Пристрій для контролю маси ожеледних відкладень на високовольтних проводах повітряних ліній електропередач

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на высоковольтных линиях электропередач для контроля гололедной нагрузки. Передача электроэнергии осуществляется, главным образом, по воздушным линиям (ВЛ), находящимся в процессе эксплуатации под постоянным воздействием внешних факторов, из которых наиболее опасны гололедные воздействия, которые приводят к дополнительной механической нагрузке на провода и опоры, что создает риск разрушения линии, опасность для жизни людей. В практике борьбы с гололедом определились два направления, одно из которых связано с увеличением механической прочности ВЛ, но учитывая кратковременность существования больших гололедных нагрузок, более экономически оправданным следует считать второе направление, предусматривающее активные воздействия на процесс гололедообразования электрическим током повышенных значений. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для контроля массы гололедных отложений на высоковольтных проводах ВЛ, которое включает источник радиоактивного излучения, закрепляемый на высоковольтном проводе ВЛ, детектор радиоактивного излучения, также закрепляемый на проводе ВЛ на пути распространения излучения и взаимодействующий с приемником преобразованного сигнала [1]. Недостатком данного устройства вызваны расположением детектора радиоактивного излучения в непосредственной близости от высоковольтного провода, в условиях высокого электрического потенциала, мощных электромагнитных помех, значительных колебаний температуры и влажности внешней среды, В таких условиях невозможно рассчитывать на надежную и стабильную работу детектора радиоактивного излучения, содержащего чувствительную электронную схему, работающую со слабыми электрическими сигналами. Кроме того, применение такого детектора вызывает необходимость использования громоздких, сложных устройств для его связи с приемником преобразованного сигнала, сложность и низкую надежность системы питания детектора, ограниченную возможность доступа к устройству. Задачей предлагаемого технического решения является создание простого по конструкции устройства, обеспечивающего надежную работу при контроле массы гололедных отложений на высоковольтных проводах ВЛ. Решение поставленной задачи достигается тем, что в заявляемом устройстве для контроля массы гололедных отложений на высоковольтных проводах воздушны х линий электропередач, содержащем источник радиоактивного излучения, закреплённый на высоковольтном проводе линии электропередачи, и установленный в зоне этого излучения сцинтиллятор, оптически взаимосвязанный с фотоприемным блоком, согласно изобретению, сцинтиллятор выполнен в виде усеченного конуса и соединен с фотоприемным блоком оптоволоконным светопроводом. Выполнение оптической связи сцинтиллятора с фитоприемным блоком оптоволоконным светопроводом позволяет расположить фотоприемный блок на достаточном удалении от высоковольтного провода для его надежной изоляции, что позволяет значительно упростить конструкцию устройства, осуществи ть его эффективную за щиту от электромагнитных помех, колебаний температуры окружающей среды. Выполнение сцинтиллятора в форме усеченного конуса позволяет осуществить, за счет отражений светового излучения от границы раздела материала сцинтиллятора с воздухом, фокусирование светового излучения и достаточно эффективный его ввод в оптоволоконный светопровод, что повышает надежность работы устройства. На чертеже изображен общий вид устройства. Устройство состоит из источника 1 радиоактивного ионизирующего излучения, закрепляемого на высоковольтном проводе 2 линии электропередачи, и сцинтиллятора 3, устанавливаемого автономно на диэлектрических элементах. Сцинтиллятор 3 оптоволоконным светопроводом 4 соединен с фотоприемным блоком 5, который в свою очередь связан с системой управления диспетчерского пункта. Позицией 6 обозначен слой гололедных образований. Устройство работает следующим образом. Источник радиоактивного излучения 1 просвечивает слой гололедных отложений 6. Поток радиоактивного излучения воспринимается сцинтиллятором 3. Световые вспышки, возникающие в материале сцинтиллятора, количество которых пропорционально количеству воздействующих на него радиоактивных частиц, фокусируются, поступают в оптоволоконный светопровод 4 и воспринимаются с помощью фотоприемного блока 5, регистрирующего среднюю частоту следования световых вспышек. Масса гололедных отложений на единицу длины провода (т) определяется по формуле m = k × Fго / Fo (1) где k - градуировочный коэффициент, определяемый экспериментально; Fгo -часто та следования световых вспышек в присутствии гололедных отложений; Fo - частота следования световых вспышек в отсутствие гололедных отложений. Информация о массе гололедных отложений на единицу длины провода, полученная с помощью устройств, установленных на различных участках ВЛ, анализируется и на ее основании принимаются решения о действиях по ликвидации гололедной опасности.