ไอซิ่ง- ปรากฏการณ์อันตรายที่ทำให้ลักษณะและคุณภาพของโครงสร้างแย่ลง ความแข็งแรง และท้ายที่สุดคือความทนทานและความปลอดภัย ไอซิ่งเพิ่มความต้านทานลมอย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจนำไปสู่การทำลายโครงสร้างและกลไก

ไอซิ่งทำให้เกิดการพังทลายของสายไฟซึ่งเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงวิธีการปกป้องและดำเนินมาตรการ วิธีการหลักในการป้องกันไอซิ่งคือการให้ความร้อนหรือสารป้องกันไอซิ่งพิเศษ

ในทางปฏิบัติทั่วโลก องค์ประกอบออร์กาโนซิลิเกตถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางที่สุดในการสร้างสารเคลือบป้องกันน้ำแข็ง ใช้เพื่อต่อสู้กับไอซิ่งของเครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในศูนย์อุตสาหกรรมและเศรษฐกิจ เช่น สายไฟ

ในบางพื้นที่ทางภาคเหนือ น้ำแข็งและน้ำแข็งชนิดต่างๆ บนสายส่งไฟฟ้าขัดขวางการทำงานปกติ สายไฟมักมีน้ำแข็งเกาะ ซึ่งขัดขวางความสมบูรณ์ของระบบรวม นำไปสู่อุบัติเหตุและแม้กระทั่งภัยพิบัติ

มาตรการหลักแบบดั้งเดิมในการต่อสู้กับน้ำแข็งบนสายไฟคือ: กำจัดน้ำแข็งออกจากสายไฟและสายเคเบิลโดยใช้กระแสไฟฟ้าหรือวิธีกล เช่นเดียวกับการป้องกันความร้อนของสายไฟ

วิธีการทางกลต้องใช้เวลาและค่าแรงค่อนข้างมาก และในกรณีส่วนใหญ่ถือว่าไม่เหมาะสม ในกรณีส่วนใหญ่การละลายน้ำแข็งด้วยกระแสไฟฟ้าจะเป็นอันตรายต่อความสมบูรณ์ของสายไฟและโครงสร้างรองรับ การใช้พลังงานของโครงการดังกล่าวสูงมาก

วิธีที่เสนอเพื่อต่อสู้กับน้ำแข็งบนเส้นลวดที่มีกระแสอุปนัยในเส้นเดียวกันโดยการเคลื่อนที่ "ตอร์ปิโดเหนี่ยวนำ"จากจุดยึดสายไฟหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งภายในช่วงเดียวเป็นทิศทางใหม่ในการต่อสู้กับน้ำแข็งของสายไฟฟ้าแรงสูง

ข้อดีของวิธีนี้:

ความเป็นอิสระในการเคลื่อนที่ของ "ตอร์ปิโด" อย่างสมบูรณ์ภายในหนึ่งเที่ยวบิน

ความเป็นไปได้ในการเลือกติดตั้ง "ตอร์ปิโด" ในพื้นที่ของสายไฟฟ้าแรงสูงที่เสี่ยงต่อการเป็นน้ำแข็งมากที่สุด

ลดการใช้พลังงานลงอย่างไม่ลดละเมื่อเทียบกับวิธีการที่มีอยู่

ความสามารถในการสตาร์ทและหยุด "ตอร์ปิโด" จากระยะไกลตามคำสั่งของผู้มอบหมายงานโดยใช้สัญญาณที่เข้ารหัสผ่านการสื่อสาร HF ระหว่างสัญญาณเหล่านี้จะมีการควบคุมตนเองอย่างสมบูรณ์ผ่านระบบหน้าสัมผัสสวิตช์จำกัด

ลดโอกาสที่สายไฟจะขาดในสายไฟฟ้าแรงสูงและการทำลายองค์ประกอบรับน้ำหนักของตัวรองรับโดยกำจัด "การเต้นรำของสายไฟ"

ความน่าเชื่อถือในการใช้งานและความทนทาน ความเรียบง่ายของการออกแบบและต้นทุนการผลิตต่ำ

ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษา "ตอร์ปิโด" ตลอดเวลาการใช้งาน

สายไฟไม่สามารถทนต่อน้ำหนักของหิมะและน้ำแข็งได้ซึ่งจะนำไปสู่ความเสียหายและแตกร้าวได้ ส่งผลให้จำเป็นต้องดำเนินการติดตั้งระบบไฟฟ้าเพื่อฟื้นฟูสายไฟ ใช้อุปกรณ์ละลายน้ำแข็งแบบควบคุมโดยใช้วงจรเรียงกระแสแบบควบคุมไทริสเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อต่อสู้กับการก่อตัวของน้ำแข็งบนสายไฟฟ้าแรงสูง ควรสังเกตว่าก่อนหน้านี้มีการใช้วงจรเรียงกระแสที่ไม่ได้รับการควบคุมเพื่อละลายน้ำแข็งที่สถานี คุณลักษณะของอุปกรณ์ที่ทันสมัยคือการตอบสนองต่อกระแสน้ำแข็งที่ละลายในทันที ดังนั้นจึงป้องกันความร้อนสูงเกินไปของสายไฟและสายฟ้าผ่า เนื่องจากสายสื่อสารใยแก้วนำแสงที่ติดตั้งอยู่ในสายป้องกันฟ้าผ่าของสายไฟไม่ยอมรับอิทธิพลดังกล่าว นอกจากนี้การใช้งานอุปกรณ์นี้ยังง่ายกว่ารุ่นก่อนมาก ช่วยเร่งกระบวนการถลุงตามลำดับความสำคัญ โดยไม่ต้องเพิ่มกำลังของอุปกรณ์หม้อแปลงที่ติดตั้งไว้ สามารถตรวจสอบการทำงานของการติดตั้งได้จาก Network Control Center แบบเรียลไทม์

3.3 การทำงานของสายเคเบิลสูงถึง 35 kV
มีการกำกับดูแลเส้นทางสายเคเบิลเพื่อตรวจสอบสภาพโดยการเดินผ่านและตรวจสอบเป็นระยะโดยผู้ติดตั้งที่จัดสรรเป็นพิเศษภายในระยะเวลาที่ PTE กำหนด และโดยบุคลากรด้านวิศวกรรมและเทคนิคภายในระยะเวลาที่กำหนดโดยท้องถิ่น คำแนะนำ.

