КФ Уфимського державного технічного університет
Кафедра ПА
датчиком місткості в якості елемента визначення освіту гололёдно-ізморозевих відкладень на високовольтних лініях електропередач
А.П. Баранов
г. Кумертау
У даній статті розглянуті питання боротьби з гололёднимі відкладеннями на ВЛЕП і один з варіантів реалізації датчика раннього виявлення ожеледі. Застосовувані в енергетиці датчики побудовані на принципі спрацьовування від ваги льоду на проводах ЛЕП. Якщо врахувати вітрові навантаження на проводи, то похибка таких датчиків дуже велика і до прийняття рішення про плавці вага льоду на проводах може скласти сотні кілограмів на один проліт між опорами, що робить процес плавки технічно скрутним і економічно витратним. Пропонується застосування інших більш якісних методів виявлення ожеледі.
У попередніх публікаціях [1] [2] було розглянуто методи боротьби з таким природним явищем як освіта гололёдно-ізморозевих відкладень на ВЛЕП. Аварії з причини ожеледі можна класифікувати як стихійне лихо. Тому боротьба з ожеледицею в Росії, зокрема, в Башкирії є актуальною. Основним засобом боротьби з ожеледицею в Росії і Башкирії є плавка ожеледі, і провівши аналіз наслідків утворення ожеледі, можна виділити основні причини пошкоджень ліній електропередач:
- відсутність сучасних систем оповіщення про наявність ожеледі
- несвоєчасна плавлення ожеледі (потрібні тривалі організаційні та технічні заходи)
- відсутність систем плавлення ожеледі
Практикою експлуатації ВЛЕП доведено [4], що своєчасно проведеній плавкою ожеледі (протягом 1:00 з моменту утворення) можна запобігти ожеледні аварії. Для цього необхідно мати оперативну інформацію про освіту гололёдно-ізморозевих відкладень в кожній критичній точці ВЛЕП.
Провівши аналіз існуючих систем плавлення ожеледі ефективною може бути тільки повністю автоматизована система, яка автоматично визначає момент утворення ожеледних відкладень (реєструється датчиком момент кристалізації води) і, не витрачаючи часу на прийняття рішення і на складання схеми плавки ожеледі автоматично підключає високочастотну установку, яка усуває утворення льоду на проводах ВЛЕП. У цьому випадку нагрів йде не по всій товщині дроти, а тільки поверхневого шару - (скін-ефект), що ні порушує структуру матеріалу токоведущего проводу (кабелю). Важливо, щоб система спрацьовувала на самому початку утворення ожеледі, тільки в цьому випадку економічні та енергетичні витрати на видалення льоду будуть мінімальні. датчик ОЖЕЛЕДНО високовольтний електропередача
Одним з найважливіших вузлів системи є датчик виявлення початку утворення ожеледі. Розглянемо застосування ємнісного датчика.
Ємнісні датчики мають ряд переваг в порівнянні з датчиками інших типів. Гідності датчиків даного типу:
- простота виготовлення;
- висока чутливість;
- малі габарити і вага;
- низьке споживання енергії;
- відсутність зовнішніх контактів;
- довгий термін експлуатації;
- простота пристосування форми датчика до конструкції ЛЕП
Принцип дії заснований на залежності електричної ємності конденсатора від площі і відстані його обкладок, а так само від діелектричної проникності середовища між ними.
С=e 0 eS/h
де e 0 - діелектрична постійна; e - відносна діелектрична проникність середовища між обкладинками; S - активна площа обкладок; h - відстань між обкладками конденсатора.
Так як датчик повинен відслідковувати кристалізацію води тобто перехід з рідкого стану в твердий. Робота нашого датчика базуватиметься на відстеження такого параметра як діелектрична проникність середовища.
Рис. 1 Пристрій датчика
Одна з основних електричних характеристик будь-якого середовища - діелектрична проникність.
Таблиця 1
Матеріалe - відносна діелектрична проницаемостьАммиак16Бензол2,3Бумага2,3Вода80Воздух1,0Древесина2-7Компаунд кабельний2,5Масло трансформаторное2,2Оргстекло3,2Кварцевое стекло3,7Полістірол3,0Поліетілен2,3Резіна мягкая2,5Спірт етіловий25,8Стеклотекстоліт5,5Стекло5,0
Вимірювання саме цього параметра викликано тим що вода показує великий діа...
