Воздушная линия электропередачи

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Федин Виктор Тимофеевич Решетник Виталий Александрович(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Воздушная линия электропередачи, содержащая провода трех фаз с установленными параллельно участкам проводов термокомпенсаторами из материала с эффектом памяти формы и ферромагнитными экранами, выполненными в виде полых цилиндров с продольными немагнитными зазорами и охватывающими провода между точками закрепления термокомпенсаторов, отличающаяся тем, что провода трех фаз расположены в одной вертикальной плоскости или провода трех фаз расположены в разных вертикальных плоскостях, а термокомпенсаторы установлены на средней и нижней фазах и покрыты теплоизоляционным материалом, причем термокомпенсаторы нижней фазы выполнены в 1,5-3 раза длиннее термокомпенсаторов средней фазы. Фиг. 1 Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к механической части воздушных линий электропередачи. Известна воздушная линия электропередачи, содержащая провода с установленными параллельно участкам провода термокомпенсаторами из материала с эффектом памяти формы 1. 16087 1 2012.06.30 К недостаткам этой воздушной линии относится слабая реакция термокомпенсаторов на создаваемую рабочим током температуру провода из-за высокого удельного сопротивления материала термокомпенсаторов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является воздушная линия электропередачи, содержащая провода с установленными параллельно участкам провода термокомпенсаторами из материала с эффектом памяти формы, температура окончания обратного мартенситного превращения которого соответствует температуре провода, при которой требуется срабатывание термокомпенсатора, и ферромагнитными экранами, охватывающими участок провода между точками закрепления термокомпенсатора, выполненными в виде полого цилиндра с продольным немагнитным зазором и имеющими параметры, обеспечивающие срабатывание термокомпенсатора при минимальной температуре окружающей среды при отсутствии ветра и тока воздушной линии, нагревающем провод до указанной заданной температуры 2. Однако эта воздушная линия не обладает управляемостью своих параметров (индуктивности, емкости) в различных режимах работы электрической сети. Также на работу термокомпенсаторов оказывают влияние внешние климатические факторы (температура окружающей среды, ветер, гололед). Задачей изобретения является придание линии электропередачи свойств управляемости в различных режимах работы электрической сети и обеспечение срабатывания термокомпенсаторов только от тока линии. В воздушной линии электропередачи, содержащей провода трех фаз с установленными параллельно участкам провода термокомпенсаторами из материала с эффектом памяти формы и ферромагнитными экранами, выполненными в виде полых цилиндров с продольными немагнитными зазорами и охватывающими провода между точками закрепления термокомпенсаторов, провода трех фаз расположены в одной вертикальной плоскости или провода трех фаз расположены в разных вертикальных плоскостях, а термокомпенсаторы установлены на средней и нижней фазах и покрыты теплоизоляционным материалом, причем термокомпенсаторы нижней фазы в 1,53 раза длиннее термокомпенсаторов средней фазы. На фиг. 1 дано схематическое изображение пролета воздушной линии с вертикальным расположением фаз, на фиг. 2-4 - варианты расположения проводов на опоре. На фиг. 1 схематически показан пролет воздушной линии с вертикальным расположением фаз, содержащей провод 1 верхней фазы, провод 2 средней фазы, провод 3 нижней фазы, закрепленные на опорах 4. Параллельно участкам средней 2 и нижней 3 фаз прикреплены при помощи точек 5 крепления термокомпенсаторы 6 и 7 соответственно, выполненные из материала с эффектом памяти формы и покрытые теплоизоляционным материалом 8. На участке проводов 2 и 3 между точками 5 крепления термокомпенсатора расположены ферромагнитные экраны 9 и 10, выполненные в виде полого цилиндра с продольным немагнитным зазором. Штриховыми линиями показано расположение проводов 1, 2, 3 в режиме, когда термокомпенсаторы не сработали, а сплошными - при сработавших термокомпенсаторах. На фиг. 2 показана опора 4 с расположением проводов 1, 2, 3 трех фаз в одной вертикальной плоскости. На фиг. 3 и 4 показаны опоры 4 с расположением проводов 1, 2, 3 в разных вертикальных плоскостях. Линия электропередачи работает следующим образом. При передаче большой мощности по линии в режиме наибольших нагрузок энергосистемы ток в проводах 1, 2, 3 фаз увеличивается, и термокомпенсаторы 6 и 7 срабатывают и подтягивают провод 2 средней фазы и провод 3 нижней фазы вверх, причем подтягивание провода 3 нижней фазы происходит в большей степени, чем провода 2 средней фазы, из-за большей длины термокомпенсатора 7 по сравнению с термокомпенсатором 6. Тем самым уменьшается расстояние 2 16087 1 2012.06.30 между проводами 1 и 2, 2 и 3, 1 и 3 фаз в пролете, что ведет к уменьшению индуктивного сопротивления и увеличению емкостной проводимости линии. Вследствие этого уменьшается волновое сопротивление и увеличивается натуральная мощность линии, что приводит к уменьшению потерь реактивной мощности, увеличению зарядной мощности линии, увеличению пропускной способности линии электропередачи и улучшению устойчивой работы электрической системы. В режиме наименьших нагрузок термокомпенсаторы 6 и 7 не работают, расстояние между проводами 1 и 2, 2 и 3, 1 и 3 фаз увеличивается. При этом уменьшается емкостная проводимость линии, что приводит к уменьшению избыточной зарядной мощности, генерируемой линией электропередачи. Применение ферромагнитных экранов 9 и 10, расположенных на проводах 2 и 3 между точками 5 крепления термокомпенсаторов 6 и 7, обеспечивает срабатывание термокомпенсаторов 6 и 7 от заданного тока линии. Для предотвращения срабатывания термокомпенсаторов 6 и 7 от температуры окружающей среды они покрыты теплоизоляционным материалом 8. Одновременно при длительном увеличении тока нагрузки наличие теплоизоляционного материала 8 на термокомпенсаторах 6 и 7 способствует повышению температуры термокомпенсаторов и их срабатыванию при меньших токах, чем заданные с помощью ферромагнитных экранов 9 и 10, т.е. увеличивается диапазон тока срабатывания термокомпенсаторов 6 и 7. Изобретение может быть использовано в электрических сетях для линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше. Использование воздушной линии электропередачи по сравнению с известными позволяет повысить ее роль в регулировании режимов работы электрической сети. Источники информации 1. А.с. СССР 754541, МПК 02 7/00 // Бюл.29. - 07.08.80. 2. Патент 2072601 , МПК 02 7/00 // Бюл.3. - 27.01.97. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3