СПОСОБ ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА
METHOD FOR GLASE ICE MELTING

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередач.
Известен способ плавки гололеда, осуществляемый с помощью устройства для плавки гололеда (RU 2235397 С2, H01G 7/16, 2003.11.10), заключающийся в отключении выключателей и разъединителей выбранной фазы воздушных линий электропередач и замыкании разъединителей 2-х других фаз, осуществляя тем самым двухфазный режим электропередачи. Переменный ток от трехфазного трансформатора через замкнутые разъединители поступает на зажим переменного тока преобразователя и от второго зажима замыкается через землю на заземленную нейтраль. Переменный ток преобразователя создает ток нулевой последовательности в воздушных линиях и индуктирует ток в тросах, вызывая одновременное плавление гололеда в проводе и в тросе, позволяющий осуществлять плавку гололеда без отключения всей воздушной линии. Затем переходят к плавке гололеда на других фазах, собирая схему плавки аналогично предыдущей.
Недостатком данного решения является то, что в процессе плавки гололеда всегда отключена одна из фаз, это предполагает ограниченный режим электропередачи, что особенно нежелательно для крупных потребителей электроэнергии, и, в свою очередь, ведет к убыткам от недопоставленной энергии. Кроме того, осуществление данного способа требует дорогостоящего оборудования, в частности силового и преобразовательного оборудования, что повышает себестоимость.
Известно также устройство для плавки гололеда на разделенных изолирующими распорками проводах расщепленной фазы линии электропередачи (SU 593617 А1, H02G 7/16, 08.12.68 - прототип), содержащее источник постоянного тока в виде неуправляемого преобразователя, включенного в рассечку одного из проводов пары проводов расщепленной фазы, образующих замкнутый контур, при этом дополнительный источник постоянного тока включен в рассечку другого провода указанной фазы. Данное устройство позволяет осуществлять плавку гололеда без отключения нагрузки и проводить плавку одновременно на трех фазах линии электропередачи или поочередно в отдельных фазах.
Недостатком устройства является необходимость использования силового оборудования, что предполагает значительные затраты при осуществлении плавки гололеда.
Задачей настоящего изобретения является создание экономичного способа плавки гололеда, позволяющего проводить плавку гололеда на воздушных линиях электропередач с расщепленной фазой без отключения потребителя и какого-либо ограничения подачи ему электроэнергии.
Поставленная задача достигается тем, что в способе плавки гололеда на разделенных изолирующими распорками проводах расщепленной фазы воздушной линии электропередач согласно изобретению при реконструкции или новом строительстве воздушной линии электропередач в зоне образования гололеда на воздушные линии электропередач устанавливают распределительные устройства плавки гололеда, при этом схему плавки гололеда собирают в зависимости от количества проводов в расщепленных фазах с применением стационарных шунтирующих перемычек и коммутационных аппаратов в распределительных устройствах, а сечение проводов в расщепленной фазе рассчитывают из условия достаточного их нагрева для плавки гололеда рабочим током нагрузки в фазе, при прохождении этого тока только по одному проводу расщепленной фазы.
Распределительные устройства могут быть установлены на одну и/или несколько воздушных линий электропередач.
Распределительные устройства могут быть установлены на каждой фазе воздушной линии электропередач.
В зоне образования гололеда распределительные устройства могут быть установлены по границам зоны.
В зоне образования гололеда распределительные устройства могут быть установлены по границам зоны и в промежуточных точках.
Способ может быть осуществлен при последовательно соединенных проводах расщепленной фазы с возможностью одновременной плавки на всех проводах фазы.
Способ может быть осуществлен с выделением каждого провода расщепленной фазы с возможностью поочередной плавки в проводах фазы.
Способ может быть осуществлен при комбинированной схеме сборки проводов в расщепленной фазе - последовательное соединение в сочетании с выделением отдельных проводов.
Изобретение поясняется чертежами, на которых приведены схемы плавки гололеда при последовательно соединенных проводах в расщепленной фазе - фиг.1 и с выделением каждого провода в фазе (фиг.2).
Позициями на чертежах отмечены распределительные устройства плавки гололеда 1, расположенные по границам зоны образования гололеда 2, содержащие шины фазы 3, провода 4 в расщепленной фазе, шунтирующие перемычки 5, коммутационные аппараты 6.
Способ осуществляют следующим образом.
На участках воздушной линии электропередач, подверженных образованию гололеда при их реконструкции или при новом строительстве, устанавливают распределительные устройства плавки гололеда. Число устанавливаемых распределительных устройств плавки гололеда зависит от протяженности обледененного участка. При незначительной протяженности распределительные устройства устанавливают по границам зоны обледенения, в других случаях распределительные устройства могут быть установлены как по границам обледенения, так и на промежуточных участках. Сечение заменяемых при реконструкции проводов в расщепленной фазе или применяемых при новом строительстве воздушных линий электропередач рассчитывают из условия достаточного их нагрева для плавки гололеда рабочим током нагрузки в фазе, при прохождении этого тока только по одному проводу расщепленной фазы.
При реализации полной схемы плавки гололеда с выделением каждого провода в фазе, что возможно при любом количестве проводов в расщепленной фазе, в распределительном устройстве на каждый провод фазы устанавливают отдельный коммутационный аппарат, рассчитанный на полный фазный ток, в сочетании со стационарными шунтирующими перемычками между проводами фазы, которые устанавливают после коммутационных аппаратов в сторону соседнего распределительного устройства плавки гололеда. Плавка гололеда в этом случае идет поочередно в проводах фазы. При оптимизированной схеме плавки гололеда провода фазы соединяют последовательно, это может быть реализовано в случае нечетного количества проводов в расщепленной фазе. Плавка гололеда в этом случае происходит одновременно на всех проводах фазы. Число коммутационных аппаратов в распределительном устройстве плавки гололеда в этом случае меньше количества проводов в расщепленной фазе, при этом также используются стационарные шунтирующие перемычки между проводами фазы. При нечетном количестве проводов в расщепленной фазе и четном количестве проводов в расщепленной фазе, равным более 2-х проводов, возможна комбинированная схема плавки гололеда.
При выборе типа коммутационного аппарата учитывают уровни напряжения и тока в воздушных линиях электропередач.
Способ плавки гололеда иллюстрируется примером.
ПРИМЕР. Проверка промышленной применимости способа плавки гололеда проводилась вблизи открытого незамерзающего водоема при наличии тумана над водой и ветра (5-6 м/с) со стороны водоема, при температуре воздуха -7-8°С. Способ осуществляли на проводе с расщепленной фазой, состоящим из трех проводов марки А-10. По проводам пропускали ток 140 А, 50 Гц. При нормальном режиме прохождения тока (в случае параллельного соединения проводов) температура провода в защищенном от гололеда месте и в месте образования гололеда (замер температуры производили сразу после механического снятия гололеда) составляла -3°С. При осуществлении способа по изобретению - переключении схемы соединения проводов с параллельной на последовательную, температура проводов в предполагаемой зоне обледенения составляла 36-40°С и образование гололеда не наблюдалось.
Предлагаемый способ плавки гололеда позволяет:
- осуществлять плавку гололеда без применения дорогостоящего силового и преобразовательного оборудования;
- осуществлять плавку одновременно на всех проводах расщепленной фазы или по очереди на каждом проводе фазы;
- осуществлять плавку гололеда на отдельных участках воздушных линий электропередач, между любыми двумя распределительными устройствами плавки гололеда.