Устройство для удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередачи

Изобретение относится к электроэнергетике. Устройство содержит идентичные, гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока 1, количество которых соответствует количеству контролируемых ЛЭП. Каждый из генераторов раздельно подключен в провода расщепленных фаз соответствующих контролируемых участков ЛЭП. Устройство содержит также устройства мониторинга 2, установленные вдоль ЛЭП на опорах линий электропередачи. Каждое из устройств мониторинга и оповещения о гололедной опасности 2 включает датчик гололедных нагрузок 3 (ДГН), формирователь цифрового кода 4, контроллер 5 для преобразования цифрового кода во временной интервал по правилу время-импульсной модуляции (ВИМ), блок автономного электропитания 6, радиопередатчик 7 для передачи по радиоканалу в диспетчерский пункт команд оповещения и управления системой защиты ЛЭП от гололедных образований. Устройство содержит также электрическую подстанцию 8, включающую генераторы мощных импульсов тока 1 по числу контролируемых ЛЭП; радиоприемные устройства 9 ((РПУ-1-РПУ-n) по числу генераторов мощных импульсов тока) для приема от устройств мониторинга 2 сигналов с командами для автоматического включения системы защиты ЛЭП от гололедных образований, АРМ диспетчера 10 и световое табло 11 с данными мониторинга ЛЭП и принятых мерах по обеспечению безопасности. Изобретение обеспечивает эффективную защиту ЛЭП от гололедных образований. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при эксплуатации контактных сетей и линий электропередачи, находящихся под напряжением в штатном режиме или в обесточенном состоянии, для решения задачи удаления с проводов гололедных образований.

Известно гололедоочистительное устройство типа НОГ-6 для очистки гололеда с проводов контактной сети (Другов Н.И. Гололедоочистительное устройство типа НОГ-6 для очистки гололеда с контактного провода. ОИ ЦНИИТЭИ МПС. Ж.-д. трансп. Серия Электрификация и энергетическое хозяйство. Вып.4, 1983. - С.12-18), содержащее движущееся приспособление для механического удаления гололеда с контактного провода.

Недостатком устройства является низкая производительность и возможность повреждения и деформации проводов в процессе удаления гололеда. Повреждение проводов может привести к остановке движения поездов, деформация проводов будет сопровождаться в дальнейшем ускоренным износом.

Такие же недостатки присущи барабанам с пневмотурбинами для удаления гололеда с проводов контактной сети / Федоров В.Ф. Применение барабанов с пневмотурбинами по обивке гололеда с проводов контактной сети. (ИЛ N Э 1089-5123, Днепропетровск, ДЦНТИ, 1982. - 2 с.).

Наиболее близким к заявляемому является устройство, реализующее способ удаления снежно-ледового покрова с проводов линий электропередачи по патенту №2404497, МПК H02G 7/16. Устройство представляет собой гальванически развязанный источник тока, подключенный в провода расщепленной фазы линий электропередачи через вторичную обмотку импульсного трансформатора, с помощью которого формируют импульсы тока с амплитудой, достаточной для получения такого количества тепла в проводах расщепленной фазы, которое необходимо для разогревания снежно-ледового покрова и его сброса с проводов.

Однако указанное устройство не обеспечивает своевременного оповещения о надвигающейся аварийной ситуации и автоматизированного удаления снежно-ледового покрова с проводов ЛЭП.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности защиты ЛЭП от гололедных образований за счет своевременного оповещения о надвигающейся аварийной ситуации и исключения человеческого фактора при аварийной ситуации путем обеспечения автоматизированного удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередач.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередачи, включающее управляемый гальванически развязанный генератор мощных импульсов тока, подключенный посредством импульсных трансформаторов в провода соответствующей расщепленной фазы линий электропередачи, согласно заявляемому изобретению устройство дополнительно содержит подстанцию и для каждого контролируемого участка ЛЭП на опорах вдоль линий электропередач установлено соответствующее устройство мониторинга и оповещения о гололедной опасности, каждое устройство мониторинга включает датчик гололедной нагрузки, формирователь цифрового кода, контроллер, блок электропитания и передатчик, причем выход блока электропитания параллельно подключен к формирователю цифрового кода, контроллеру и передатчику, а датчик гололедной нагрузки, формирователь цифрового кода и контроллер соединены последовательно между собой, кроме того, подстанция включает дополнительные управляемые гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока по числу контролируемых ЛЭП, подключенные посредством соответствующих импульсных трансформаторов в провода соответствующей расщепленной фазы линий электропередач, входы генгераторов мощных импульсов соединены с выходами соответствующих каждому генератору радиоприемников, вторые выходы которых соединены с автоматизированным рабочим местом диспетчера, соединенным со световым табло для отображения вида аварийного состояния контролируемого участка ЛЭП.

Блок электропитания предпочтительно должен быть выполнен на основе ветряного генератора тока.

Число контролируемых ЛЭП определяется сетевыми компаниями.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где изображены:

- на фиг.1 - генератор мощных импульсов тока;

- на фиг.2 - функциональная схема устройства автоматизированной защиты ЛЭП от снежно-ледового покрытия (на примере двух ЛЭП).

Устройство содержит идентичные, гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока 1 (1.1-1.n), количество которых «n» соответствует количеству контролируемых ЛЭП. Каждый из генераторов посредством соответствующих импульсных трансформаторов Т2, Т3 и Т4 (см. фиг.1) раздельно подключены в провода расщепленных фаз соответствующих контролируемых участков ЛЭП.

Устройство для удаления с проводов гололедных образований дополнительно содержит n устройств мониторинга - 2 (по числу контролируемых участков ЛЭП), установленных вдоль ЛЭП на опорах линий электропередачи.