1. มีการดำเนินการรอบพิเศษและการตรวจสอบในระหว่างน้ำท่วมและหลังพายุฝน รวมถึงเมื่อมีการตัดการเชื่อมต่อสายไฟโดยการป้องกันรีเลย์

2. เมื่อเดินไปรอบๆ และตรวจสอบเส้นทางเคเบิลที่วางในพื้นที่เปิดโล่ง จำเป็นต้อง:

· ตรวจสอบว่าไม่มีงานใดดำเนินการบนเส้นทางที่ไม่ประสานงานกับองค์กรปฏิบัติการ (การก่อสร้างโครงสร้าง การขุดดิน การปลูกพืช การจัดโกดัง เสาเข็ม เสา ฯลฯ) และไม่มีการอุดตัน ของเส้นทางที่มีหิมะ ขยะ ตะกรัน ของเสีย ไม่มีความล้มเหลวหรือดินถล่ม

· ตรวจสอบทางแยกของเส้นทางเคเบิลกับทางรถไฟ โดยให้ความสนใจกับการมีป้ายเตือน

· ตรวจสอบทางแยกของเส้นทางเคเบิลกับทางหลวง คูน้ำ และคูน้ำ

· ตรวจสอบสภาพของอุปกรณ์และสายเคเบิลที่วางข้ามสะพาน เขื่อน สะพานลอย และโครงสร้างอื่นที่คล้ายคลึงกัน

· ตรวจสอบในสถานที่ที่สายเคเบิลออกจากผนังอาคารหรือส่วนรองรับของสายไฟเหนือศีรษะ การมีอยู่และสภาพของการป้องกันสายเคเบิลจากความเสียหายทางกล ความสามารถในการให้บริการของข้อต่อปลาย

3. เมื่อเดินไปรอบๆ และตรวจสอบเส้นทางเคเบิลที่วางในพื้นที่ปิด นอกเหนือจากการปฏิบัติตามข้อกำหนดในข้อ 2 แล้ว ยังจำเป็นต้อง:

· มีส่วนร่วมในการตรวจสอบเส้นทางโดยตัวแทนขององค์กรที่รับผิดชอบในการปกป้องสายเคเบิลและโครงสร้างอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

· เมื่อมีการระบุข้อบกพร่องในเส้นทางเดินรถ ให้ออกคำสั่งเพื่อกำจัดสิ่งเหล่านั้น

· หากมีการระบุข้อบกพร่องซึ่งไม่ได้ถูกกำจัดออกไปภายในระยะเวลาที่กำหนดไว้ระหว่างการตรวจสอบครั้งก่อน ให้จัดทำระเบียบการเกี่ยวกับการละเมิด

เนื่องจากการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานลมจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีลมพัดแรงและสม่ำเสมอ ฟาร์มกังหันลมขนาดใหญ่ในยุโรปจึงกระจุกตัวอยู่ในภาคเหนือและตะวันตกเฉียงเหนือของทวีปเป็นหลัก ลมที่นั่นค่อนข้างเหมาะสมจริงๆ แต่สภาพอากาศไม่ค่อยดีนัก

ฤดูหนาวที่รุนแรงซึ่งเป็นเรื่องปกติของสแกนดิเนเวียสร้างปัญหาร้ายแรงมากนั่นคือน้ำแข็งของใบมีด และนี่เต็มไปด้วยปัญหาหลายประการในคราวเดียว Stefan Söderberg นักอุตุนิยมวิทยาชาวสวีเดน นักวิจัยจาก Weathertech ใน Uppsala กล่าว: “เมื่อเปลือกน้ำแข็งก่อตัวบนใบพัด ลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพวกมันจะเสื่อมลงอย่างเห็นได้ชัด เช่นเดียวกับที่บางครั้งเกิดขึ้นกับเครื่องบิน ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานลมลดลง ประการที่สอง น้ำแข็งขัดขวางความสมดุลของล้อลม ส่งผลให้แบริ่งและเครื่องกำเนิดลมโดยรวมสึกหรอเพิ่มขึ้น และสุดท้ายก็ไม่มีใครสามารถละเลยอันตรายที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนของน้ำแข็งได้ ปลายใบมีดที่หมุนได้สามารถหักออกและบินไปในระยะไกลได้”

คอมพิวเตอร์จะเลือกระบบที่เหมาะสมที่สุด

ผู้ประกอบการในยุโรปเหนือต้องเผชิญกับปัญหาประเภทนี้ทุกวันทุกฤดูหนาว เป็นที่ชัดเจนว่าความคิดทางวิศวกรรมไม่ได้อยู่เฉยๆ ตลอดเวลา แต่ได้พัฒนาวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคต่างๆ สำหรับปัญหาน้ำแข็งของใบมีด จริงๆ แล้ว มีวิธีแก้ไขปัญหาเหล่านี้ไม่มากนัก คำถามเดียวก็คือว่าวิธีใดมีประสิทธิภาพมากที่สุดในสภาวะการทำงานเฉพาะบางประการ จนถึงตอนนี้เราต้องตอบอย่างสัญชาตญาณนั่นคือเกือบจะสุ่มเลย

ตอนนี้ Stefan Söderberg ร่วมกับกลุ่มเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ช่วยให้สามารถทดสอบกลยุทธ์ที่แตกต่างกันสำหรับการต่อสู้กับน้ำแข็งของใบพัดของโรงไฟฟ้าพลังงานลม และเลือกรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับฟาร์มกังหันลมแต่ละแห่ง นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า: “ทั้งระบบกำจัดน้ำแข็งและระบบป้องกันน้ำแข็งมักจะประกอบด้วยองค์ประกอบสามส่วน: เครื่องตรวจจับ หน่วยควบคุม และระบบทำความร้อนในตัวมันเอง ในระบบกำจัดน้ำแข็ง การให้ความร้อนของใบมีดจะเปิดขึ้นทันที เครื่องตรวจจับจะบันทึกการก่อตัวของน้ำแข็ง ในระบบป้องกันน้ำแข็ง เครื่องทำความร้อนจะเปิดขึ้นในขณะที่สภาพอากาศทำให้เกิดการก่อตัวของน้ำแข็ง กล่าวคือ โดยไม่ต้องรอการก่อตัวของเปลือกน้ำแข็งจริง"

เฮลิคอปเตอร์เป็นวิธีการราคาแพงแต่มีประสิทธิภาพ

แน่นอนว่าทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยม แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าโรงไฟฟ้าพลังงานลมไม่ได้ติดตั้งระบบทำความร้อนแบบใบมีดเลย - และส่วนใหญ่จนถึงตอนนี้ล่ะ? อย่างน้อยทางตอนเหนือของสวีเดน กังหันลมหลายร้อยตัวไม่มีระบบกำจัดน้ำแข็งในตัว ในกรณีเช่นนี้ Hans Gedda วิศวกรของบริษัทที่ปรึกษา H Gedda Consulting ใน Buden เสนอแนวคิดที่น่าสนใจมาก

