаторы) (4, 5, 6). Переключение с режима компенсации реактивной мощности на режим плавки гололеда производится с помощью двух выключателей (7, 8). Для этого точки соединения реактивных элементов (4, 5, 6) и тиристорных вентилей (1, 2, 3) подсоединены к трехфазной питающей сети А, В, С, свободные выводы указанных вентилей (1, 2, 3) через контакты первого выключателя (7) соединены по схеме «треугольник» со свободными выводами реактивных элементов (4, 5, 6), а через контакты второго выключателя (8) - с проводами воздушной линии для плавки гололеда. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение на электрических подстанциях, требующих плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи и компенсации реактивной мощности. Техническим эффектом изобретения является упрощение организации и сокращение продолжительности процесса плавки с одновременным уменьшением количества дополнительного коммутационного оборудования. Комбинированная установка содержит два трехфазных мостовых преобразователя на полностью управляемых полупроводниковых вентилях, шунтированных встречно включенными диодами, конденсаторную батарею на стороне постоянного тока преобразователей, первый трехполюсный выключатель и два последовательно соединенных трехфазных дросселя, параллельно одному из которых подсоединен второй трехполюсный выключатель - на стороне переменного тока. При плавке гололеда первый преобразователь работает в режиме управляемого выпрямителя, а второй в режиме автономного инвертора напряжения, к выходу которого через третий трехполюсный выключатель подсоединены провода воздушной линии, замкнутые на противоположном конце, для одновременной плавки гололеда на них переменным током низкой частоты, при которой индуктивная составляющая сопротивления проводов практически не оказывает влияния на эффективную величину тока плавки. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение на электрических подстанциях, требующих компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи. Технический результат - сокращение продолжительности процесса плавки с одновременным уменьшением количества дополнительного коммутационного оборудования. Установка содержит трехфазный мостовой преобразователь на полностью управляемых полупроводниковых вентилях, шунтированных встречно включенными диодами, конденсаторную батарею на стороне постоянного тока, первый трехполюсный выключатель и два последовательно соединенных трехфазных дросселя, параллельно одному из которых подсоединен второй трехполюсный выключатель, - на стороне переменного тока. По первому варианту конденсаторная батарея в режиме компенсации реактивной мощности соединена контактами третьего трехполюсного выключателя, разомкнутыми в режиме плавки гололеда, с эмиттерными (коллекторными) выводами вентилей преобразователя, которые в этом режиме посредством четвертого трехполюсного выключателя соединены с проводами воздушной линии для управляемой плавки гололеда переменным током. По второму варианту конденсаторная батарея в режиме компенсации реактивной мощности контактами третьего и четвертого трехполюсных выключателей, разомкнутыми в режиме плавки гололеда, соединена с эмиттерными и коллекторными выводами вентилей преобразователя, которые в этом режиме посредством пятого и шестого трехполюсных выключателей соединены с проводами двух воздушной линии для одновременной управляемой плавки на них гололеда переменным током. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: в области электроэнергетики для удаления гололедных отложений с проводов. Технический результат заключается в повышении эффективности. Устройство содержит установленные на проводе (1) с зазором витые цилиндрические пружины (2) с аэродинамическими элементами (3) и расположенными асимметрично проводу грузами, концы пружин ввернуты в кольцевые постоянные магниты (4), обращенные друг к другу одноименными полюсами, аэродинамические элементы выполнены в виде легких пластин разных размеров, установленных в средней части пружин и навернутых на них осевыми отверстиями, а асимметричные грузы представляют собой болтовые соединения из болтов (6) и гаек (7), установленных в отверстиях (8) в периферийной части пластин. 1 ил.

Изобретение относится к системам безопасности и может быть применено для охраны различных объектов, например линии электропередачи, строительного крана и т.п. Способ защиты объекта от попадания на него неблагоприятных осадков заключается в формировании колебаний объекта посредством работы генератора с излучателем, предназначенных для вибрации объекта и отделения от него неблагоприятных осадков. В качестве генератора с излучателем используют устройство, выполненное с возможностью осуществлять подрыв, по крайней мере, одного заряда и использования энергии подрыва заряда для вибрации объекта без его разрушения. В изобретении описаны различные варианты выполнения устройств согласно заявленному способу с использованием зарядов на твердом, жидком и газообразном топливе с различными принципами их подрыва и использования энергии подрываемых зарядов для решения задачи изобретения, заключающейся в уменьшении времени, необходимого для удаления с объектов осадков, а также защиты объектов от злоумышленников. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Устройство содержит фасонную гибкую разомкнутую или замкнутую полностью оболочку с пазом, внутри которого находится гибкая прочная несущая вес оболочки пластина, кабель размещен внутри оболочки, при этом он в нескольких местах по своей длине охвачен хомутами, соединенными между собой в каждом отдельном комплекте жесткими прочными стяжками. При этом хомуты соединены между собой одинаковыми или разными по длине жесткими прочными стяжками с одинаковыми или разными просветами между ними. Причем стяжки, как хомуты и оболочка, выполнены из токонепроводящего материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх