Сигнализатор гололедных отложений
Сигнализатор гололедных отложений состоит из двух устанавливаемых на расчетном расстоянии хомутов с радиально расположенными на них несущими элементами, на которых размещаются попарно передающие и принимающие элементы. Сигналы, проходящие между ними реагируют на наличие гололедных отложений на проводе. По результатам суммы сигналов логическое устройство и командный аппарат выдают команду на то или иное действие. Сигнализатор имеет источник энергии, запитываемый от обмотки, и генератор, питающий остальные элементы сигнализатора.
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована для регистрации образования гололедных отложений на проводах высоковольтных воздушных линий электропередачи.
Известны контактные сигнализаторы гололеда, реагирующие на увеличение веса проводов из-за дополнительной нагрузки от гололеда. Однако они имеют конструктивные недостатки [Борьба с гололедом в электросетевых предприятиях / Пособие по вопросам организации борьбы с гололедом. Р.М. Рудакова, И.В. Вавилова, И.Е. Голубков; АО Башкирэнерго, Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, 1995. 97 с., ISBN 5-86911-095-5].
Известны также бесконтактные датчики гололеда [Борьба с гололедом в элекросетевых предприятиях / Пособие по вопросам организации борьбы с гололедом. Р.М. Рудакова, И.В. Вавилова, И.Е. Голубков. АО Башкирэнерго, Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, 1995. 97 с., ISBN 5-869П-095-5], основанные на изменении магнитных свойств используемых в датчике материалов под действием приложенных растягивающих усилий. В них используется магнитоупругий преобразователь. Он представляет собой пакет трансформаторной стали с первичной и вторичной обмотками, расположенными относительно друг друга под углом 90 и относительно оси приложения механических сил под углом 45. Датчик помещен в цилиндрический влагонепроницаемый кожух и устанавливается между траверсой и гирляндой изоляторов. Достоинством датчиков является отсутствие подвешенных частей и линейная зависимость выходного напряжения от приложенной нагрузки.
Значительным недостатком описанных выше датчиков является необходимость демонтажа гирлянды изоляторов при установке и замене датчика.
Известно так же устройство для контроля окончания плавки гололеда [а.с. СССР 
1035708, МКИ3 Н02G 07/16, 1983], которое содержит индукционный датчик, располагаемый под проводами линии, фильтр апериодических колебаний, элемент сравнения, подсоединенные параллельно к выходу индукционного датчика, и логический элемент, подключенный к выходам элемента сравнения и фильтра апериодических колебаний, передающее устройство.
Недостатками данного устройства являются необходимость в высокой чувствительности элементов, регистрирующих магнитное поле, и зависимость от таких параметров, как величина тока в проводах, высота пролета, температура провода.
Наиболее близким к полезной модели является устройство для контроля гололедных отложений [патент РФ 2409881, Н02G 7/16, - 2006.]. устройство содержит несколько, одеваемые на линейный провод, хомутов с обмотками питания, закрепленных на расчетном расстоянии, в случае наличия гололедных отложений выдающие звуковой сигнал разной интенсивности.
Недостаток этого устройства - зависимость величины сигнала об обледенении от величины тока в линии, колебаний провода под действием ветра, его кручения, а информацию об обледенении в виде звукового сигнала очень сложно идентифицировать «переработать» в управляющий сигнал.
Объективно степень обледенения проводов можно оценить путем замера, определения площади поперечного сечения гололедных отложений на проводе, так называемой гололедной муфты. Прямая пропорциональная зависимость веса гололедных отложений от муфты и удельного погонного веса гололедных отложений позволяет получить объективную характеристику гололедных отложений на проводе.
Задача полезной модели заключается в повышении надежности, достоверности информации и расширении функциональных возможностей сигнализатора гололеда на проводах ЛЭП путем технических решений, позволяющих оценивать появление, наличие и величину гололедных отложений непосредственно на объекте (проводе) без использования косвенных, промежуточных способов замера и преобразования результатов в управляющий сигнал.