บริบท

เขาเสนอให้ต่อสู้กับน้ำแข็งล้อลมโดยใช้เฮลิคอปเตอร์ แน่นอนว่าความสุขนี้พูดตรงไปตรงมาไม่ถูก แต่ภายใต้เงื่อนไขบางประการก็สามารถจ่ายได้เองผู้เขียนแนวคิดที่ไม่ธรรมดากล่าว:“ หากคุณคาดหวังว่าสภาพอากาศที่เหมาะสมในอีกไม่กี่วันข้างหน้านั่นคือลมแรงและมั่นคง และกังหันลมของคุณถูกปิดเนื่องจากน้ำแข็งและไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ จากนั้นจึงปลดปล่อยพวกมันออกจากน้ำแข็ง แม้จะมาจากเฮลิคอปเตอร์ ก็สมเหตุสมผลดี”

ใบมีดถูกพ่นด้วยของเหลวป้องกันน้ำแข็งที่ร้อน ไม่ใช่ฉีดทั้งหมดในคราวเดียว แต่ฉีดทีละอัน ใบมีดที่อยู่ภายใต้ขั้นตอนนี้ควรหันลงในแนวตั้งเสมอ นั่นคือหลังจากการประมวลผลใบมีดหนึ่งใบเสร็จสิ้นแล้ว ควรหมุนวงล้อลมเพื่อให้ใบมีดถัดไปอยู่ในตำแหน่งเดียวกัน นี่เป็นสิ่งจำเป็นและสำคัญมาก Hans Edda เน้นย้ำ ไม่เช่นนั้นชิ้นส่วนน้ำแข็งละลายที่ตกลงมาจากที่สูงมากๆ อาจทำให้ใบมีดหรือดุมที่เหลือเสียหายได้เมื่อตกลงมา

ไอซิ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกือบจะเป็นสากล

“เราหวังว่าขั้นตอนทั้งหมดนี้จะใช้เวลาไม่เกินสองชั่วโมง ไม่เช่นนั้นจะมีราคาแพงเกินไป” วิศวกรกล่าว “แต่หากการติดตั้งปราศจากน้ำแข็ง แล้วใช้งานในลมแรงเป็นเวลาอย่างน้อยสองวัน ก็จะเป็นเช่นนั้น ก็เพียงพอแล้วสำหรับปฏิบัติการเฮลิคอปเตอร์ครั้งนี้โดยจ่ายเพื่อตัวมันเอง”

ในกรณีที่ไม่ได้จัดการกับปัญหาไอซิ่งของกังหันลม ความสูญเสียโดยเฉลี่ยต่อปีหรือกำไรที่สูญเสียโดยเฉลี่ยต่อปีจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ห้าถึงสิบเปอร์เซ็นต์ และในบางภูมิภาคสูงถึง 20 เปอร์เซ็นต์

ยิ่งไปกว่านั้น ปัญหานี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับสแกนดิเนเวียเท่านั้น Stefan Söderberg กล่าว: “น้ำแข็งเกิดขึ้นในหลายภูมิภาคของโลก - เกือบทุกที่ที่มีหิมะตกในฤดูหนาว สิ่งที่จำเป็นสำหรับผลกระทบนี้คืออุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์และมีความชื้นสูง และ น้ำที่เย็นจัดเป็นพิเศษสามารถปรากฏอยู่ในบรรยากาศที่อุณหภูมิสูงถึงลบยี่สิบองศา นั่นคือความน่าจะเป็นที่จะเป็นน้ำแข็งของใบพัดกังหันลมก็สูงเช่นกัน เมื่อฉันเริ่มทำงานในหัวข้อนี้ เรามักจะพูดถึงเฉพาะภูมิภาคด้วย ภูมิอากาศที่รุนแรงมาก เช่น สแกนดิเนเวีย จริงๆ แล้วในประเทศของเรา สวีเดน เช่น นอร์เวย์ และเดนมาร์ก มีฤดูหนาวที่หนาวมาก แต่น้ำแข็งอาจเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น”

อย่างไรก็ตาม ในเยอรมนี ดูเหมือนว่ายังไม่มีใครดำเนินการกับปัญหานี้อย่างจริงจัง ดังนั้น ที่นี่ไม่เหมือนกับสแกนดิเนเวียตรงที่สัญญาณแรกของน้ำแข็งบนใบพัด ควรปิดเครื่องกำเนิดลม มีกังหันลมเพียงตัวเดียวที่ติดตั้งระบบทำความร้อนสำหรับทั้งประเทศ

Kuvshinov A.A. วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ Togliatti;
Karmanov V.F. ผู้อำนวยการทั่วไป
Akhmetzhanov N.G. หัวหน้าผู้เชี่ยวชาญของ Energy T LLC (Tolyatti);
Shkuropat I.A., Ph.D., CJSC "GK "Electroshield TM-Samara", Samara;
Galiev I.T. นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ภาควิชา IIT NRU MPEI
Aleksandrov N.M. นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของแผนก APP ของ SamSTU;
Khrennikov A.Yu. วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต, JSC "STC FGC UES"

การแนะนำ

เมื่อใช้งานสายไฟเหนือศีรษะ (OHL) ในหลายภูมิภาค ปัญหาร้ายแรงของสายไฟน้ำแข็งจะเกิดขึ้นในช่วงฤดูใบไม้ร่วง-ฤดูหนาว เนื่องจากเวลาเฉลี่ยในการกำจัดอุบัติเหตุน้ำแข็งเกินเวลาเฉลี่ยในการกำจัดอุบัติเหตุที่เกิดจากสาเหตุอื่นถึง 10 หรือมากกว่านั้น การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการสะสมของน้ำแข็งบนสายไฟเหนือศีรษะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิอากาศประมาณลบ 5 °C และความเร็วลม 5-10 เมตร/วินาที ความหนาของผนังที่อนุญาตของข้อต่อที่ปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งอยู่ในช่วง 5 ถึง 20 มม. สำหรับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 3–330 kV ซึ่งตั้งอยู่ในเขตภูมิอากาศที่มีสภาพน้ำแข็งในประเภท I–IV

เพื่อเป็นมาตรการเชิงโต้ตอบในการต่อสู้กับน้ำแข็งสามารถใช้สายไฟที่มีความแข็งแรงสูงต่างๆ ได้ ตัวอย่างเช่น ลวด ACCC (Aluminum Conductor Composite Core - ลวดอลูมิเนียมที่มีแกนคอมโพสิตที่ทำจากวัสดุต่างๆ แกนตัวนำ ACCC มีความเสถียรในมิติเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (1.6.10-6 °C-1) เกือบจะเป็น ลำดับความสำคัญน้อยกว่าเหล็ก (11.5.10-6 °C-1) ดังนั้นสายไฟ ACCC จึงสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้เป็นเวลานานป้องกันการเกิดน้ำแข็ง

