СИСТЕМА И СПОСОБ ОЧИСТКИ ЛЬДА С КАБЕЛЕЙ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

1. Система для операций очистки ото льда и предотвращения обледенения линий электропередач постоянного и переменного тока, содержащая
по меньшей мере, одну секцию кабеля для передачи энергии в линии передач, содержащей, по меньшей мере, первую, вторую и третью токоведущую жилы; при этом первая, вторая и третья токоведущие жилы являются взаимно электрически изолированы по длине секции, но соединены на концах секции, чтобы сформировать последовательный змеевидный путь, по меньшей мере, трех токоведущих жил, соединенных последовательно; и
по меньшей мере, первый переключатель на первом конце секции кабеля и, по меньшей мере, второй переключатель на втором конце секции кабеля, при этом первый и второй переключатели работают так, что первая, вторая и третья токоведущие жилы соединены параллельно в обычном режиме работы и работают последовательно в режиме предотвращения обледенения.
2. Система по п.1, в которой соединения для передачи электроэнергии через секцию кабеля сделаны на первую токоведущую жилу в первом переключателе и на третью токоведущую жилу во втором переключателе.
3. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, один переключатель дополнительно содержит переключающее устройство и контроллер переключателя, при этом переключающее устройство и контроллер электрически изолированы от земли, и при этом переключатель управляется посредством управляющих сигналов из системного контроллера предотвращения обледенения в другом местоположении.
4. Система по п.1, в которой секция кабеля дополнительно содержит четвертую и пятую токоведущие жилы, и при этом имеется третий переключатель на первом конце секции кабеля для подключения четвертой и пятой токоведущих жил к первой токоведущей жиле, и четвертый переключатель на втором конце секции кабеля для подключения третьей и четвертой токоведущих жил к пятой токоведущей жиле, и при этом третья и четвертая токоведущие жилы электрически соединены рядом с четвертым переключателем, а четвертая и пятая токоведущие жилы электрически соединены рядом с третьим переключателем.
5. Система по п.4, в которой соединения для передачи электроэнергии через секцию кабеля сделаны на первую токоведущую жилу в первом переключателе и на пятую токоведущую жилу во втором переключателе.
6. Система по п.4, при этом система дополнительно содержит контроллер для мониторинга тока в линии передач и определения того, когда требуется предотвращение обледенения, а также для определения конфигурации переключателей для операции предотвращения обледенения на основе тока в линии передач.
7. Система по п.4, в которой токоведущая жила, выбранная из группы, состоящей из второй токоведущей жилы, третьей токоведущей жилы, четвертой токоведущей жилы и пятой токоведущей жилы, имеет сопротивление, значительно большее сопротивления первой токоведущей жилы.
8. Система по п.4, в которой, по меньшей мере, один переключатель дополнительно содержит переключающее устройство и контроллер, при этом переключающее устройство и контроллер электрически изолированы от земли, при этом переключатель управляется посредством управляющих сигналов из системного контроллера, и при этом системный контроллер размещается в пункте, удаленном, по меньшей мере, от одного переключателя.
9. Система для операции предотвращения обледенения линий электропередач, содержащая
по меньшей мере, один кабель, имеющий, по меньшей мере, две секции, при этом каждая секция содержит:
по меньшей мере, первую, вторую и третью токоведущие жилы; при этом первая, вторая и третья токоведущие жилы взаимно изолированы;
первый переключатель для подключения второй и третьей токоведущих жил к первой токоведущей жиле на первом конце кабеля, причем вторая и третья токоведущие жилы электрически соединены рядом с первым переключателем;
второй переключатель для подключения первой и второй токоведущих жил к третьей токоведущей жиле на втором конце кабеля, причем первая и вторая токоведущие жилы электрически соединены рядом со вторым переключателем; и
при этом третья токоведущая жила первой секции подключена к первой токоведущей жиле второй секции; и
системный контроллер для одновременного размыкания первого и второго переключателей каждой секции, чтобы увеличивать сопротивление, по меньшей мере, одного кабеля посредством размещения первой, второй и третьей токоведущих жил последовательно для операции предотвращения обледенения кабеля этой секции, и при этом системный контроллер допускает последовательное размыкание переключателей секций.
10. Система по п.1, дополнительно содержащая устройство для обнаружения перегрева, по меньшей мере, одной токоведущей жилы кабеля и для размещения первой, второй и третьей токоведущих жил параллельно, чтобы уменьшить сопротивление кабеля при обнаружении перегрева.
11. Коробка переключателей для переключения токоведущих жил кабеля линии передач между параллельной конфигурацией и последовательной конфигурацией, при этом коробка переключателей содержит
устройство накопления энергии для предоставления электроэнергии в коробку переключателей;
устройство для зарядки устройства накопления энергии;
приемник управляющих сигналов для приема команд работы переключателей, при этом приемник управляющих сигналов снабжается энергией из устройства накопления энергии;
по меньшей мере, один переключатель, для определения электрического тока, по меньшей мере, через одну токоведущую жилу кабеля, при этом переключатель имеет электропривод под управлением приемника управляющих сигналов; и
устройство для замещения приемника управляющих сигналов и приведения токоведущих жил кабеля в параллельную конфигурацию, если обнаружена высокая температура на токоведущей жиле кабеля.
