RU179396U1 - Устройство для удаления гололеда с воздушной линии электропередачи - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно к эксплуатации воздушных линий электропередачи (ЛЭП) напряжением от 0,4 до 10 кВ, и может быть использована для удаления в зимнее время гололедных образований на проводах ЛЭП, находящихся под напряжением или в обесточенном состоянии.Устройство содержит изолированную штангу, имеющую крюк на верхнем конце, выполненный с возможностью зацепления с проводом, содержащим гололед. На изолированной части штанги установлен поршневой пневматический механизм, на конце штока поршня которого закреплена металлическая полусфера. Внутри штанги проложен спиральный шланг высокого давления, соединенный с баллоном для сжатого воздуха, размещенным в нижней части штанги.Технический результат - повышение качества удаления гололеда с провода воздушной ЛЭП за счет создания поперечного удара по проводу в разных направлениях по отношению к горизонту. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно к эксплуатации воздушных линий электропередачи (ЛЭП) напряжением от 0,4 до 10 кВ, и может быть использована для удаления в зимнее время гололедных образований на проводах ЛЭП, находящихся под напряжением или в обесточенном состоянии.

Отложения гололеда на проводах и тросах воздушных ЛЭП приводят к обрывам проводов и тросов, коротким замыканиям и даже падениям опор ЛЭП, что существенно осложняет питание электроэнергией потребителей и приносит значительный экономический ущерб. Последующее восстановление воздушных ЛЭП связано с большими материальными и моральными затратами, с транспортными расходами, монтажными и пусконаладочными работами.

Предложено большое количество методов профилактики и борьбы с гололедом на проводах ЛЭП, но при этом каждый из них имеет свои недостатки. Известны механические способы удаления гололеда с проводов воздушных ЛЭП, заключающиеся в применении специальных приспособлений, обеспечивающих удаление льда с проводов. Недостатком таких устройств является низкая производительность и возможность повреждения и деформации проводов в процессе удаления гололеда, что приводит к обрывам сети и сопровождается ускоренным износом проводов.

В большинстве случаев организациями, эксплуатирующими воздушные ЛЭП напряжением 0,4-10 кВ, не применяются эффективные способы удаления гололеда с проводов. Чаще всего, эксплуатирующий линии персонал применяет обычные удары палкой по проводам. Данный способ неэффективен и может иметь негативные последствия как для персонала (падение гололеда на голову), так и для ЛЭП (механические повреждения вследствие неоднократных ударов).

Известно гололедоочистительное приспособление, предназначенное для работы с земли, штанга-скребок для очистки контактных проводов от гололеда, содержащее ролик, фиксирующее устройство, ловитель, планку, верхнюю штангу, патрубок, основную трубу, нож, держатель ножа, направляющую трубку, изолированную штангу, веревку (Интернет-сайт, режим доступа: http://sinref.ru/000_uchebniki/00850_ energetica/003_montaj_ expluatacia_i_remont_ kontaktnoi_seti_belaev_1964/081.htm).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, низкая эффективность применения для очистки плотного слоя гололедных отложений, что снижает качество удаления гололеда и функциональные возможности.

Известно устройство для механической очистки электрических воздушных проводов от снега и гололеда, выполненное в виде принудительно перемещаемой по проводу каретки с рамой, несущей два ролика, ножи для очистки проводов и рычаги для прикрепления тросов, посредством которых с поверхности земли каретка может быть повернута вокруг любого из роликов (авт. св. СССР № 65433, МПК H02G7/16, опубл. 31.12.1945 г.).

Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности из-за трудоемкости манипулирования кареткой и управления вручную с земли, что связано с непроизвольной порчей проводов и потерей времени на специально для этого отключенных линиях, а также снижение качества удаления гололеда.

Известно также устройство для сброса отложений с проводов линий электропередачи, устанавливаемое между гирляндой изоляторов и зажимом, содержащее молоток, ударяющий по проводу, и привод, действующий от веса отложений, выполненный в виде двух рычагов первого рода, два идентичных плеча которых соединены между собой пружинами, а два других плеча снабжены зубцами, входящими в зацепление с зубчатой рейкой, соединенной с анкерным зажимом, а указанный молоток соединен с одним из рычагов через храповой механизм и установленный на рычаге зубчатый сектор (авт. св. СССР № 252438, МПК H02G7/16, опубл. 22.09.1969 г.).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, ограниченные функциональные возможности, низкая эффективность сброса гололедных отложений и эксплуатационная надежность.

