Спосіб очищення проводів леп від снігу та льоду

Спосіб очищення проводів ЛЕП від снігу та льоду, що передбачає нагрівання проводу електричним струмом, який відрізняється тим, що нагрівають струмом навантаження елемент проводу, що виготовлений із термочутливого матеріалу з ефектом пам'яті форми і покритий ізоляційним матеріалом. (19) (21) a200700243 (22) 10.01.2007 (24) 10.11.2009 (46) 10.11.2009, Бюл.№ 21, 2009 р. (72) ШЕСТЕРЕНКО ВОЛОДИМИР ЄВГЕНОВИЧ, БАЛЮТА СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, МАЩЕНКО ОЛЕГ АНАТОЛІЄВИЧ, ОВЧИННІКОВ ОЛЕКСІЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ 3 45274 переходу у високотемпературну модифікацію і в цьому стані їм надають визначену форму. Потім сплав охолоджується нижче критичної температури і переходить в іншу, низькотемпературну фазу. Таке перетворення нагадує термопружне мартенситне перетворення. Якщо виріб із сплаву в мартенситному стані піддати повторній пластичній деформації (допускається ступінь деформації до 6 % і більше), а потім його нагріти, переводячи знову у високотемпературну модифікацію, то завдяки зворотному мартенситному перетворенню він прийме свою первинну форму, що була надана йому при першій деформації у стані високотемпературної модифікації. Для порівняння подібних матеріалів наведемо основні характеристики нітинола-55 (55 % Nі): нітинол-55 має температуру плавлення 1292°С, магнітну проникність менше 1,002, межа міцності 870 Н/мм2, межа витривалості на базі 107 циклів 490 Н/ мм2. При нагріванні в процесі зворотного мартенситного перетворення сплав різко зміцнюється. Це проявляється в збільшенні модуля пружності в 3-4 рази до 8,4-104 Н/мм2 та межі текучості в 6-7 разів до 630 Н/мм2. Нітинол-55 після деформації у мартенситному стані на 6-8 % завжди дає 100 % вертання. Деформація матеріалу вище 8 % дає до 80 % вертання, що в більшості випадків задовольняє вимогам при застосуванні. Вертання до вихідної форми відбувається у дві стадії: пружне вертання. Вертання до вихідної форми відбувається у дві стадії: пружне вертання, що складає біля 20 % заданої деформації, та термопластичне вертання, коли знищуються залишки 80 % вертання деформації. У проволоці діаметром 0,4-0,5 мм, попередньо деформованій на 8 %, у процесі вертання генерується напруга до 600 Н/мм2. При цьому може виконуватися значна механічна робота на одиницю маси сплаву. Змінюючи в сплаві вміст титану та нікелю і, додаючи легуючі присадки, можна впливати на температуру фазового перетворення в межах від 110 до 600°К. Ефект пам'яті форми виявлено також у сплавах Cu-Al-Ni з 12-16 % Аl, 0-10 % Nі; Al-Fe-Cu з 1216,5 % Аl, 0,5-3,9 % Fe, інше Cu; Cu-Al-Mn. Ці матеріали також характеризуються здатністю у вузькому температурному інтервалі ±10°К переходити з одного фазного стану (пластичного) в інший фазний стан (над пружний) і навпаки. Температура Комп’ютерна верстка І.Скворцова 4 фазового перетворення визначається складом сплавів та їх термообробкою. В запропонованому способі використовується здатність матеріалу з ЕПФ генерувати значні зусилля і мати від’ємне розширення при нагріванні. При необхідності очистити провід від льоду струм навантаження пропускають тільки через елемент провода із матеріалу з ЕПФ. Температура його підвищується і досягає температури мартенситного перетворення матеріалу з ЕПФ, який практично миттєво "згадує" свою первинну форму, надану при виготовленні. Таким чином, елемент провода скорочується і створює значні зусилля на скручення всього провода, що і викликає інтенсивне скидання льоду чи снігу з поверхні провода. Робота, яка виконується термочутливим елементом провода W=σVln(1+ε) або DT ln (1 + e ) W = DQ 0 e T0 де σ - зусилля, що генерується матеріалом з ЕПФ при поновлюванні форми, V, ε - відповідно об'єм та відносна лінійна деформація елемента провода, ΔQ - прихована теплота мартенситного перетворення, T0, ΔT0 - відповідно температура термодинамічної рівноваги та її зміщення, викликане зовнішнім навантаженням. Кількість теплоти, яку необхідно підвести до елемента провода для виконання механічної роботи по скиданню льоду W As Af ö æ ÷ ç Q » mç DQ + C p dT + Cp dT ÷ » m DQ + C p DT0 ÷ ç Mf As ø è ò ( ò ) де m - маса елемента, Сp - теплоємкість матеріалу з ЕПФ, Аs, Аf, Mf - відповідно температури початку та закінчення зворотного та температура закінчення прямого мартенситного перетворення. Величина енергії, витраченої для механічного скидання льоду, на порядок менша, ніж при плавленні льоду. Рівень ізоляції елемента з ЕПФ не перевищує ізоляції стальних елементів провода, тобто, вартість ізоляції незначна. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601