Лінія електропередачі

1. Лінія електропередачі, що містить опори, провід і пристрій протизледенілого захисту, що включає очисник, який охоплює цей провід, з робочими елементами, призначеними для механічного руйнування і видалення льоду з проводу, а також засіб забезпечення переміщення очисника відносно проводу, яка відрізняється тим, що засіб 3 15457 4 для кутового коливального руху. При цьому стінки На Фіг.3 представлена типова термодеформаочисника постачені робочими елементами, наприционная крива (гістерезіс «Відносна деформація клад отворами, крайки яких сприяють механічному температура» для сплаву з ефектом пам'яті форвидаленню льоду з проводу. ми, що ілюструє відповідність характеристичних Така конструкція дозволяє застосувати колиточок качала і кінця перетворень при температувальний, маятниковий рух, при збереженні можлирах початку Тн і кінця Тк льодостворення. вості поступального руху по проводу. Крім того, Пристрій протизледенінного захисту розміщасам очисник виготовляється з відрізка міцного ється безпосередньо па проводі 1, поверхня якого графітопластика й охоплює провід в змонтованому піддається зледенінню. стані. Очисник містить також постановочний проріз Зазначений пристрій містить очисник 2, устадля установки на провід і отвори в бічних стінках новлюваний на проводі 1 за допомогою установодля більш ефективного механічного ламання і вичного прорізу 3. Очисник 2 постачений різнотипдалення з проводу осаду атмосферного льоду. ними робочими елементами 4 і 5. виконаними у Даний пристрій громіздкий, металлоемкий і виді отворів і гострокутних пластин, призначених неефективний. Його важко монтувати, настроювадля механічного руйнування і видалення льоду 6 з ти й експлуатувати у віддалених і важкодоступних проводу. Для полегшення конструкції очисник 2 місцях і конструкціях, що мають обмеження по може бути виконаний із графітопластика. вагових навантаженнях. Очисник 2 безпосередньо зв'язаний із засобом Задача корисної моделі, що заявляється - ропереміщення 7, що виконано у вигляді елемента 1, зширення експлуатаційних якостей пристрою і підщо охоплює провід, наприклад у виді спирали. Для вищення ефективності у всьому температурному досягнення необхідної величини переміщення діапазоні льодостворення. (деформації) засіб переміщення 7 пристрою, або ж Поставлена задача досягається тим, що в лінії окрема його ділянка 8 виконана зі сплаву з ефекелектропередачі, що містить опори, провід і притом пам'яті форми (ЭНФ). стрій протизледенінного захисту, що складається з Для реалізації пропонованого технічного приочисника, що охоплює провід, з робочими елеменстрою нового типу можна використовувати сплави тами, призначеними для механічного руйнування і з ЭПФ, які працюють на прості і складні деформавидалення льоду з проводу, і засіб забезпечення ції і для яких [2, 3]. переміщення очисника по проводу, згаданий засіб Реактивні напруги в сплавах, наприклад на забезпечення переміщення очисника виконано у основі міді. досягають 500-600 МПа. а в складних вигляді елемента, що охоплює провід, принаймні, композиціях на основі никелида титана - 1300 частина якого виконана зі сплаву з ефектом пам'яМПа. виявляється здатність до практично необметі форми, наприклад, никелида титана, попередженого повернення деформацій і які можна запроньо запрограмованого на появу реактивних мехаграмувати на досить складні рухи і, тим самим, на нічних напруг у діапазоні, обумовленому здійснення виконавчих функцій майже необмежетемпературами початку і кінця льодостворення. ного ступеня складності і кількості циклів. У лінії електропередачі згаданий засіб забезУ зазначеній конструкції елемент зі сплаву з печення переміщення очисника також може бути ЭПФ є так називаним "інтелектуальним" матеріапостачено робочими елементами, призначеними лом, у якому поряд зі звичайними для металів медля механічного видалення льоду з проводу. ханічними властивостями, виявляються функціоЗгаданий засіб забезпечення переміщення нальні якості одночасно як датчика, так і очисника може бути постачено елементом його виконавчого пристрою, тобто коли матеріал спланерухомої установки на проводі. ву з ЭПФ робить роботу в залежності від темпераВиконання засобу забезпечення переміщення тури, див. Фіг.3. очисника у вигляді елемента зі сплаву з ефектом При застосуванні сплаву з ЭФП на основі нипам'яті форми, запрограмованого на появу реаккелида титана його хімічний склад підбирають дотивних напруг для діапазону температур близькодаючи Fe, щоб забезпечити пружні властивості му початкові і кінцеві льодостворення. дозволяє для діапазону температур льодостворення одержати порівняно легку конструкцію з високими ТнТк і пластичні властивості при більш низьких експлутаційніми властивостями. Елементи цієї температурах. На