สิ่งที่น่าสังเกตอีกประการหนึ่งคือลวด Aero-Z® ซึ่งประกอบด้วยชั้นลวดกลมที่มีศูนย์กลางศูนย์กลางตั้งแต่หนึ่งชั้นขึ้นไป (ชั้นใน) และสาย "Z" (ชั้นนอก) ลวดแต่ละชั้นถูกบิดไปตามความยาวโดยมีระยะพิทช์ที่แน่นอน พื้นผิวเรียบช่วยลดแรงลมได้ 30-35% และป้องกันการเกาะตัวของหิมะและน้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม ลวด Aero-Z® มีข้อจำกัดในการละลายน้ำแข็ง เนื่องจากไม่อนุญาตให้เพิ่มอุณหภูมิเกิน 80 ° C เป็นเวลานาน

โดยทั่วไปการใช้งานจริงของวิธีการต่อสู้กับน้ำแข็งแบบพาสซีฟนั้นเป็นไปได้เฉพาะกับการออกแบบและการว่าจ้างสายไฟใหม่เท่านั้น การสร้างเส้นค่าโสหุ้ย "เก่า" ใหม่มีความเกี่ยวข้องกับต้นทุนที่สำคัญ

ดังนั้นงานในการพัฒนาวิธีการต่อสู้กับการสะสมของน้ำแข็งบนสายไฟเหนือศีรษะจึงยังคงมีความเกี่ยวข้อง วิธีการแบบดั้งเดิมรวมถึงการละลายน้ำแข็งบนสายไฟเหนือศีรษะด้วยไฟฟ้ากระแสสลับโดยการสร้างไฟฟ้าลัดวงจรเทียมหรือด้วยไฟฟ้ากระแสตรงโดยใช้หน่วยเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมหรือควบคุม อย่างไรก็ตามในกรณีแรกอาจเกิดความเสียหายต่อสายไฟเหนือศีรษะได้และในกรณีที่สองหน่วยวงจรเรียงกระแสที่มีราคาแพงไม่ได้ใช้เกือบตลอดทั้งปีปฏิทิน ในเวลาเดียวกันสถานะปัจจุบันของฐานองค์ประกอบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเปิดโอกาสเพิ่มเติมและกระตุ้นการพัฒนาวิธีการใหม่ในการต่อสู้กับคราบน้ำแข็งโดยปราศจากข้อเสียเหล่านี้ สิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากมีไว้สำหรับการศึกษาการก่อตัวของน้ำแข็งและการต่อสู้กับคราบน้ำแข็ง งานนี้กำหนดงานในการจัดระบบและการวิเคราะห์เปรียบเทียบวิธีการที่มีอยู่ในการต่อสู้กับการสะสมของน้ำแข็งซึ่งวิธีการแก้ปัญหาจะช่วยให้สามารถเลือกวิธีที่สมเหตุสมผลที่สุดสำหรับสภาพท้องถิ่นจากวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่หลากหลายที่มีอยู่

การจำแนกวิธีการต่อสู้กับน้ำแข็ง

อุปกรณ์และวิธีการที่รู้จักใช้อิทธิพลทางกายภาพประเภทต่อไปนี้เพื่อกำจัดน้ำแข็งและคราบน้ำค้างแข็งออกจากสายไฟ (รูปที่ 1):

• ผลกระทบทางความร้อนโดยการให้ความร้อนแก่ลวดที่อุณหภูมิ 120-130 °C ซึ่งข้อต่อน้ำแข็งละลาย หรือโดยการให้ความร้อนเชิงป้องกันของสายไฟประมาณ 10-20 °C เพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็ง
• อิทธิพลทางอุณหพลศาสตร์โดยการอุ่นก่อนจนกระทั่งเกิดชั้นที่จมอยู่ใต้น้ำระหว่างเส้นลวดและปลอกน้ำแข็ง และต่อมา "การสั่นของเส้นลวดด้วยแรงแอมแปร์" ที่เกิดขึ้นเมื่อพัลส์กระแสไฟฟ้าที่มีกำลังสูงถูกส่งผ่าน
• ผลกระทบทางไฟฟ้าเครื่องกลโดยการส่งผ่านพัลส์กระแสไฟฟ้าเป็นระยะ ๆ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกลของสายไฟและการทำลายข้อต่อน้ำแข็ง ประสิทธิผลของอิทธิพลทางกลไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงโดยพารามิเตอร์ของพัลส์กระแสที่ทำให้เกิดการสั่นพ้องทางกล
• ผลกระทบทางกลโดยการเคลื่อนย้ายสว่านไปตามเส้นลวดโดยใช้พลังงานลม, พลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของกระแสเฟสของเส้นเหนือศีรษะ, แม่เหล็กถาวร, มอเตอร์อะซิงโครนัสเชิงเส้นหรือสร้างการสั่นสะเทือนของสายไฟโดยใช้เครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนทางกล (ไม่พิจารณาเพิ่มเติมเนื่องจาก ไม่ได้ใช้จริง)

รูปที่ 1 – การจำแนกประเภทของวิธีการกำจัดคราบน้ำแข็งออกจากสายไฟเหนือศีรษะ:

CF - วงจรเรียงกระแสควบคุม;

STK – ตัวชดเชยไทริสเตอร์แบบคงที่

IF – ตัวแปลงความถี่;

NFC – ตัวแปลงความถี่โดยตรง

UPK – อุปกรณ์ชดเชยตามยาว

ควรสังเกตว่ามีข้อเสียทั่วไปของระบบกลไกซึ่งจำเป็นต้องติดตั้งด้วยตนเองบนสายไฟการถอดออกจากสายไฟตลอดจนการถ่ายโอนจากสายหนึ่งไปยังอีกสายหนึ่ง ซึ่งต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ (แท่นลอยฟ้า) และบุคลากรในการบำรุงรักษา ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนการดำเนินงานและทำให้ใช้งานในพื้นที่เข้าถึงยากได้ยาก

ผลกระทบความร้อนจากกระแสสลับ

การละลายน้ำแข็งด้วยกระแสสลับใช้กับเส้นเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 220 kV ด้วยสายไฟที่มีหน้าตัดน้อยกว่า 240 mm2 แหล่งพลังงานมักจะเป็นบัสบาร์ของสถานีย่อย 6-10 kV หรือหม้อแปลงแยกต่างหาก ต้องเลือกวงจรการละลายน้ำแข็งในลักษณะเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไหลผ่านสายไฟเหนือศีรษะสูงกว่ากระแสที่อนุญาตในระยะยาว 1.5-2 เท่า ส่วนเกินนี้พิสูจน์ได้ด้วยระยะเวลาอันสั้นของกระบวนการหลอม (~ 1 ชั่วโมง) เช่นเดียวกับการระบายความร้อนของลวดที่รุนแรงมากขึ้นในฤดูหนาว สำหรับสายไฟเหล็กอลูมิเนียมประเภท AC ที่มีหน้าตัด 50-185 mm2 ค่าประมาณของกระแสหนึ่งชั่วโมงสำหรับการละลายน้ำแข็งจะอยู่ในช่วง 270-600 A และกระแสที่ป้องกันการก่อตัวของ น้ำแข็งบนสายไฟอยู่ในช่วง 160-375 A