Каждое из устройств мониторинга и оповещения о гололедной опасности 2 включает:

- датчик гололедных нагрузок 3 (ДГН);

- формирователь цифрового кода по данным датчика гололедных нагрузок - 4;

- контроллер 5 для преобразования цифрового кода во временной интервал по правилу время-импульсной модуляции (ВИМ);

- блок автономного электропитания 6;

- радиопередатчик 7 для передачи по радиоканалу в диспетчерский пункт команд оповещения и управления системой защиты ЛЭП от гололедных образований.

Устройство для удаления с проводов гололедных образований содержит также электрическую подстанцию 8, включающую:

- генераторы мощных импульсов тока 1 по числу контролируемых ЛЭП; радиоприемные устройства 9 ((РПУ-1 - РПУ-n) по числу генераторов мощных импульсов тока) для приема от устройств мониторинга 2 сигналов с командами для автоматического включения системы защиты ЛЭП от гололедных образований;

- АРМ диспетчера 10;

- световое табло 11 с данными мониторинга ЛЭП и принятых мерах по обеспечению безопасности.

Устройство работает следующим образом.

Посредством автономных устройств для мониторинга 2, установленных на опорах вдоль линий электропередачи, по радиоканалу сообщается в диспетчерский пункт 10 (АРМ диспетчера) цифровое сообщение с указанием номера опоры и видов аварийной ситуации «Обрыв» или «Гололед». С автоматизированного рабочего места диспетчера (АРМ диспетчера) 10 информация поступает на световое табло 11 с данными мониторинга ЛЭП и принятых мерах по обеспечению безопасности.

По приему на подстанции команды «Гололед» автоматически включается соответствующий генератор мощных импульсов тока для разогревания и удаления с проводов гололедных образований. По завершению операции удаления гололеда с проводов от устройства мониторинга поступает команда «Норма», в соответствии с которой генераторы мощных импульсов тока отключаются и переходят в исходное состояние.

В случае поступления в диспетчерский пункт команды «Обрыв» с указанием номера провода аварийная бригада направляется на устранение повреждения в указанные в сообщении координаты ЛЭП.

Критерием аварийной ситуации является предельная гололедная весовая нагрузка на провода ЛЭП, контролируемые датчиками 3 (ДГН).

Датчик гололедной нагрузки 3 (ДГН), который в зависимости от веса провода, формирует три команды: «Обрыв», когда датчик фиксирует вес провода ниже установленного предела, «Норма», когда датчик фиксирует вес провода в пределах нормы, «Гололед», когда датчик фиксирует вес провода выше установленного предела, что говорит об опасности возникающего гололедного образования, при этом по радиоканалу передается команда в диспетчерский пункт на автоматическое включение устройства защиты ЛЭП от гололеда.

Сформированный цифровой код в формирователе цифрового кода 4 по данным датчиков гололедной нагрузки 3 представляет собой шестиразрядное число в десятичной форме исчисления, из которых первые четыре разряда являются идентификационным кодом с указанием номера опоры, на котором установлено устройство мониторинга. Следующий разряд указывает порядковый номер провода, с которым произошел обрыв, и последний шестой разряд указывает число, которое присвоено виду состояния линии электропередачи: «Обрыв», «Норма» или «Гололед».

Для передачи по радиоканалу данного цифрового кода используется способ, при котором код в контроллере 5 преобразуется во временной интервал по правилу время-импульсной модуляции (ВИМ), «начало» и «конец» которого сообщается в диспетчерский пункт передачей только двух соответствующих коротких радиоимпульсов, а число тактовых импульсов определенной частоты следования, подсчитанное в радиоприемниках 9 (РПУ-1 - РПУ-n) в данном временном интервале в десятичной форме исчисления и есть отображение переданного цифрового сообщения в виде команды на исполнение. Излучение радиосигнала в течение этого интервала не требуется. Тем самым достигается высокая экономия электроэнергии от автономного источника электропитания.

Таким образом, повышается эффективность защиты ЛЭП от гололедных образований за счет своевременного оповещения о надвигающейся аварийной ситуации, исключается человеческий фактор при аварийной ситуации путем автоматизированного удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередач и обеспечивается бесперебойная подача электроэнергии потребителям.

1. Устройство для удаления снежно-ледового покрытия с проводов линий электропередачи, включающее управляемый гальванически развязанный генератор мощных импульсов тока, подключенный посредством импульсных трансформаторов в провода соответствующей расщепленной фазы линий электропередачи, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит подстанцию и для каждого контролируемого участка ЛЭП на опорах вдоль линий электропередач установлено соответствующее устройство мониторинга и оповещения о гололедной опасности, каждое устройство мониторинга включает датчик гололедной нагрузки, формирователь цифрового кода, контроллер, блок электропитания и передатчик, причем выход блока электропитания параллельно подключен к формирователю цифрового кода, контроллеру и передатчику, а датчик гололедной нагрузки, формирователь цифрового кода и контроллер соединены последовательно между собой, кроме того, подстанция включает дополнительные управляемые гальванически развязанные генераторы мощных импульсов тока по числу контролируемых ЛЭП, подключенные посредством соответствующих импульсных трансформаторов в провода соответствующей расщепленной фазы линий электропередач, входы генераторов мощных импульсов соединены с выходами соответствующих каждому генератору радиоприемников, вторые выходы которых соединены с автоматизированным рабочим местом диспетчера, соединенным со световым табло для отображения вида аварийного состояния контролируемого участка ЛЭП.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок электропитания выполнен на основе ветряного генератора тока.