Фіг.3 буде спостерігатися розхоконструкції здатні робити відносні переміщення дження кривих прямій 10 і зворотної 11 деформадруг друга уздовж лінії електропередачі навіть при цій, коли сила опору руйнуванню льоду (напруга в незначній зміні температури зовнішнього середоматеріалі сплаву) різна. Судячи з графіка Фіг.3 для вища в обидва боки. При цьому виникаючі внутрідіапазону температур ТнТк відносна деформашні напруження і зусилля будуть достатніми для ція може досягати 10%, що безсумнівно, вище на руйнування льоду, що утворюється, і будуть форкілька порядків цього показника тендітного матерімуватися тільки для діапазону температур початку алу, яким є лід. і кінця льодостворення. Перед установкою елементу з ЭПФ задають Сутність пропонованої корисної моделі пояспам'ять форми шляхом формування спиралі, нанюється кресленнями. приклад із дроту круглого перетину в температурНа Фіг.1 представлена схема роботи пристрою ному діапазоні ТнТк Розміри спиралі, перетин протизледенінного проводу лінії електропередачі дроту і кількість витків підбирають з врахуванням: для температури початку льодостворення. - деформації або величини переміщення На Фіг.2 представлена схема роботи для темсплаву з пам'яттю при структурних перетвореннях; ператури кінця льодостворення. - генерируємої сплавом напруги, міцності або зусилля, що можливо розвивається. для здійснен 5 15457 6 ня механічної роботи - руйнування льоду і його мації) закінчиться при мінімальній температурі видалення: льодостворення Тк і повному «розпрямленні» - характеристичних температур початку і кінця сплаву з ЭПФ. При подальшому зниженні темпемартенситних перетворень; ратури цей ефект припиниться. - швидкості протікання перетворень; Через переміщення відносних частин при- циклічної міцності або можливої кількості цистрою 2 і 7 на лід впливають робочі елементи 4 і 5, клів спрацьовування. його розколюють і видаляють з поверхні проводу. Діаметр спіралі елемента ЭПФ формують таПри підвищенні температури з зони низьких ким, щоб внутрішній діаметр спіралі в «стиснутотемператур відбудеться зворотний процес поверму» стані (Фіг.2) забезпечував можливість елеменнення конструкції в первісний стан. У цьому випадтові з ЭПФ «розтягання» уздовж проводу 1 (Фіг.1). ку при підвищенні температури до Тк матеріал Установку елемента 7 або 8 виконують простою «згадає» свій стан і почне повертати конструкцію з навивкою на провід 1 після зниження температури розтягнутого в стиснутий стан, роблячи такого ж до (-40)(-60) град. Цельсия, тобто коли сплав з роботу з руйнування і видалення льоду з проводу ЭПФ стане пластичним. 1. При вільній установці пристрою протизледеТаким чином, будь-яке, навіть незначна зміна нінного захисту на проводі при здійсненні видатемператури в діапазоні температур дьодостволення льоду вся конструкція пристрої буде перерення, буде перешкоджати утворенню полою шлямішуватись по поверхні проводу в одну або іншу хом постійного автоматичного руху робочих елесторону в залежності від центра прикладання сументів 4 і 5 відносно поверхні проводу 1, марної реактивної сили сколювання льоду очиснисколювання льоду і його видалення. ком 2 і засобом переміщення 7 і центра маси приЗастосування запропонованого пристрою дострою. зволяє: При необхідності закріплення конструкції на - забезпечити автоматичну роботу пристрою визначеній ділянці вона може бути закріплена на при значно менших вагових навантаженнях; ньому за допомогою елемента кріплення 0 для - одержати пристрій з більшою ефективністю, обробки заданої необхідної ділянки поверхні проздатним функціонувати в екстремальних умовах, а воду 1. також працювати в умовах вакууму, невагомості, Працює пристрій у такий спосіб. високій радіації й у рідкому середовищі; Якщо температура зовнішнього середовища - знаходитися тривалий час (багато років) вище (тепліше) діапазону температур ТнТк, то у режимі, що чекає, без регламентних робіт, зберізасіб 7 або ділянка 8 буде знаходитися в «стиснугаючи при цьому високу працездатність. тому» стані, Фіг.2. Джерела інформації: При зниженні температури більшому чим Тн, 1. Патент РФ № 2092952 СІ, МПКП02ПР07/16, кристалічна решітка сплаву починає перебудовуопубл. 1997.10.10 ватися і сплав починає деформуватися і «розпря2. Ліхачов В.А., Кузьмін С.Л., Каменцева З.П. млятися» за рахунок перебудови кристалічної руЕфект пам'яті форми. Л: Изд-во ЛГУ. 1987. 218 с. шітки. Тому що матеріал має пам'ять форми Ооцука К., Симидзу К., Судзуки Ю. Сплави з металу на заданий діапазон температур ТнТк, ефектом пам'яті форми: Пер. с яп. /Підред.Х. Фута закінчення перетворення цієї решітки (дефорнакубо. М.: Металургія, 1990. 224 с. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 15457 8 Підписне Тираж 26 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