อย่างไรก็ตาม มักเป็นไปไม่ได้ที่จะเลือกค่าที่ต้องการของกระแสลัดวงจรโดยการเลือกวงจรละลายน้ำแข็งเท่านั้น เกินค่ากระแสหลอมละลายข้างต้นสามารถนำไปสู่การหลอมลวดด้วยการสูญเสียความแข็งแรงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ตามมา ที่ค่าต่ำกว่า กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ผ่านเพียงครั้งเดียวอาจไม่เพียงพอที่จะขจัดน้ำแข็งออกได้หมด จากนั้นจะต้องลัดวงจรซ้ำหลาย ๆ ครั้งซึ่งจะทำให้ผลที่ตามมาเลวร้ายยิ่งขึ้น

การใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไทริสเตอร์ซึ่งมีแผนภาพแสดงในรูปที่ 2 ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบเหล่านี้ ในโหมดละลายน้ำแข็ง สวิตช์ 7 ปิดอยู่ สวิตช์ 8 เปิดอยู่ วิธีที่เป็นไปได้ในการควบคุมกระแสหลอมเหลวคือเฟสพัลส์โดยการเปลี่ยนมุมการสลับของไทริสเตอร์กำลัง 1, 2 และ 3 หรือความกว้างพัลส์โดยการเปลี่ยนจำนวนช่วงเวลาของการจ่ายแรงดันไฟฟ้า

รูปที่ 2 – การติดตั้งสำหรับการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและการละลายน้ำแข็ง

ในโหมดการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ สวิตช์ 7 จะเปิดอยู่ และสวิตช์ 8 จะปิดอยู่ ในกรณีนี้ไทริสเตอร์กำลัง 1, 2, 3 และเครื่องปฏิกรณ์ 4, 5, 6 จะสร้างกลุ่มไทริสเตอร์ - เครื่องปฏิกรณ์ที่เชื่อมต่อกันเป็นรูปสามเหลี่ยมซึ่งเป็นองค์ประกอบของตัวชดเชยไทริสเตอร์แบบคงที่ ผู้เขียนยังยอมรับถึงความเป็นไปได้ในการใช้ตัวเก็บประจุแทนเครื่องปฏิกรณ์ ในกรณีนี้ การชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟจะดำเนินการโดยใช้ธนาคารตัวเก็บประจุแบบปรับได้

อย่างไรก็ตามโดยไม่คำนึงถึงวิธีการควบคุม การละลายน้ำแข็งจะดำเนินการโดยใช้กระแสสลับที่ความถี่อุตสาหกรรมและต้องใช้ความจุของแหล่งพลังงานที่สำคัญ (หลายสิบ MB.A) เนื่องจากความต้านทานแบบแอกทีฟของสายไฟเหนือศีรษะนั้นน้อยกว่าความต้านทานแบบเหนี่ยวนำมาก กำลังรวมของแหล่งกำเนิดเพิ่มขึ้นเนื่องจากภาระปฏิกิริยาขนาดใหญ่และไม่มีประโยชน์สำหรับการละลายน้ำแข็ง ประสิทธิภาพการหลอมสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการชดเชยประจุตามยาวของปฏิกิริยารีแอคแตนซ์ในกรณีที่ใช้ตัวเก็บประจุเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้งที่เสนอ อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนไม่ได้คำนึงถึงความเป็นไปได้นี้

การติดตั้งแบบรวมเพื่อชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและการละลายน้ำแข็งซึ่งแผนภาพแสดงในรูปที่ 3 สมควรได้รับความสนใจ ในโหมดการละลายน้ำแข็ง ให้เปิดสวิตช์ 7 โดยแยกเครื่องปฏิกรณ์ 6 สวิตช์ 9 ปิดตัวเก็บประจุธนาคาร 8 และสวิตช์ 10 เปิดอยู่ ในกรณีนี้ สามารถหลอมละลายบนสายไฟทั้งหมดของเส้นเหนือศีรษะพร้อมกันได้

รูปที่ 3 - การติดตั้งแบบรวมสำหรับการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและการละลายน้ำแข็ง

ในโหมดการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ สวิตช์ 7 และ 10 จะถูกปิด และสวิตช์ 9 จะเปิดอยู่ เป็นผลให้วงจรชดเชยคงที่โดยทั่วไปถูกสร้างขึ้นโดยอาศัยโมดูลทรานซิสเตอร์ 1, 2 และ 3 เครื่องปฏิกรณ์ 5, 6 ที่ด้าน AC และธนาคารตัวเก็บประจุ 8 ที่ด้าน DC โครงสร้างดังกล่าวสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดการสร้างและในโหมดการใช้พลังงานปฏิกิริยา

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของการติดตั้งที่แสดงในรูปที่ 3 คือการใช้ส่วนวาล์วในโหมดหลอมละลายไม่สมบูรณ์ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ากระแสหลอมเหลวไหลผ่านสวิตช์ "ล่าง" ของเฟส 1, 2 และ 3 ของบริดจ์คอนเวอร์เตอร์เท่านั้น ในการแปลงวงจรบริดจ์เป็นสวิตช์ AC สามสวิตช์ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์สวิตช์เพิ่มเติมและความยุ่งยากที่สำคัญของวงจรกำลัง

ผลกระทบความร้อนจากกระแสตรง

เป็นครั้งแรกที่มีการกล่าวถึงการละลายของน้ำแข็งในปัจจุบันซึ่งเป็นทิศทางที่มีแนวโน้มในการต่อสู้กับการสะสมของน้ำแข็งบนตัวนำเฟสของเส้นเหนือศีรษะ ในบรรดาการติดตั้งแบบอนุกรมครั้งแรกสำหรับการละลายน้ำแข็งด้วยกระแสตรงคือตัวแปลง VUKN-16800-14000 ซึ่งทำตามโครงการ Larionov โดยใช้วาล์วที่ไม่มีการควบคุมซิลิคอน VK-200 ที่มีแรงดันไฟฟ้าแก้ไขที่ 14 kV กระแสแก้ไขที่ 1200 A และเอาต์พุต กำลังไฟฟ้า 16800 กิโลวัตต์ แผนการละลายน้ำแข็งด้วยกระแสแก้ไขจะกล่าวถึงโดยละเอียดใน

