УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для очистки проводов высоковольтных линий электропередач от гололеда. Известно устройство для очистки проводов линий электропередач (авторское свидетельство СССР N 1415309 МКИ Н02G 7/16, опубл. 07.08.88), содержащее установленные параллельно участкам провода термокомпенсаторы из материала с эффектом памяти формы и токовую защиту линий и снабженное короткозамыкателем, установленным в конце линии, при этом токовую уставку срабатывания тока, протекающую через термокомпенсатор при коротком замыкании в конце линии, а временную уставку срабатывания термокомпенсатора выбирают не превышающей времени срабатывания токовой защиты.
Недостатком аналога является сложность конструкции, которая требует пропускания больших токов, связана с перерывами электроснабжения, что влечет к снижению эффективности.
Известно устройство для очистки проводов линии электропередачи (патент РФ N 2067345 МПК Н02G 7/16, опубл. 27.09.96), содержащее механический контакт с токоведущим элементом исполнительный блок, последовательно соединенный с нелинейным блоком, конденсатор, источник питания и приемный элемент, при этом исполнительный блок выполнен в виде пьезоэлемента, имеющего электрический контакт с токоведущим элементом, конденсатор включен параллельно пьезоэлементу и нелинейному блоку, а приемный элемент выполнен в виде коронирующего электрода. Устройство может также содержать термореле, включенное между приемным элементом и нелинейными блоком. Кроме того, в цепь приемного элемента включен выпрямитель.
Недостатком этого устройства является наличие пьезоэлемента, что обуславливает небольшие амплитуды колебаний провода и приводит к невысокой эффективности.
Известно также устройство для очистки проводов линий электропередачи (авторское свидетельство СССР N 666601 МКИ Н02G 7/16, опубл. 05.06.79), содержащее ведомую каретку, установленную на проводе с возможностью перемещения вдоль него, снабженную ледорезами и двигателем с источником питания, выполненным в виде трансформатора дроссельного типа, первичной обмоткой которого служит провод воздушной линии электропередачи, а вторичная обмотка расположена на сердечнике, охватывающем указанный провод.
Известно устройство для очистки проводов линий электропередач (авторское свидетельство СССР N 1372442 МКИ Н02G 7/16, опубл. 07.02.88), содержащие установленные на транспортном средстве штанги по числу очищаемых проводов, ролики-ледорезы с зубчатыми канавками, ширина дна которых больше или равна диаметру провода, и насаженные на штанги подпружиненные вилки, в которых закреплены оси роликов-ледорезов. Канавка ролика-ледореза может быть выполнена трапецеидальной, а ее дно имеет гладкую поверхность и покрыто упругим материалом. Кроме того, штанга может быть выполнена телескопической из телескопического материала.
Недостатками являются малая эффективность удаления гололеда вследствие применения транспортного средства, на котором установлены штанги.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для очистки проводов линий электропередач (патент РФ №2309505 МПК Н02G 7/16, опубл. 27.10.07), содержащее расположенные с обеих сторон корпуса ледорезы с зубчатым элементами, первое и второе подвижные кольца, внутри которых проходит провод, два электромагнита с блоком питания электромагнитов, который связан с датчиком гололеда и блоком радиоуправления, помещенными в корпус, при этом упомянутые кольца выполнены в виде упруго связанных полуколец из ферромагнитного материала, также содержит неподвижное кольцо, состоящее из полуколец, скрепленных немагнитным непроводящим материалом и скрепленное с подвижными кольцами упругой связью, при этом неподвижное кольцо расположено так, что прорези повернуты на 90° относительно прорезей подвижных колец.
Недостатком прототипа является низкая тяговая сила, вследствие чего эффективность удаления гололеда является невысокой.