Известно устройство для сброса отложений с проводов линий электропередачи, содержащее молоток, ударяющий по проводу под действием веса отложений, при этом устройство выполнено по типу пружинных весов, встроенных в подвеску провода к гирлянде и кинематически связанных своим подвижным стержнем с поворотной рукояткой молотка при помощи шарнирного коромысла и толкателя, сцепленных между собой посредством зубьев (авт. св. СССР № 115292, МПК H02G7/16, заявл. 30.03.1957 г.).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, ограниченные функциональные возможности и низкая эффективность сброса гололеда.

Все упомянутые аналоги имеют общие недостатки, состоящие в сложности устройств из-за большого количества конструктивных элементов, снижающих надежность механизма или устройства, и низкое качество удаления гололеда с провода. Данные недостатки явились причиной того, что все вышеуказанные устройства не получили широкого распространения в электроэнергетике.

Наиболее близким по технической сущности к предложенной полезной модели является известное устройство для удаления гололеда, состоящее из удлиненной изолированной штанги, имеющей крюк (хомут) на верхнем конце со стальным шкивом с канавкой, закрепленным в крюке и выполненным с возможностью зацепления с проводом, содержащим гололед. Колесо шкива прокатывается по проводу, используя ручку, чтобы разбить гололед на проводе, тем самым освобождая провод от льда. Устройство содержит веревку c карабином для закрепления нижнего конца штанги (патент США на изобретение № 3916732, МПК H02G7/16, опубл. 04.11.1975 г.).

Недостатками устройства являются возможность отклонения верхнего конца штанги от рабочего положения, что снижает качество удаления гололеда с провода и ограничивает область его использования. Кроме того, при срабатывании устройства возможно не полное, а частичное удаление гололедной муфты, в результате этого остаток наледи будет увеличивать вес провода.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности удаления гололеда с воздушной ЛЭП, а также обеспечение автономного и эффективного функционирования устройства, повышая надежность и безаварийную работу ЛЭП.

Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является повышение качества удаления гололеда с провода воздушной ЛЭП за счет создания поперечного удара по проводу в разных направлениях по отношению к горизонту.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для удаления гололеда с воздушной линии электропередачи, содержащем изолированную штангу, имеющую крюк на верхнем конце, выполненный с возможностью зацепления с проводом, содержащим гололед, согласно полезной модели на изолированной части штанги установлен поршневой пневматический механизм, на конце штока поршня которого закреплена металлическая полусфера, при этом внутри штанги проложен спиральный шланг высокого давления, соединенный с баллоном для сжатого воздуха, размещенным в нижней части штанги.

Целесообразно, чтобы полусфера была соединена резьбовым соединением со штоком поршня пневматического механизма.

Предпочтительно, чтобы крюк был образован из несколько раз изогнутой части из пруткового металла.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для удаления гололеда с воздушной ЛЭП (общий вид устройства); на фиг. 2 – схематически показан поршневой пневматический механизм, находящийся в сжатом состоянии; на фиг. 3 – схематически показан поршневой пневматический механизм в конце срабатывания (при срабатывании).

Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 – диэлектрическая штанга; 2 – крюк; 3 - поршневой пневматический механизм; 4 – ударный элемент в виде полусферы, закрепленный на конце штока поршня пневматического механизма 3; 5 – спиральный шланг высокого давления; 6 – баллон со сжатым воздухом.

Устройство для удаления гололеда с воздушной ЛЭП содержит модернизированную диэлектрическую штангу 1, выполненную из стеклопластикового профиля, имеющую крюк 2 на верхнем конце, выполненный с возможностью зацепления с проводом, содержащим гололед. Крюк 2 содержит стержневую часть, имеющую на свободном конце крюкообразный изгиб, образованный из несколько раз изогнутой части из пруткового металла. На изолированной части диэлектрической штанги 1 установлен поршневой пневматический механизм 3, на конце штока поршня которого закреплена металлическая полусфера 4 (фиг. 1-3). Полусфера 4 соединена резьбовым соединением со штоком поршня пневматического механизма 3.

Для осуществления питания поршневого пневматического механизма 3 внутри штанги 1 проложен спиральный шланг высокого давления 5, соединенный с баллоном для сжатого воздуха 6, размещенным в нижней части штанги 1. Рабочее вещество системы – сжатый воздух.

В качестве диэлектрической штанги 1 целесообразно использовать штангу оперативную универсальную ШОУ-10 (см., например, Интернет-сайт, режим доступа: http://www.electrosarg.ru/showitem.aspx?itemID=2735). Характеристики штанги ШОУ-10: рабочее напряжение 15 кВ; длина изолированной части 800 мм; длина рукоятки 300 мм; общая длина штанги 1250 мм; масса 1,2 кг. Возможно применение штанги ШОУ-110 длиной 2400 мм.