ข้อเสียของวิธีการนี้คือต้องปิดเส้นค่าโสหุ้ยและไม่ได้ใช้หน่วยวงจรเรียงกระแสเกือบตลอดทั้งปีปฏิทินเนื่องจากความจำเป็นในการละลายน้ำแข็งเกิดขึ้นเฉพาะในฤดูหนาวเท่านั้น คุณสามารถสังเกตข้อเสนอในการละลายน้ำแข็งด้วยกระแสเร้าใจโดยไม่ต้องปิดเส้นเหนือศีรษะ หน่วยเรียงกระแสจะรวมอยู่ในการตัดลวดความร้อนในลักษณะที่กระแสตรงไม่ไหลผ่านขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังและหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า การทำความร้อนของสายไฟจะดำเนินการโดยกระแสเร้าใจที่มีส่วนประกอบสลับซึ่งกำหนดโดยโหลดของเส้นเหนือศีรษะและส่วนประกอบโดยตรงซึ่งกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขและความต้านทานที่ใช้งานของวงจรหลอมละลาย อย่างไรก็ตามข้อเสนอดังกล่าวไม่ได้เพิ่มระดับการใช้หน่วยวงจรเรียงกระแสและสำหรับการใช้งานจริงนั้นจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สวิตช์เพิ่มเติม

ในเรื่องนี้ ความพยายามที่จะขยายฟังก์ชันการทำงานโดยการรวมหน่วยแก้ไขสำหรับการละลายน้ำแข็งและอุปกรณ์สำหรับการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาในการติดตั้งครั้งเดียวนั้นค่อนข้างสมเหตุสมผล นี่เป็นการเปิดโอกาสให้อุปกรณ์ทำงานตลอดทั้งปีซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจได้อย่างมาก

JSC NIIPT ได้พัฒนาอุปกรณ์แปลงแบบคอนเทนเนอร์สำหรับการติดตั้งการละลายน้ำแข็งและการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแบบรวม (รูปที่ 4)

รูปที่ 4 - แผนผังของอุปกรณ์แปลงประเภทคอนเทนเนอร์ (a) และการติดตั้งแบบรวม (b) สำหรับการละลายน้ำแข็งและการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา

อุปกรณ์แปลง (รูปที่ 4) ประกอบด้วย:

• ตู้คอนเทนเนอร์ขนส่ง 1,
• 2 โมดูลไทริสเตอร์พร้อม 3 ชุดควบคุม
• ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับ 4,
• ตัวตัดการเชื่อมต่อ 5 พร้อมไดรฟ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า 6
• ขั้วบวก 7, แคโทด 8 และขั้วเฟส 9 ของคอนเวอร์เตอร์บริดจ์
• การควบคุม การควบคุม การป้องกัน และระบบอัตโนมัติ 10,
• ตัวตัดการเชื่อมต่อ 11, 12 และธนาคารตัวเก็บประจุ 13.1, 13.2 และ 13.3

อุปกรณ์ไฟฟ้ามีไว้สำหรับการใช้งานในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศเย็นและเย็น (รุ่น UHL 1) และตั้งอยู่ในภาชนะเหล็กปิดซึ่งติดตั้งอยู่ที่ส่วนเปิดของฐานรากสถานีย่อย แหล่งจ่ายไฟมาจากขดลวด 10 kV ของหม้อแปลงเฉพาะ การติดตั้งแบบรวมจะประกอบจากอุปกรณ์ตัวแปลงที่แสดงในรูปที่ 4a แผนภาพที่แสดงในรูปที่ 4b

ในโหมดการละลายน้ำแข็ง ตัวตัดการเชื่อมต่อ 11, 12 จะถูกปิด (รูปที่ 4b) ตัวตัดการเชื่อมต่อ 5 (รูปที่ 4a) จะเปิดอยู่ มีการประกอบวงจรเรียงกระแสบริดจ์สามเฟสซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าแก้ไขพิกัด 14 kV กระแสหลอมเหลวพิกัด 1,400 A และการควบคุมกระแสหลอมเหลวในช่วง 200-1400 A

ในโหมดการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ ตัวตัดการเชื่อมต่อ 11 และ 12 จะเปิดอยู่ และตัวตัดการเชื่อมต่อ 5 จะถูกปิด มีการประกอบวงจรของธนาคารตัวเก็บประจุ 13.1, 13.2 และ 13.3 ควบคุมโดยโมดูลไทริสเตอร์ 2 ที่เชื่อมต่อแบบขนานกัน อย่างไรก็ตาม ในโหมดการชดเชย มีเพียงการควบคุมพลังงานรีแอกทีฟแบบขั้นตอนเท่านั้นที่สามารถทำได้

ข้อเสียเปรียบประการสุดท้ายสามารถหลีกเลี่ยงได้ในการติดตั้งแบบรวมสำหรับการละลายน้ำแข็งและการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา ซึ่งแสดงแผนภาพไว้ในรูปที่ 5 (พัฒนาโดย JSC NIIPT)

รูปที่ 5 – การติดตั้งแบบรวมสำหรับการละลายน้ำแข็งและการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา

การติดตั้งแบบรวมประกอบด้วยหม้อแปลงจ่าย 1, ตัวตัดการเชื่อมต่อสามเฟส 2 และ 16, เครื่องปฏิกรณ์สามเฟส 3 และ 15, ตัวแปลงบริดจ์ไฟฟ้าแรงสูง 4, ธนาคารตัวเก็บประจุ DC 5, ตัวตัดการเชื่อมต่อเฟสเดียว 6 และ 7, ระบบควบคุม 8 ส่วนประกอบของอุปกรณ์ควบคุมเต็มรูปแบบ 9-14 พร้อมไดโอดย้อนกลับและหม้อแปลงเรโซแนนซ์ 17

ในโหมดการละลายน้ำแข็ง ตัวตัดการเชื่อมต่อ 6, 7 และ 16 จะเปิดขึ้น การหลอมจะดำเนินการโดยใช้กระแสตรง กระแสหลอมเหลวถูกควบคุมโดย PWM ความถี่สูง ตัวอย่างเช่น เมื่อกระแสโหลดผ่านไดโอดของชุดประกอบ 13 และ 10 อุปกรณ์ควบคุมอย่างสมบูรณ์จากชุดประกอบ 9 หรือ 14 จะเชื่อมต่อในโหมด PWM ในกรณีนี้จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรสองเฟส 9 - 10 หรือ 13 - 14 โหลดจะถูกแบ่งและควบคุมกระแสหลอมเหลว อัตราการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรถูกจำกัดโดยเครื่องปฏิกรณ์ 3 เนื่องจากการเลือกความถี่และค่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลต PWM ไทริสเตอร์จะถูกปิดก่อนที่กระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะเพิ่มขึ้นถึงระดับที่เป็นอันตราย ในกรณีนี้ ช่วงการนำไฟฟ้าของไทริสเตอร์จะน้อยกว่าในโหมดการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ ในโหมดการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ ตัวตัดการเชื่อมต่อ 6, 7 และ 16 จะถูกปิด ตัวแปลงบริดจ์ไฟฟ้าแรงสูง 4 ทำงานในโหมด "STATCOM"

