Воздушная линия электропередачи

Воздушная линия электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: к проводам воздушной линии электропередачи прикреплены узлы направленной нагрузки, выполненные в виде гибких нитей из материала с эффектом сверхупругости с температурой окончания обратного мартенситного превращения не выше минимальной температуры окружающей среды. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я „„ 1753534 А 1 (я)я Н 02 6 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ -КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-,,пм,"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) ВОЗДУШНАЯ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электроэнер-. гетике, а именно к конструкциям воздушных линий электропередачи, и может быть использовано при проектировании, сооружении и эксплуатации линий электропередачи всех классов напряжения.

Известны воздушные ЛЭП, в которых с целью стабилизации тяжения вдоль nposoдов (стрелы провеса проводов) провода

ЛЭП механически объединены с узлами направленной нагрузки, Имеются в виде грузовые компенсаторы, располагаемые на опорах воздушных ЛЭП (1).

Значительным недостатком указанных решений является необходимость изменения конструкций опор, поскольку узел направленной нагрузки крепится к проводу через систему блоков, Известна воздушная ЛЭП, в которой узел направленной нагрузки расположен непосредственно на проводах ЛЭП в пролете, В рассматриваемом случае узел направленной нагрузки компенсирует вертикальную составляющую тяжения вдоль провода и изменение тяжения вдоль провода (стрелы провеса) в широком диапа1 (21) 4706138/07 . (22) 14,06.89 (46) 07,08.92, Бюл..N. 29 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) С,E,Âàêóëåíêo и Т.В.Алешина (56) Авторское свидетельство CCCP

N. 681491, кл. Н 02 G 7/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 670994, кл, Н 02 G 7/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 754541, кл, Н 02 G7!00,,1980. (57) Сущность изобретенйя: к проводам воздушной линии" электропередачи прикрейлены узлы направленной нагрузки, выполненные s Sèäå гибких нитей йз материала с эффектом сверхупругости с температурой окончания обратного мартенситного превращейия не выше мини- . мальной температуры окружающей среды.

3 ил. зоне температур" становится" неэначи гельным (2)..

Во всех указанных вариантах ЛЭП с грузовыми компенсаторами последние имеют значительный вес из-за необходимости стабилизации значительного тяжения вдоль провода. Очевидна громоздкость и материалоемкость подобных конструкций.

Предельной простотой конструкции и малым весом характеризуется узел направленной нагрузки (термокомпенсатор), выполненный из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ) в виде гибких нитей, прикрепленных параллельно проводу в пролете (3).

При повышении температуры окружающей среды термокомпенсатор сокращается, .

"вспоминая" форму, и подтягивает провод.

Однако достичь стабилизации тяжения-вдоль провода здесь не удается. Это объясняется тем, что для реализации ЭПФ температуры начала и окончания срабатывания термокомпенсатора (температуры начала и окончания обратного мартенситного превращения) должны быть выше минимальной температуры окружающей среды. Разность между указанными температурами не пре1753534

10

30

45

50 вышает 10-20 и устройство таким образом может реагировать только на изменения температуры окружающей среды в указанном диапазоне, Целью изобретения является уменьшение материалоемкости линии путем стабилизации тяжения вдоль провода во всем диапазоне рабочих температур, Указанная цель достигается тем, что в конструкциях ЛЭП, содержащих опоры, провода и механически прикрепленные к проводам узлы направленной нагрузки, выполненные в виде гибких нитей, каждый узел направленной нэгрузки выполнен из материала с эффектом сверхупругости, с температурой окончания обратного мартенситного превращения не выше минимальной температуры окружающей среды.

В предлагаемой" конструкции воздушной ЛЭП вес узла неизменной по величине направленной нагрузки, выполненного из элемента с эффектом сверхупругости (ЭСУ), вместе с устройствами крепления к проводу не превышает нескольких килограмм, Отпадает необходимость в изоляции подобного устройства, так как по габаритам оно составляет 0,5 — 1 м в длину и крепится непосредственно на проводе ЛЭП. Поскольку жесткость материала с ЭСУ близка к нулевой, будет обеспечена стабилизация тяжения вдоль провода (стрелы провеса провода) во всем диапазоне изменения тока

ЛЭП, температуры окружающей среды и др.

На фиг.1 изображена содержащая узел неизменной по величине направленной нагрузки — материал с ЭСУ, общий вид; на фиг,2 — конструктивное выполнение узла направленной нагрузки — элемента с ЭСУ; на фиг,3 — диаграмма деформации элемента с

ЭСУ, построенная в осях напряжение о- 40 удлинение е.

