Датчик гололеда

Датчик гололеда является основным элементом системы предупреждения о гололедообразовании на высоковольтных линиях (АИСКГВН).

Примерно 40 - 55% от общего числа отказов на ВЛ связано с повреждением проводов и грозозащитных тросов, основной причиной которых является превышение нагрузок от наледи или от действия вибрации при гололедно-изморозевых отложениях.

На рисунке: отложения на проводах.

Значительное количество воздушных линий электропередачи на территории России располагаются в третьем, четвертом и особом районах по образованию льда. Это означает, что троса и провода в такой местности в зимний и межсезонный период время от времени подвержены дополнительному риску в связи с образованием сверхрасчетных гололедных отложений. Вероятность такого события около 1 раза за 3 года. При этом масса гололеда в таких случаях на каждом погонном метре провода может достигать 4-6 кг, что превышает расчетные допустимые значения в 1,5 - 2 раза. Не исключены и более экстремальные перегрузки, но их вероятность несколько ниже.

Отложение гололеда обычно сопровождается колебаниями проводов в виде стоячей волны с наиболее критичным для обрыва видом - одной или двумя полуволнами. Либо же, что еще опаснее, возникает низкочастотная вибрация, обычно при отложении изморози в форме цилиндра. Гашение таких колебаний не могут обеспечить любые существующие по настоящее время гасители вибрации.

На рисунке: суммарная удельная нагрузка на провод.

Температуры воздуха в околоземном слое, являющиеся причиной образования гололедных отложений: от -10 С до -50 С. Реже при опускании столбика термометра от -50 до -100 С.

Провода и тросы воздушных линий испытывают действия механических нагрузок, направленных по вертикали (масса провода и гололеда) и по горизонтали (давление ветра), в результате чего в металле проводов возникают напряжения на растяжение. На величину последних влияет также и температура окружающего воздуха.

Чтобы определить результирующую (суммарную) нагрузку на провод, надо найти геометрическую сумму действующих на него вертикальных и горизонтальных нагрузок. Для контроля данной нагрузки можно использовать электронные динамометры, которые монтируются в схему подвески проводов или тросов. Но как определить массу гололеда, образующегося на проводе, исключая влияние других нагрузок?

Для своевременного предупреждения об опасных гололедных нагрузках следует предусматривать оповещение о гололедообразовании, например, с помощью системы автоматического контроля гололедно-ветровых нагрузок.

Для передачи сигнала может использоваться радиоканал, сотовая связь, низкочастотный канал по фазному проводу сети с изолированной нейтралью или изолированному грозозащитному тросу.

Датчик гололеда ЭЛНА-Север Плюс

Одним из основных элементов системы является датчик гололедно-ветровой нагрузки (ДГВН), разработанный специалистами нашей фирмы.

На рисунке: датчик гололедообразования предназначен для измерения гололедно-ветровых нагрузок, скорости ветра и температуры воздуха.

Устанавливается на подвеске:

• Грозозащитного троса - в разрыв между первым изолятором и тросостойкой.
• Провода - в разрыв между первым изолятором и траверсой.

Принцип работы датчика основан на преобразовании усилий от нагрузки в аналоговый сигнал на выходе и дальнейшей цифровой обработки в микропроцессорном терминале. При этом измерения нагрузки происходят независимо в разных плоскостях (вертикальной и горизонтальной) и исключает влияние их друг на друга.

Другими словами производится измерение нагрузки от давления ветра (в горизонтальной плоскости, перпендикулярной воздушной линии) и нагрузки от гололеда (в вертикальной плоскости). Нагрузка от массы провода компенсируется в момент установки датчика (при этом не должно быть гололеда), а нагрузка от натяжения провода при изменении температуры (в горизонтальной плоскости параллельной воздушной линии) датчиком не воспринимается.

На рисунке: установка датчика гололедно-ветровых нагрузок на грозозащитном тросе взамен скобы КГП (скобы подвески гирлянды изоляторов)

Данный датчик в настоящее время используется в системе раннего обнаружения гололеда на проводах и тросах, разработанной совместно с «Фирмой ОРГРЭС», и находится на испытании на действующих линиях электропередачи МЭС «Центра» Волго-Донского ПМЭС в г. Волгоград.

Купить датчик гололеда, разрывную испытательную машину и другие устройства вы можете на нашем сайте. Мы проводим различные акции, а также предоставляем выгодные условия сотрудничества для дилеров.