Технический результат достигается тем, что в сигнализаторе гололедных отложений, содержащем цилиндрические хомуты, устанавливаемые на расчетном расстоянии друг от друга на провод, выполнены радиально размещаемые по отношению к хомутам и проводу несущие элементы, на которых располагаются попарно в соответствии друг другу условиях прямой видимости передающие и принимающие элементы, проникающий сигнал между которыми и определяет наличие или отсутствие отложений на проводе и, соответственно, выдачу необходимых команд на действие всей системы борьбы с гололедными отложениями.
В случае отсутствия гололедных отложений сигнал беспрепятственно проходит от передающего к принимающему элементу, а при наличии гололедных отложений на проводе они будут препятствовать прохождению сигнала.
Площадь и форма гололедных отложений будут определяться количеством, интенсивностью «незамкнутых», непроникших сигналов между передающими и принимающими элементами. Чем больше непроникших сигналов, тем большую поперечную площадь имеет гололедное отложение.
Реализация сигнала производится с использованием источника энергии, запитываемого от обмотки, располагаемой на проводе, подающим питание на генератор энергии и далее на передающий и принимающий элементы.
Для преобразования суммы сигналов от принимающих элементов применяется логическое устройство, передающее принятое решение в командный блок, выдающий команду, на то или иное действие.
Сущность устройства и его работа поясняются рисунками.
На фиг.1 показана схема сигнализатора гололедных отложений, на фиг.2 показана возможная схема расположений несущих элементов и размещения, принимающих и передающих элементов, на фиг.3 изображена блок-схема формирования командного сигнала.
На проводе (1) на расчетном расстоянии размещаются хомуты (2), с обмоткой (7), каждый из которых имеет радиально установленные несущие элементы (3). На несущих элементах смонтировано n передающих (4) и n принимающих (5) элементов, каждый из которых попарно сориентирован по прямой соответственно друг относительно друга. Излучение из передающего элемента - К должно быть направленно точно в принимающий элемент того же К-го номера.
Для выдачи информации о наличии гололедных отложений конструкция содержит источник энергии (8), генератор питания (9), логическое устройство (10) и командный аппарат. Источник энергии запитывается от обмотки (7).
Работа сигнализатора гололедных отложений осуществляется следующим образом.
Источник энергии (8), получающий переменное напряжение от обмотки (7), запитывает генератор (8), который обеспечивает энергией передающие элементы (4), принимающие (5), логическое устройство (10) и командный аппарат (11).
При отсутствии гололедных отложений (6) сигналы-лучи от передающих элементов (4) беспрепятственно проходят к принимающим элементам (5) и логическое устройство (10) оценивая факт отсутствия гололедных отложений выдаст на командный аппарат (11) соответствующую информацию.
В случае появления гололедных отложений (6) будут заблокированы, прерваны сигналы-лучи между передающими (4) и принимающими (5) элементами и логическое устройство (10) выдаст информацию о степени, величине, размерах гололедных отложений (6).
В предельном случае величины гололедных отложений, очевидно будет отдание команды на включение системы плавки гололедных отложений.
В работе конструкции сигнализатора гололедных отложений могут быть использованы такие виды энергии, как световая, лазерная, электромагнитная и т.д.
Заявленный сигнализатор позволят производить объективную, прямую оценку величины их отложений на проводе.
1. Сигнализатор гололедных отложений, содержащий два надетых на расчетном расстоянии на провод хомута, имеющих обмотку, отличающийся тем, что хомуты имеют радиально расположенные несущие элементы с размещенными на них передающими и приемными элементами, попарно расположенными относительно друг друга с условием прямого проникновения луча между ними.
2. Сигнализатор гололедных отложений по п.1, отличающийся тем, что он оснащен источником энергии, запитываемым от обмотки, генератором, логическим устройством и командным аппаратом.