Конструктивно материал с ЭСУ 1 (фиг,2) прикреплен параллельно проводу 2 ЛЭП при помощи узлов 3 крепления (фиг,2), Для уяснения работы подобной ЛЭП рассмотрим эффект сверхупругости. Рассмотрим диаграмму деформации элемента с ЭСУ (фиг.3). В начале деформации подобного элемента идет обычный участок ОА, соответствующий закону Гука. Затем диаграмма резко изгибается вправо, скорость роста напряжения о резко уменьшается.

Когда накопилось общее "удлинение. соответствующеЕ относительной деформации е = 10, разгрузка материала идет не по линии А С, параллельно гуковскому участку

ОА, а по линии А А. Причем линия разгрузки проходит весьма близко к линии нагружения: Далее участок разгрузки совпадает с

4 первоначальным участком OA и деформация полностью исчезает, На участке АА жесткость подобного материала будет близкой к нулевой. Деформация элемента с ЭСУ, при которой еще возможен 100% возврат.формы, составляет 10;ь.

Эффектом сверхупругости обладают в первую очередь сплав Оландера, никелид титана (сплав никеля с титаном) и др. Следует отметить, что эффектом сверхупругости обладают не вообще указанные материалы, а только материалы, находящиеся в высокотемпературной модификации (т.е. материалы, температура которых в данный момент превышает температуру окончания обратного мэртенситного превращения). Указанная температура окончания обратного мартенситного превращения зависит от процентного соотношения компонентов,: входящих в материал. Таким образом можно подобрать состав материала, который бу- . дет обладать ЭСУ в требуемом диапазоне температур. Для деформации материала с

ЭСУ необходимо приложить усилие на единицу сечения 600 — 800 МПэ.

Рассмотрим работу подобного узла направленной нагрузки на ЛЭП. При низких температурах тяжение вдоль провода максимально и материал с ЭСУ деформирован и занимает положение, показанное на фиг.1и фиг.2 (это соответствует точке А на фиг,З).

При увеличении температуры окружающей среды тяжение вдоль провода падает и материал с ЭСУ сжимается, в результате тяжение вдоль провода ЛЭП остается без изменения (это соответствует участку А А на фиг,З). При увеличении температуры окружающей среды "процесс повторяется, но в обратном порядке. Подобные циклы могут повторяться многократно.

Известно; что для стабилизации тяжения (стрелы провеса) вдоль провода ЛЭП необходимо изменение длины провода лишь на несколько сантиметров. Следовательно, длина подобного узла направленной нагрузки реально будет оставлять 0,5 — 1 м, а сечение — 30-50 мм .

Реагировать на токовую нагрузку ЛЭП подобное устройство непосредственно не будет, так как удельное электрическое сопротивление такого дешевого материала с

ЭСУ как никелид титана в 30 — 40 раз выше удельного сопротивления материала провода ЛЭП.

Исходя иэ изложенного видно, что возможна полная стабилизация тяжения вдоль провода(стрелы провеса провода) на любом заданном уровне и в любом диапазоне изменения токов ЛЭП и температуры окружающей среды. Очевидна предельная про1753534 стота предлагаемой конструкции воздушной ЛЭП. Подобная воздушная ЛЭП также в намного меньшей степени будет подвержена пляске проводов, так как материал с

ЭСУ является хорошим демпфером механических колебаний проводов, Формула изобретения

Воздушная линия электропередачи, содержащая опоры, провода и механически прикрепленные к проводам узлы направ.5 ленной нагрузки, выполненные в виде гибких нитей, отличающаяся тем;что, с целью уменьшения материалоемкости линии путем стабилизации тяжения вдоль провода во всем диапазоне рабочих. темпе10 ратур, каждый узел направленной нагрузки выполнен из материала с эффектом сверхупругости, с температурой окончания обратного мартенситного превращения не выше минимальной температуры окружающей

Данное изобретение позволит повысить до предела пропускную способность

ЛЭП по нагреву проводов.

Использование предлагаемой конструкции обеспечит повышение надежности и безопасности обслуживания линий электро; передачи.

Ю%

Рог.У

Составитель С.Вакуленко гнтл к МКе е ман

Редактор M.ßíêîâè÷

Техред М.Мор е а Корре тор р ц

Заказ 2772 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101