Устройство перемещения по проводам воздушной линии электропередачи

Полезная модель относятся к электроэнергетике и предназначена для повышения надежности передачи электрической энергии по высоковольтным воздушным линиям.
Определение состояния проводов, изоляторов других элементов линии электропередачи, особенно в зимний период и межсезонье в труднодоступных районах, является серьезной проблемой в электроэнергетике. Своевременное обнаружение обрыва жил, налипания снега, образование ледовых отложений может значительно сократить количество выходов из строя воздушных линий электропередачи при своевременном реагировании на обнаруженные проблемы. Для обеспечения контроля за состоянием линии электропередачи можно использовать мобильные устройства перемещения по проводам, которое может быть оборудовано различными датчиками и устройствами очистки проводов от налипшего снега и льда.
Известно устройство (Патент RU 2470434, МПК H02G 7/16, опубл. 20.12.2012), в котором для перемещения используется реактивная сила от воспламенения ацетилена, вырабатываемого при соприкосновении карбида кальция с водой. Сложность конструкции, движение лишь в одну сторону, сложность загрузки компонентов, отсутствие возможности управления процессом плавки и движения являются недостатками данного устройства.
В устройстве (Патент RU 2092952, МПК H02G 7/16, опубл. 10.10.1997) используется сила ветра. Оно включает установленные неподвижно относительно контейнера взаимно перпендикулярные лопасти, одна из которых установлена перпендикулярно проводу с образованием средства для перемещения контейнера-гидрофобизатора-очистителя вдоль провода, а другая установлена в плоскости, продольной проводу, со смещением центра тяжести относительно контейнера-гидрофобизатора-очистителя с образованием средства для углового колебательного движения, при этом контейнер-гидрофобизатор-очиститель выполнен с отверстиями в боковых стенках, предназначенными для механического удаления льда с провода. Под гидрофобизатором понимается сам материал контейнера либо корпус механизма, с помощью которого контейнер-гидрофобизатор имеет непрерывное возвратно-поступательное перемещение по проводу при наличии достаточной для работы устройства силы или скорости ветра. Недостатки устройства - зависимость от скорости и направления ветра, невозможность работы в безветренную погоду и невысокая производительность, так как требуются значительные механические усилия, возможность повреждения и деформации проводов в процессе удаления гололеда.
Наиболее близким к предлагаемому устройству, выбранного в качестве прототипа, является устройство (Патент RU 91230, МПК H02G 7/16, опубл. 27.12.2010), содержащее корпус, выполненный с возможностью установки на проводе, снабженный средством передвижения и источником питания. Средство передвижения содержит подвижный модуль, выполненный с возможностью перемещения относительно корпуса, и взаимодействующую с ним левистическую катушку, неподвижно закрепленную на корпусе и взаимосвязанную с источником питания, при этом подвижный модуль включает как минимум один постоянный магнит и средство фиксации подвижного модуля, выполненное с возможностью взаимодействия с проводом линии электропередач. В качестве источника питания в устройстве используется тороидальный трансформатор тока. Передвижение устройства осуществляется в пределах одного пролета линии электропередачи с запуском и остановкой с дистанционного пульта управления или с пульта управления диспетчером кодированным сигналом по высокочастотной связи. Для движения блок управления попеременно подает на левистическую катушку положительное и отрицательное напряжение. В зависимости от того, какое напряжение подано, постоянный магнит в подвижном модуле притягивается к катушке или отталкивается. В зависимости от требуемого направления движения, после притягивания или после отталкивания, подвижный модуль жестко фиксируется на проводе стопором. В следующий момент взаимное притяжение (или отталкивание) катушки и магнита заставляет смещаться вдоль провода уже само устройство. Данная модель имеет недостатки, связанные со сложностью конструкции, системы управления, невозможностью обеспечения равномерного движения, низкой скоростью перемещения, сложностью фиксации провода на обледенелом проводе, возможностью повреждения провода, низким КПД.
Задачей полезной модели является разработка устройства перемещения по проводам воздушной линии электропередачи, в котором устранены недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом является возможность работы в безветренную погоду, отсутствие, либо слабое влияние на скорость перемещения направления и скорости ветра, химических компонентов, равномерное движение в прямом и обратном направлении, обеспечение управляемых режимов работы, получение информации о состоянии проводов и окружающего пространства.
Технический результат достигается тем, что устройство перемещения по проводам воздушной линии электропередачи, содержащее корпус, выполненный с возможностью установки на проводе, снабженный средством передвижения и источником питания в виде тороидального трансформатора тока, движущееся за счет энергии магнитного поля, наведенного протекающим по проводам током, отличающееся тем, что движение осуществляется с помощью подпружиненных колес, приводимых во вращение электродвигателем, с изменением направления движения при переключении концевых переключателей в местах установки упоров, либо по командам, передаваемым по высокочастотной связи, радиоканалу и др., оборудованное измерительными блоками с контактными и дистанционными датчиками влажности, температуры, скорости ветра, толщины ледовых образований, провиса проводов, видеофотокамер мониторинга состояния проводов и окружающего пространства и др. Дополнительно устройство выполнено с возможностью установки универсальных креплений для приспособлений очистки проводов от снежно-ледовых образований.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено устройство перемещения по проводам воздушной линии электропередачи.
Цифрами на чертеже обозначены:
1 - провод;
2 - корпус;
3 - блок питания;
4 - электродвигатель;
5 - подпружиненные колеса;
6 - измерительный блок;
7 - контактные и дистанционные датчики;
8 - концевой переключатель;
9 - блок связи и управления.
Устройство, представленное на фиг. 1, выполнено с возможность установки на провод (1), состоит из корпуса (2), блока питания (3), который включает трансформатор с преобразователем тока, электродвигателя (4), приводящего к вращению подпружиненных колес (5), измерительных блоков (6) с контактными и дистанционными датчиками (7). При достижении упора, установленного на элементах линии, происходит срабатывание концевых переключателей (8), положение которых меняет направление движения устройства на противоположное. В измерительных блоках могут быть смонтированы датчики влажности, температуры, скорости ветра, толщины ледовых образований, провиса проводов, видеофотокамеры мониторинга состояния проводов и окружающего пространства и др. Изменение режимов перемещения, работы датчиков и вспомогательных устройств возможно с помощью блока связи и управления, управление которым осуществляется дистанционно по высокочастотной связи, радиоканалу (9). Возможна установка приспособлений очистки проводов.
Устройство работает следующим образом: при протекании тока по линии электропередачи в блоке питания (3) с преобразователем тока возникает наведенный ток, протекающий по обмоткам электродвигателя (4), что приводит к вращению ротора двигателя, вращению подпружиненных колес (5) и перемещению устройства по проводу (1), с изменением направления движения при переключении концевых переключателей (8) в местах установки упоров, либо по командам, передаваемым по высокочастотной связи, радиоканалу и др. Информация от контактных и дистанционных датчиков (7) влажности, температуры, скорости ветра, толщины ледовых образований, провиса проводов, видеофотокамер мониторинга состояния проводов и окружающего пространства, размещенных в измерительном блоке, передается непрерывно или по запросу из блока связи и управления (9). При необходимости в устройство перемещения возможна установка приспособлений для очистки проводов.