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является улучшения эффективности удаления гололеда за счет повышения тяговой силы.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки проводов линий электропередач, содержащем расположенные с обеих сторон корпуса ледорезы с зубчатыми элементами, первое и второе подвижные кольца, внутри которых проходит провод, при этом устройство содержит два электромагнита с блоком питания электромагнитов, который связан с датчиком гололеда и блоком радиоуправления, помещенными в корпус, упомянутые кольца выполнены в виде упруго связанных полуколец из ферромагнитного материала, также содержит неподвижное кольцо, состоящее из полуколец, скрепленных немагнитным непроводящим материалом, и скрепленное с подвижными кольцами упругой связью, при этом неподвижное кольцо расположено так, что прорези повернуты на 90° относительно прорезей подвижных колец, в отличие от прототипа, внутренняя часть подвижных колец выполнена из наноструктурированного материала, обеспечивающее анизотропность по трению (Geim А.К., Dubonos S.V., Grigorieva I.V., Novoselov К.S., Zhukov A.A., Shapoval S.Yu. Microfabricated adhesive mimicking gecko foot-hair. // Nature Materials. 2003. №2. 461-463). Примером такого материала может служить полиамидная подложка с вытравленными ворсинками микронного размера, на торцах которых «выращены» еще более мелкие ворсинки наноразмеров.
Существо устройства для очистки проводов линий электропередач поясняется чертежами. На фиг.1 представлен общий вид устройства. На фиг.2 пунктиром изображен путь магнитного потока.
Устройство для очистки проводов линий электропередач содержит первое подвижное кольцо 1 и второе подвижное кольцо 2 в виде упругосвязанных полуколец из ферромагнитного материала, а также жестко закрепленное в немагнитном герметичном корпусе 3 неподвижное ферромагнитное кольцо 4, состоящее из полуколец, скрепленных немагнитными непроводящими вставкой и имеющее упругую связь 5 с кольцами 1, 2. Внутри указанных элементов проходит провод 6. При этом устройство содержит два электромагнита 7 и 8 с блоком питания электромагнитов 9, который связан с датчиком гололеда 10 и блоком радиоуправления 11. С обеих сторон корпуса 3 размещены кольцевые ледорезы 12. При этом упомянутые кольца 1 и 2 выполнены в виде упруго связанных полуколец из ферромагнитного материала внутренняя часть которых выполнена из наноструктурированного материала 13. При этом расположение и изгиб ворсинок такие, что сила трения колец 1 и 2, намного меньше в сторону кольца 4, чем в противоположную сторону. А меньшая сила трения колец 1 и 2 намного больше силы трения кольца 4.
Устройство для очистки проводов линий электропередач работает следующим образом. При возникновении гололедной ситуации блок радиоуправления 11 включает блок питания 9 электромагнитов 7 и 8. При фиксации гололеда, например правым датчиком гололеда 10, срабатывают электромагниты 7 и 8. Электромагнит 7 фиксирует кольца 1 и 4 таким образом, чтобы кольцо 1 не касалось провода и электромагнитная сила взаимодействия колец 1 и 4 равнялась нулю. Электромагнит 8 ограничивает движение полуколец кольца 2 так, чтобы кольцо 2 плотно прилегало к проводу 6. При этом наноструктурированный материал обеспечивает анизотропность силы трения кольца 2 о провод. Переменный ток, протекая по проводу 6, возбуждает в магнитной цепи устройства переменный магнитный поток, путь которого показан на фиг.2. Между кольцами 2 и 4 устройства возникает переменная сила притяжения, изменяющая свое значение от нуля до максимального. Когда электромагнитная сила больше силы упругости пружин кольца 2 и 4 начинает притягиваться. Так как сила трения кольца 2 о провод значительно больше силы трения кольца 4 о провод центр масс смещается в сторону кольца 2. Далее электромагнитная сила уменьшается и становиться меньше силы упругости пружины, кольца 4 и 2 отталкиваются. Так как сила трения кольца 2 о провод значительно меньше силы трения кольца 4 о провод происходит движение центра масс в сторону кольца 2. Далее сила притяжения снова начнет возрастать и цикл повториться снова. Частота цикла устройства равна удвоенной частоте сети. Движение устройства в другую сторону происходит аналогично, при фиксации гололеда левым датчиком гололеда 10 и колебаниях колец 1 и 4.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение тяговой силы, большую надежность и эффективность очистки проводов линий электропередач.