УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ГОЛОЛЕДНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ С ПРОВОДОВ

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована для механического удаления гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи.
Известно устройство для удаления гололедных отложений с проводов, содержащее пружину, установленную с зазором на проводе, и снабженное двуплечим коромыслом, рычагом и грузом, реагирующим на ветровые колебания проводов и соединенным с одним из концов пружины с помощью специального кинематического механизма /см. а.с. СССР 936149, кл. H02G 7/16, H02G 7/14, 1980 [I]/.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, низкая эффективность удаления гололедных отложений с проводов вследствие малости перемещений витков пружины, а также практическая невозможность удаления отложений уже в начальной стадии их образования.
Известно также устройство для удаления гололедных отложений, с проводов, содержащее установленные на проводе с зазором основную и дополнительную пружины, а также шарнирно закрепленную между ними пластину, реагирующую на ветровые нагрузки /см. а.с. СССР №902129, кл. H02G 7/16, 1980 [2] /.
Недостатками данного устройства при значительной сложности конструкции также является низкая эффективность удаления гололедных отложений с проводов, объясняемая малостью колебаний пластины относительно ее вертикального положения, и, соответственно - малостью амплитуд колебаний витков пружин, а также практической невозможностью удаления отложений в начальной стадии их образования.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по совокупности существенных признаков является устройство для удаления гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи, содержащее свободно надетые на провод и подвижные относительно него в продольном и радиальном напаравлениях пружины /см. патент Японии №32070, кл. H02G 7/16, 1977 [3]/, и принятое за прототип.
Недостатками устройства-прототипа являются низкая эффективность удаления гололедных отложений с участков провода электропередачи, а следовательно - и гашения низкочастотных колебаний проводов, что объясняется малой подвижностью пружин, практически не реагирующих на ветровые нагрузки, невозможностью эффективного удаления отложений уже в начальной стадии их образования. При определенных размерах и форме гололеда, а также скорости ветра возникают низкочастотные колебания проводов типа "пляски", приводящие к повреждению элементов пролета воздушных линий электропередачи.
Сущность полезной модели заключается в создании устройства, имеющего предельно простую конструкцию и обеспечивающего эффективное, непрерывное и автоматическое удаление гололедных отложений уже на начальной стадии их образования со смешением вдоль провода в пределах длины пролета.
Технический результат - повышение эффективности работы устройства.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве для удаления гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи, содержащем свободно надетые на провод и подвижные относительно него элементы, особенность заключается в том, что подвижные элементы выполнены в виде набора постоянных магнитов в форме дисков различного диаметра на основе редкоземельных металлов с осевыми отверстиями, намагниченных в аксиальном направлении, обращенных друг к другу одноименными полюсами и снабженных искусственной шероховатостью на внутренних, контактирующих с проводом поверхностях.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично показано предлагаемое устройство на общем виде.
5
Устройство для удаления гололедных отложений с проводов воздушных линий электропередачи содержит свободно надетые на провод I и подвижные относительно него элементы 2, при этом подвижные элементы 2 выполнены в виде набора постоянных магнитов в форме дисков различного диаметра на основе редкоземельных металлов с осевыми отверстиями 3, намагниченных в аксиальном направлении, то есть в поперечном направлении по толщине диска, обращенных друг к другу одноименными полюсами и снабженных искусственной шероховатостью на внутренних, контактирующих с проводом I поверхностях. Шероховатость выполнена с помощью специальной грубой накатки и на рисунке не показана. Для постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов характерно отлаженное серийное производство /см., например, "Материалы для авиационного приборостроения и конструкций" под ред. акад. А.Ф.Белова, М., 1982, стр.119-127 [4]/, высокие магнитные потоки, коэрцитивная сила и магнитная энергия. Такие магниты миниатюрны, очень легки, то есть незначительно нагружают провода I линии электропередачи. Для сплава RCo с полимерными связками при значительных величинах магнитного потока /Br≈I Тл/ характерны низкая хрупкость, значительная прочность в условиях ударов и вибраций, стойкость к температурным и климатическим воздействиям. Кроме того, что очень важно именно для данных конструкций, такие постоянные магниты с полимерными связками характеризуются высокими антипримерзающими свойствами вследствие своей гидрофобности, то есть слабому смачиванию водой.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
Диски 2 постоянных магнитов имеют разные диаметры и установлены на проводе I в случайном чередующемся порядке. Поэтому, они, естественно, характеризуются разным сопротивлением /парусностью/ при ветровых нагрузках. При малейших ветровых возмущениях/, а такие на высоте воздушных линий и во время года, опасное с точки зрения гололедных отложений, происходят практически непрерывно /и в разнообразных направлениях/ происходят непрерывные взаимные относительные смещения дисков 2 как вдоль провода I, так и их проворот вокруг провода I. B случае приближения любого диска 2 к любому из соседних возникают магнитные силы отталкивания /одноименные полюса/, диски 2 сразу же "разбегаются" друг от друга, опять действуют силы от порывов ветра и т.п. Кроме того, обязательно присутствует эффект силового взаимодействия постоянных магнитов 2 с переменным электромагнитным полем тока в проводе I. В результате будут происходить постоянные автоматические хаотичные смещения дисков 2 по всей длине пролета, а также их поворот относительно провода I. При этом диски 2 за счет значительных сил отталкивания при сближении друг к другу на малые расстояния в принципе не могут контактировать друг с другом, то есть "бегают" порознь. В результате таких движений и контакта с проводом I искусственных шероховатостей торцов отверстий 3 в дисках 2 происходит эффективное удаление гололедных отложений и мокрого снега с провода I. Особенно ценно то, что вследствие непрерывных автоматических колебаний дисков 2 такое удаление отложений происходит сразу же на ранней стадии их образования, практически в жидкой фазе, когда стенка гололеда незначительна. Это значительно упрощает и ускоряет процесс. Постоянное движение дисков 2, специфика их материала /см. выше/, а также совмещение линейных и крутильных перемещений дисков предельно уменьшает опасность примерзания дисков 2 к проводу I.
Предлагаемое устройство имеет предельно простую конструкцию, эффективно и универсально, может быть использовано на линиях электропередачи практически любого типа и при любых условиях эксплуатации.