Пневматический механизм 3 осуществляет преобразование потенциальной энергии сжатого воздуха из баллона 6 в кинетическую энергию полусферы 4, которая, в свою очередь, разрушает ударным воздействием гололед на воздушной линии.

В качестве поршневого пневматического механизма 3 для эффективной работы данного устройства целесообразно использовать пневмоцилиндр серии RAL миницилиндр (например, Интернет-сайт, режим доступа: http://pneumoprivod.ru/

mal-series.htm). Технические характеристики пневмоцилиндра серии RAL: диаметр цилиндра 16 мм; рабочая среда воздух; рабочее давление 1-9,0 кгс/см²; диапазон скоростей 50-800 мм/с; стандарт ISO 6432; принцип действия - двустороннего действия.

Для применения в данном устройстве целесообразно использовать спиральный шланг высокого давления 5 серии SPR (см., например, Интернет-сайт, режим доступа: http://tepmo.com/catalog/spiral-air/), являющийся эластичным шлангом из полиуретана, устойчивым к морозной среде и многократным перегибам. Диапазон рабочих температур: -30°С...+60°С.

Целесообразно применение баллона сжатого воздуха 6 серии Eurocylinders объёмом 1 л (например, Интернет-сайт, режим доступа: http://www.germes-gas.ru/gazovye-ballony/eurocylinders/szhatyjvozduh¬). Технические характеристики баллона сжатого воздуха серии Eurocylinders: рабочее давление 300 Атм; высота 275 мм; диаметр 83 мм; материал - сталь; масса баллона 1,6 кг; масса газа 0,37 кг.

В конструкции целесообразно применение металлической полусферы 4 диаметром 25 мм с отверстием для резьбового соединения со штоком поршня пневматического механизма 3.

В устройстве целесообразно применение клапан-переключателя с ручным управлением (механического пневмораспределителя) серии М (см., например, Интернет-сайт, режим доступа: http://pneumoprivod.ru/valve_mechan.htm).

Устройство для удаления гололеда с воздушной ЛЭП работает следующим образом.

При возникновении гололедной ситуации для удаления гололедных образований с локального участка воздушной ЛЭП обслуживающий персонал устанавливает устройство на воздушную линию таким образом, чтобы провод воздушной линий оказался между металлическим крюком 2 и пневматическим механизмом (крепление диэлектрической штанги 1 осуществляется одним концом к проводу линии электропередачи с помощью крюка 2). Затем активирует с помощью клапана-переключателя (не показан) поршневой пневматический механизм 3 (фиг. 2 и 3).

В результате удара металлической полусферы 4 по обледеневшему проводу, происходит удаление гололедообразования с воздушной ЛЭП за счет вибрации провода, создаваемой ударом.

При этом создаются механические ударные воздействия на провода с периодическим их встряхиванием, вызывая этим высокие знакопеременные растягивающие и сжимающие напряжения за счет изгиба и встряски обледеневших проводов, способствующие более эффективному разрушению и стряхиванию льда, налипшего на провод ЛЭП.

Срабатывание пневматического механизма 3 приводит к тряске проводов и откалыванию льда с рассеянием энергии их колебаний.

Вертикально направленный удар стержня с полусферой 4 создает волну, распространяющуюся вдоль ЛЭП, разгружая при этом линию от гололеда.

Возврат полусферы 4 в исходное состояние происходит за счет пневматического механизма 3 (реверс).

К технико-экономическим преимуществам предложенного устройства относится то, что его применение не требует специальных навыков, устройство состоит из небольшого числа конструктивных элементов, вследствие чего повышается надежность работы устройства и упрощается технология производства конструкции. Предложенное устройство может быть изготовлено на любом, средней технологической оснащенности, производстве.

Предложенное пневматическое устройство для удаления гололеда с воздушных ЛЭП способно эффективно удалять гололед с ЛЭП напряжением 0,4 кВ и, следовательно, уменьшить вероятность возникновения колебаний проводов, приводящих к аварийной ситуации.

Claims (3)

1. Устройство для удаления гололеда с воздушной линии электропередачи, содержащее изолированную штангу, имеющую крюк на верхнем конце, выполненный с возможностью зацепления с проводом, содержащим гололед, отличающееся тем, что на изолированной части штанги установлен поршневой пневматический механизм, на конце штока поршня которого закреплена металлическая полусфера, при этом внутри штанги проложен спиральный шланг высокого давления, соединенный с баллоном для сжатого воздуха, размещенным в нижней части штанги.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полусфера соединена резьбовым соединением со штоком поршня пневматического механизма.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крюк образован из несколько раз изогнутой части из пруткового металла.

Images