Магистрант Оспанова Н.М.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Методы борьбы с обледенением проводов ЛЭП

Обледенение - опасное явление, ухудшающее характеристики и качества конструкций, их прочность и, в конечном счете, долговечность и безопасность. Обледенение значительно увеличивает лобовое сопротивление ветру, что может привести к разрушению конструкций и механизмов.

Задачи борьбы с обледенением актуальны для многих отраслей промышленности. Уменьшение толщины образующегося льда или облегчение его разрушения имеет большое значение для линий электропередач.

Обледенение поверхностей может возникать в результате намерзания на поверхностях конструкций переохлажденного дождя или мокрого снега. Проверенное средство против такого обледенения - зачехление, однако не все конструкции можно зачехлять, в особенности ЛЭП. Кроме того, может произойти примерзание чехла к защищаемой поверхности. Последствием такого примерзания может быть полное разрушение защищаемой поверхности. Также обледенение может наступать при столкновении с переохлажденными водяными каплями (например, облаков и осадков) и их последующем замерзании. В этом случае толщина слоя льда даже на мелких деталях может достигать 10 см и более.

Характер отложения льда при обледенении, его форма, структура, интенсивность образования определяются размерами и концентрацией капель, а также процессами теплообмена обледеневающей поверхности. Чем выше температура воздуха и скорость ветра, больше размеры и концентрация капель, тем более оптически однороден и прозрачен слой льда и более неровна и бугриста его поверхность, что приводит к заметному ухудшению условий обтекания поверхностей.

Обледенение вызывает аварии линий электропередач, что дает лишний повод задуматься о средствах их защиты и проведении мероприятий. Основные средства защиты против обледенения - подогрев или специальные антиобледенительные составы.

В мировой практике для создания антиобледенительных покрытий наиболее широко используют органосиликатные композиции. Они используются для борьбы с обледенением различных приборов и устройств, используемых в производственно – хозяйственном комплексе, например, линий электропередач.

В отдельных районах севера гололед и различные виды обледенения проводов ЛЭП нарушают нормальную их эксплуатацию. Провода ЛЭП часто подвергаются обледенению, в связи с чем нарушается целостность единой системы, приводящей к авариям и даже катастрофам.

Обледенение и гололед (рис.1) чаще всего образуются в период перехода от зимнего муссона к летнему. На горных участках обледенение на проводах достигает толщины 150-200 мм. Учитывая данные гидрометеослужб о гололедном районе, опоры ЛЭП устанавливались через 25-50 м, и, несмотря на это, от гололеда провода разрывались на протяжении нескольких километров. На некоторых участках ломались опоры. Борьба с гололедом осуществляется в большинстве случаев примитивно, путем обивки проводов от мокрого снега и льда. Установка опор через небольшие интервалы и даже примитивная борьба с гололедом требуют больших затрат труда и материальных ресурсов. [1]

Рис. 1 – характерное обледенение провода ЛЭП

Традиционными основными мероприятиями борьбы с наледью на ЛЭП являются: удаление наледи с проводов и тросов электрическим током или механическим способом, а также профилактический прогрев проводов.

Механический способ требует очень много времени и значительных трудозатрат, в большинстве случаев не признается целесообразным. Плавка наледи электрическим током, в большинстве случаев, является опасной для целостности проводов и конструкций опор. Энергоемкость таких схем очень велика.

Предлагаемый метод борьбы с наледью на проводе линии индукционным током этой же линии, посредством перемещения «индукционной торпеды» от одной точки крепления провода до другой, в пределах одного пролета, является новым направлением в борьбе с обледенением высоковольтных линий.

Преимущества этого метода:

- полная автономия передвижения «торпеды» в пределах одного пролета;

- возможность выбора в установке «торпед» в наиболее уязвимых для обледенения участках высоковольтных линий;

- несоизмеримо меньшие энергозатраты в сравнении с существующими способами;

- возможность дистанционного пуска и остановки «торпеды» по команде диспетчера посредством кодированного сигнала по ВЧ связи. Между этими сигналами – полное самоуправление посредством системы контактов конечных выключателей;

- снижение вероятности обрыва проводов высоковольтных линий и разрушения несущих элементов опор, исключение «пляски проводов»;

- надежность в эксплуатации и долговечность, простота конструкции и дешевизна в изготовлении;

- отсутствие необходимости в обслуживании «торпеды» в течение всего времени ее использования. [2]

Провода линий не выдерживают тяжести снега и льда, что приводит к их повреждению и даже к разрыву. Результатом чего, будет необходимо проведение электромонтажных работ по восстановлению линий электропередач. Эффективно используется управляемое устройство плавки гололеда, в котором используется тиристорный управляемый выпрямитель. Оно специально предназначено для борьбы с гололедообразованием на высоковольтных линиях электропередач. Необходимо отметить, что раньше для плавки льда на станции использовали нерегулируемый выпрямитель. Особенностью современного устройства является то, что он мгновенно реагирует на ток плавки гололеда, тем самым не допуская перегрева проводов и грозотросов, так как волоконно-оптические линии связи, встроенные в грозозащитные тросы линий электропередач не приемлют такого воздействия. К тому же управление данным устройством существенно проще, чем его предшественником. Он на порядок ускоряет процесс плавки, при этом, не требуя повышения мощности установленного трансформаторного оборудования. Контроль над работой установок можно производить из Центра управления сетями в режиме реального времени. Информация в Центр поступает от датчиков гололедообразования, установленных на линиях электропередач в гололедных районах. [3]

Список использованных источников

1. И.К.Кузнецов, Г.С.Филиппов "Строительство промышленных сооружений в условиях вечномерзлых грунтов". Стройиздат, 1964 г.

2. http://www.rusactive.ru/invent/device-swimming-trunks-naledi

3. http://elektroas.ru/oao-fsk-ees-ispytyvaet-upravlyaemoe-ustrojstvo-plavki-gololeda