12. Система для очистки льда с кабеля линии электропередач, при этом кабель содержит N токоведущих жил, где N - это нечетное целое число больше одного, причем каждая из N токоведущих жил электрически изолирована от других токоведущих жил, при этом система содержит
первую и вторую коробки переключателей, при этом первая коробка переключателей соединена с первым концом кабеля, а вторая коробка переключателей соединена со вторым концом кабеля;
при этом каждая коробка переключателей имеет, по меньшей мере, (N-1)/2 переключателей;
при этом в первом режиме переключатели коробок переключателей соединяют все N токоведущих жил кабеля параллельно, а во втором режиме переключатели коробок переключателей соединяют все N токоведущих жил кабеля последовательно, чтобы повысить сопротивление кабеля для эффективных операций очистки ото льда; и
системный контроллер для перевода коробок переключателей в первый режим для обычной работы и второй режим для очистки льда с кабеля.
13. Система для операции предотвращения обледенения кабеля линии электропередач, при этом кабель содержит резистивный упрочняющий сердечник и, по меньшей мере, одну токоведущую жилу, при этом упрочняющий сердечник электрически изолирован, по меньшей мере, от одной токоведущей жилы, при этом система дополнительно содержит
коробку переключателей для отведения достаточного тока из токоведущей жилы через резистивный упрочняющий сердечник для операции предотвращения обледенения кабеля в первом режиме работы, и при этом большая часть тока проходит через токоведущую жилу во втором режиме работы.
14. Система по п.13, в которой коробка переключателей помещает катушку индуктивности электрически последовательно с токоведущей жилой в течение первого режима работы, при этом упрочняющий сердечник размещается электрически параллельно с последовательной комбинацией катушки индуктивности и токоведущей жилы.
15. Система по п.14, в которой коробка переключателей помещает катушку индуктивности электрически последовательно с токоведущей жилой в течение первого режима работы посредством вставки материала магнитного сердечника в катушку, и при этом материал магнитного сердечника удаляется с катушки во время второго режима работы.
16. Система по п.13, в которой коробка переключателей дополнительно содержит устройство для переключения между первым и вторым режимом работы по команде из внешнего системного контроллера, устройство для обнаружения условия перегрева кабеля и устройство для уменьшения тока в резистивном упрочняющем сердечнике, когда условие перегрева обнаружено.
17. Система по п.16, в которой коробка переключателей содержит трансформатор, причем трансформатор имеет вторичную обмотку, подключенную к упрочняющему сердечнику в ходе очистки ото льда.
18. Система по п.12, в которой кабель имеет токоведущую жилу для повышения прочности с более высоким электрическим сопротивлением и механической прочностью, чем N токоведущих жил кабеля;
при этом токоведущая жила для повышения прочности электрически изолирована от других токоведущих жил по длине секции, но подключена на первом конце секции к первой токоведущей жиле из N токоведущих жил и подключена на втором конце секции к N-ной токоведущей жиле из N токоведущих жил; и
при этом размыкание переключателей в коробках переключателей повышает фактическое электрическое сопротивление N токоведущих жил между коробками переключателей, так что больший ток отводится в токоведущую жилу для повышения прочности, чтобы очистить ее ото льда.
19. Система для предотвращения обледенения линий электропередач, содержащая
по меньшей мере, одну секцию кабеля для передачи энергии в линии передач, содержащей, по меньшей мере, первую, вторую и третью токоведущую жилы; при этом первая, вторая и третья токоведущие жилы взаимно электрически изолированы;
по меньшей мере, первый переключатель на первом конце секции кабеля и, по меньшей мере, второй переключатель на втором конце секции кабеля, при этом первый и второй переключатели работают так, что первая, вторая и третья токоведущие жилы допускают соединение, по меньшей мере, в конфигурации с малым сопротивлением, конфигурации с промежуточным сопротивлением и конфигурации с большим сопротивлением; и
системный контроллер для определения того, когда операция предотвращения обледенения требуется, для выбора надлежащей конфигурации предотвращения обледенения из конфигураций с промежуточным и высоким сопротивлением и для установки переключателей в конфигурацию предотвращения обледенения, когда требуется операция предотвращения обледенения, и в конфигурацию с малым сопротивлением, когда не требуется операция предотвращения обледенения.
20. Способ очистки льда с секции кабеля линии электропередач, причем кабель содержит множество токоведущих жил, идущих между первой коробкой переключателей и второй коробкой переключателей, секция кабеля имеет обычный режим работы, в котором множество токоведущих жил размещены электрически параллельно, при этом способ содержит этапы, на которых
обнаруживают накопления льда на секции кабеля;
конфигурируют переключатели коробок переключателей так, чтобы подключать множество токоведущих жил кабеля электрически последовательно, тем самым, переводя секцию кабеля в режим очистки ото льда, имеющую сопротивление в режиме очистки ото льда выше, чем сопротивление секции кабеля в обычном режиме работы;
предоставляют возможность току, протекающему в секции кабеля, резистивно нагревать секцию кабеля так, чтобы очищать лед с секции кабеля; и
реконфигурируют переключатели коробок переключателей так, чтобы вернуть секцию кабеля в обычный режим работы.
21. Способ по п.20, в котором переключатели в коробках переключателей имеют, по меньшей мере, первую конфигурацию, соответствующую обычному режиму работы, вторую конфигурацию, соответствующую режиму очистки ото льда, имеющему первое сопротивление между коробками передач, и третью конфигурацию, соответствующую второму режиму очистки ото льда, имеющему второе сопротивление между коробками передач, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором отслеживают ток, протекающий в секции кабеля, чтобы определять режим очистки ото льда, подходящий для тока.
22. Способ по п.21, дополнительно содержащий этап, на котором передают сообщение, чтобы запросить повышение тока, протекающего в секции кабеля, когда ток в кабеле недостаточен для очистки ото льда.
23. Способ по п.21, в котором первая токоведущая жила множества кабелей имеет сопротивление, существенно отличающееся от сопротивления второй токоведущей жилы множества кабелей.
24. Способ по п.20, в котором линия передач выполнена с возможностью передавать электроэнергию в электрические транспортные средства.