ตามที่ผู้เขียนหลายคนต้องอาศัยประสบการณ์การทำงานของตนเอง พบว่าจริงๆ แล้วลวดทำความร้อนระหว่างการหลอมมีเพียง 7 ถึง 30% เท่านั้นที่ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าแต่ละส่วนของเส้นเหนือศีรษะเนื่องจากมุมการหมุนและไม่สามารถทำนายทิศทางของลมในขณะที่เกิดน้ำแข็งพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ไฟฟ้าส่วนสำคัญสูญเปล่า ในเรื่องนี้มีการเสนอการติดตั้งแบบเคลื่อนที่ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเดินทางไปยังพื้นที่ของเส้นเหนือศีรษะที่ตรวจพบไอซิ่งของสายไฟ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคลื่อนที่สำหรับการละลายน้ำแข็งบนสายไฟเหนือศีรษะจะดำเนินการบนแพลตฟอร์มยานพาหนะ แหล่งจ่ายไฟ (0.4 kV) ของสะพานเรียงกระแสสามเฟสนั้นมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ADV320 สองเครื่องขนาด 320 กิโลวัตต์ต่อเครื่อง ตัวนำที่มีขั้วต่อมีไว้สำหรับเชื่อมต่อกับสายไฟเหนือศีรษะและบัสบาร์ไฟฟ้าสำหรับเชื่อมต่อสายไฟตามช่วงระหว่างส่วนรองรับตามรูปแบบการละลายน้ำแข็ง วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ผ่านการพิจารณาแล้วทำให้มั่นใจได้ว่าน้ำแข็งละลายตลอดความยาวสองช่วงของเส้นเหนือศีรษะบนสายไฟเฟสและสายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่า

ข้อเสียทั่วไปของอุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้เอฟเฟกต์ความร้อนกับกระแสตรงคือจำเป็นต้องใช้วงจรละลายน้ำแข็งแบบ "สายต่อสาย" หรือ "สายต่อสองสาย" ไม่ว่าในกรณีใด เวลาในการหลอมละลายและต้นทุนพลังงานจะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เพื่อลดเวลาในการหลอมละลายควรให้ความสำคัญกับรูปแบบการหลอมแบบ "สามสาย - กราวด์" อย่างไรก็ตามอุปกรณ์กราวด์ของสถานีย่อยไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับกระแสตรงที่ค่อนข้างยาวสูงถึง 2,000 A

การสัมผัสกับความร้อนของกระแสความถี่ต่ำพิเศษ

เนื้อหาทางเทคนิคของอิทธิพลประเภทนี้คือการหลอมละลายจะดำเนินการด้วยกระแสความถี่ต่ำที่สร้างโดยอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติสามเฟส และค่าประสิทธิผลของกระแสหลอมเหลวจะถูกตั้งค่าและรักษาไว้ที่ระดับที่ต้องการโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย .

เมื่อความถี่แรงดันเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์อัตโนมัติคือหนึ่งในสิบของ Hz และต่ำกว่า กระแสในสายไฟหลักจะถูกจำกัดโดยความต้านทานแบบแอกทีฟเกือบทั้งหมด เป็นผลให้ความยาวที่อนุญาตของเส้นเหนือศีรษะเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการหลอมด้วยกระแสสลับของความถี่อุตสาหกรรม องค์กรของการหลอมจะง่ายขึ้น ระยะเวลาของกระบวนการละลายน้ำแข็งจะลดลง และปริมาณของอุปกรณ์สวิตช์เพิ่มเติมจะลดลง

แผนภาพของการติดตั้งแบบรวมสำหรับการละลายน้ำแข็งและการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ ซึ่งใช้วิธีการที่นำเสนอแสดงไว้ในรูปที่ 6

รูปที่ 6 – การติดตั้งแบบรวมสำหรับการละลายน้ำแข็งและการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา

การติดตั้งแบบรวมประกอบด้วยตัวแปลงบริดจ์สามเฟสบนสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ที่ควบคุมอย่างเต็มที่ 1 และ 7, สวิตช์สามขั้ว 2, 5, 8, 9, โช้กสามเฟส 3, 4, ตัวเก็บประจุธนาคาร 6 และระบบควบคุม 10

ในโหมดละลายน้ำแข็ง สวิตช์ 5 และ 8 จะเปิดอยู่ และสวิตช์ 9 จะถูกปิด บริดจ์คอนเวอร์เตอร์ 1 ทำงานในโหมดวงจรเรียงกระแสแบบควบคุม และบริดจ์คอนเวอร์เตอร์ 7 ทำงานในโหมดอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติสามเฟส การหลอมจะดำเนินการพร้อมกันบนสายไฟสามเส้นของเส้นเหนือศีรษะ ในโหมดการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ สวิตช์ 5 และ 8 จะถูกปิด และสวิตช์ 9 จะถูกเปิด บริดจ์คอนเวอร์เตอร์ 1 และ 7 ทำงานแบบขนาน

มุมการสลับถูกเลือกน้อยกว่า 180° เล็กน้อย กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานซึ่งจำเป็นต่อการรักษาแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุแบตเตอรี 6 ถูกใช้จากเครือข่าย แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะถูกสร้างขึ้นที่ด้านไฟฟ้ากระแสสลับของตัวแปลงบริดจ์ 1 และ 7 เฟสของฮาร์มอนิกแรกจะเลื่อนสัมพันธ์กับแรงดันเฟสของแหล่งพลังงานเป็นมุม หากแอมพลิจูดของฮาร์มอนิกแรกของแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเกินแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงาน บริดจ์คอนเวอร์เตอร์ 1 และ 7 จะสร้างพลังงานปฏิกิริยา และหากน้อยกว่า ก็จะใช้พลังงานปฏิกิริยา ด้วยการเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลตของ PWM ความถี่สูง แอมพลิจูดของฮาร์โมนิกแรกของแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะถูกควบคุม และด้วยเหตุนี้ ขนาดและทิศทางของพลังงานปฏิกิริยา

การสัมผัสความร้อนกับกระแสความถี่สูง

วิธีการคือโดยไม่ต้องตัดการเชื่อมต่อสายไฟเหนือศีรษะจากผู้บริโภค กระแสที่มีความถี่ 50-500 MHz จะถูกส่งจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังสายไฟเฟสผ่านอุปกรณ์ที่ตรงกันและตัวเก็บประจุคัปปลิ้งแรงดันสูง ในตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกันกระแสสลับจะกระจุกตัวอยู่ในชั้นผิวการทำให้ผอมบางซึ่งมีความถี่เพิ่มขึ้นจะทำให้ความต้านทานของส่วนของตัวนำเพิ่มขึ้นซึ่งกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ซึ่งหมายความว่าเมื่อมีกระแสไหลผ่านสายไฟเท่ากัน ยิ่งความถี่ของสัญญาณสูง พลังงานความร้อนจะกระจายบนตัวนำก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ที่ MHz ความต้านทานของสายอลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้น 600 เท่าหรือมากกว่านั้น

