Устройство измерения тяжения подвески на фазном проводе воздушной линии электропередачи

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована для определения массы гололедно-изморозевых отложений на фазном проводе воздушной линии электропередачи.
Уровень техники
Известен датчик гололедных нагрузок, содержащий чувствительный элемент, кинематически связанный с преобразователем перемещения в электрический сигнал, имеющий кодирующее устройство в виде набора шариков, считывающее устройство, а также контактное устройство, которое через каналы телемеханики связано с устройством приема информации на диспетчерском пункте. Однако данное устройство для осуществления способа имеет низкую надежность из-за возможности подтекания залитой в корпус морозостойкой жидкости (масла), сложности производства ревизии и ремонта (необходимо сливать масло), наличия механических элементов, контактных узлов и подвижных сопряжений, которые истираются в процессе работы. ([1] заявка на патент РФ №94038387, МПК H02G 7/16, опубл. 10.09.1996).
Известны устройства измерения гололедной нагрузки на воздушной линии электропередачи, напрямую измеряющие вес провода с гололедными отложениями с помощью датчиков силы, установленными в разрыв между траверсой и изолирующей подвеской ([2] патент РФ №2291536, МПК H02G 7/16, Н04 В 3/54, опубл. 10.01.2007; [3] патент РФ №2145758, МПК H02G 7/16, опубл. 20.02.2000).
Наиболее близким аналогом является устройство для измерения гололедной и ветровой нагрузок на воздушных линиях электропередачи ([4] патент РФ на полезную модель №100682, МПК H02G 7/16, H02J 13/00, опубл. 20.12.2010), которое содержит датчик силы, два датчика крена и датчик температуры, подвешенные между траверсой опоры и гирляндой изоляторов с фазным проводом; два датчика крена, расположенные на теле опоры; контроллер опроса и передающий радиомодем, расположенные на траверсе; а также принимающий радиомодем, электрически связанный с компьютером. Введенный датчик температуры регистрирует температуру окружающего воздуха, по которой косвенно определяют температуру провода. Контроллер опроса опрашивает датчики температуры, крена и силы, формирует пакеты информации и, посредством передающего и принимающего радиомодемов, направляет их на компьютер, где данные визуализируются.
Недостатком прототипа является наличие проводной связи между датчиками силы, крена, температуры, подвешенными между траверсой и гирляндой изоляторов, датчиками крена, расположенными на теле опоры и контроллером опроса с радиомодемом, расположенными на траверсе. Проводная связь используется для передачи информации и организации питания элементов устройства, расположенных между траверсой и изолирующей подвеской. Наличие проводной связи снижает надежность работы устройства, особенно в грозовой период, так как при возникновении перенапряжения на опоре с высоким сопротивлением заземлителя, потенциалы тела опоры и траверсы уравниваются с помощью проводной связи устройства для измерения гололедной и ветровой нагрузок на воздушных линиях электропередачи. При отказе от проводной связи (использование беспроводной связи для передачи информации) возникает сложность организации питания датчиков силы, крена, температуры, подвешенных между траверсой и гирляндой изоляторов.
Сущность полезной модели
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности опроса датчика тяжения подвески.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности опроса датчика тяжения подвески, не зависящей от качества заземления опоры.
Технический результат достигается за счет того, что устройство измерения тяжения подвески на фазном проводе воздушной линии электропередачи содержит датчик силы, установленный в разрыв подвески гирлянды изоляторов между двухлапчатым ушком и глухим зажимом, и подсоединенный через экранированный провод к корпусу устройства тяжения подвески, внутри которого находится аккумулятор, радиопередающее устройство и плата управления, при этом корпус устройства крепится на фазном проводе при помощи устройства отбора мощности, размер внутреннего диаметра которого соответствует размеру диаметра фазного провода 6, через диэлектрическую подложку, предназначенную для защиты элементов корпуса от перегрева при возникновении токов перегрузки.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
Фиг. 1 - конструкция устройства
поз. 1 - корпус - IP-защищенная капсула
поз. 2 - датчик силы
поз. 3 - гирлянда изоляторов (изолятор)
поз. 4 - двухлапчатое ушко (или оконцеватель полимерного изолятора)
поз. 5 - глухой зажим (лодочка)
поз. 6 - фазный провод
поз. 7 - устройство отбора мощности с фазного провода
поз. 8 - диэлектрическая подложка
поз. 9 - плата управления
поз. 10 - аккумулятор
поз. 11 - радиопередающее устройство
поз. 12 - экранированный провод
Осуществление полезной модели
Устройство измерения тяжения подвески на фазном проводе воздушной линии электропередачи (фиг. 1) содержит металлический корпус устройства 1 и датчик силы 2, установленный в разрыв подвески гирлянды изоляторов 3 между двухлапчатым ушком 4 полимерного изолятора и глухим зажимом (лодочкой) 5.
Корпус - IP-защищенная капсула 1, устанавливается на фазном проводе 6 с помощью разъемного магнитопровода устройства отбора мощности с фазного провода 7, который в свою очередь крепится быстросъемным болтовым соединением. Размер внутреннего диаметра магнитопровода устройства отбора мощности 7 выбирается под диаметр фазного провода 6. Корпус устройства 1 соединяется с магнитопроводом устройства отбора мощности 7 через диэлектрическую подложку 8 с низкой теплопроводностью. Подложка 8 служит для защиты компонентов устройства от перегрева при возникающих токах перегрузки в линии. Компоненты устройства включают в себя плату управления 9, аккумулятор 10 и радиопередающее устройство 11, которые располагаются внутри корпуса 1. Устройство измерения тяжения подвески подсоединено к входам платы управления 9, выход которой подключен к входу радиопередающего устройства 11.
Устройство работает следующим образом.
Радиопередающее устройство 11, плата управления 9, датчик силы 2 получают питание от аккумулятора 10, заряд которого восполняется от устройства отбора мощности с фазного провода 7.
Плата управления 9 опрашивает датчик силы 2 и через закрепленный к корпусу экранированный провод 12 передает информацию на радиопередающее устройство 11, которое транслирует собранную информацию принимающему устройству беспроводной передачи данных.
Описанное устройство способно работать автономно (заряд аккумулятора восполняется устройством отбора мощности), не требует проводного соединения с приемным блоком для организации передачи данных и питания, который обычно находится на теле опоры на расстоянии 6-8 метров от земли. Устройства измерения тяжения подвески фазного провода с соединительным проводом в грозовой период часто выходят из строя, так как через соединительный провод уравниваются потенциалы тела опоры на высоте 6-8 метров и траверсы во время удара молнии. Особенно часто это наблюдается при снижении качества заземления опоры. Описанное устройство гальванически развязано с приемным блоком, поэтому его работа не зависит от качества заземления опоры.