แสดงให้เห็นว่าด้วยกำลังเครื่องกำเนิดความถี่สูงหลายสิบกิโลวัตต์ จึงสามารถให้ความร้อนแก่สายไฟได้ประมาณ 10-20 °C ซึ่งควรป้องกันการก่อตัวของคราบน้ำแข็ง เพื่อกำจัดน้ำแข็งที่ก่อตัวและละลายน้ำแข็งจะต้องใช้ความร้อนที่อุณหภูมิ 100-180 ° C ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีต้นทุนด้านพลังงานที่สูงขึ้นอย่างมากและขั้นตอนการหลอมที่นานขึ้น

ดังนั้นวิธีนี้จึงเหมาะสมที่สุดที่จะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกันเพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งเนื่องจากมีการใช้โดยไม่ต้องตัดการเชื่อมต่อของผู้บริโภค อย่างไรก็ตามการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีช่วงความถี่ 87.5-108 MHz นั้นเต็มไปด้วยความเสี่ยงในการสร้างสัญญาณรบกวนทางวิทยุที่รุนแรงในช่วง VHF

อิทธิพลทางอุณหพลศาสตร์

การทำความร้อนลวดด้วยกระแสความถี่สูงไม่เพียงแต่ป้องกันการก่อตัวของคราบน้ำแข็งเท่านั้น แต่ยังใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในขั้นตอนการเอาคลัตช์น้ำแข็งที่ก่อตัวแล้วออกอีกด้วย สิ่งนี้ใช้เป็นพิเศษในอุปกรณ์ซึ่งมีแผนภาพแสดงในรูปที่ 7

รูปที่ 7 – อุปกรณ์สำหรับกำจัดหิมะและน้ำแข็งที่เคลือบออกจากสายไฟ

เวิร์กสเตชันอัตโนมัติของเวิร์กสเตชันของผู้มอบหมายงาน 6 และตัวควบคุม 5 ช่วยให้การทำงานของสถานีย่อยไม่หยุดชะงักด้วยการแสดงข้อมูลการปฏิบัติงานบนจอแสดงไฟ 7

อิทธิพลของระบบเครื่องกลไฟฟ้า

เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อกระแสไหล สายขนานจะถูกดึงดูดหรือผลักไสภายใต้การกระทำของแรงแอมแปร์ที่เกิดขึ้นระหว่างสายเหล่านั้น เมื่อกระแสพัลส์ถูกส่งผ่านเป็นระยะ สายไฟเหนือศีรษะจะเกิดการสั่นสะเทือนทางกล ซึ่งจะทำลายน้ำแข็งและคราบน้ำค้างแข็ง ความถี่ของพัลส์ปัจจุบันจะต้องใกล้เคียงกับเสียงสะท้อนทางกลและแอมพลิจูดที่เพียงพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทานภายนอกและภายใน การเปลี่ยนแปลงในกระแสที่ส่งสามารถเป็นช่วงอย่างเคร่งครัด มีความถี่แกว่ง แปรผันตามกฎฮาร์มอนิก หรือมีรูปแบบของพัลส์เทรนตามกฎที่กำหนดสำหรับการเปลี่ยนความถี่ แอมพลิจูด และรอบการทำงาน รูปที่ 8 แสดงหนึ่งในตัวเลือกการใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับระบบกำจัดน้ำแข็งอัตโนมัติที่นำวิธีการที่เสนอไปใช้

รูปที่ 8 - ระบบที่มีอิทธิพลทางกลไฟฟ้าต่อสายไฟเหนือศีรษะเพื่อกำจัดน้ำแข็ง

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง 1 แปลงแรงดันไฟฟ้าให้เป็นค่าที่ต้องการ หน่วยอิเล็กทรอนิกส์กำลังแก้ไขแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจากหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง 1 และสร้างพัลส์กระแสตามขนาดรูปร่างและความถี่ที่ต้องการซึ่งส่งผ่านสายไฟ 2 ของเส้นเหนือศีรษะ ระบบควบคุมซึ่งเป็นตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ ประมวลผลข้อมูลจากเซ็นเซอร์ภายนอกสำหรับน้ำแข็งและโหลดลม 3 ความชื้น 4 และอุณหภูมิ 5 ตั้งค่ารูปร่างและความถี่ที่ต้องการของพัลส์กระแสสำหรับหน่วยอิเล็กทรอนิกส์กำลังและควบคุมการทำงานของระบบ โดยรวม

เมื่อใช้วิธีการนี้ในทางปฏิบัติ การคำนวณขนาดและความถี่ของพัลส์กระแสอย่างระมัดระวังและแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อกำจัดผลกระทบด้านลบที่อาจเกิดขึ้นจากการสั่นพ้อง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำลายคราบน้ำแข็ง พัลส์ปัจจุบันควรถูกส่งผ่านสายไฟที่อยู่ในระดับต่างๆ ซึ่งจะทำให้คุณสามารถใช้ความเฉื่อยของน้ำแข็งและแรงโน้มถ่วงเป็นปัจจัยทำลายล้างเพิ่มเติมได้

วิธีนี้เหมือนกับการหลอมละลาย ซึ่งต้องปิดเส้นเหนือศีรษะ อย่างไรก็ตาม เวลาของการทำลายน้ำแข็งด้วยกลไกนั้นน้อยกว่าเวลาที่ใช้ในการละลายอย่างมาก ดังนั้นต้นทุนพลังงานในการทำความสะอาดจะต่ำกว่าเมื่อละลายน้ำแข็ง

ข้อสรุป

แนวโน้มที่โดดเด่นในการพัฒนาวิธีการใหม่ในการต่อสู้กับการสะสมของน้ำแข็งบนสายไฟเหนือศีรษะคือการใช้หน่วยคอนเวอร์เตอร์แบบรวมที่สามารถละลายน้ำแข็งได้เมื่อจำเป็น และชดเชยพลังงานปฏิกิริยาในช่วงเวลาที่เหลือ

สิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือการละลายของน้ำแข็งด้วยกระแสความถี่ต่ำพิเศษซึ่งรวมข้อดีของการหลอมกับกระแสสลับของความถี่อุตสาหกรรม (บนสามสายพร้อมกัน) และการละลายด้วยกระแสตรง (จำกัด ด้วยความต้านทานแบบแอคทีฟเท่านั้น การควบคุมที่ราบรื่นของ กระแสหลอมละลาย) ข้อดีอีกประการหนึ่งคือ การติดตั้งสำหรับการละลายน้ำแข็งด้วยกระแสความถี่ต่ำพิเศษสามารถเปลี่ยนเป็นตัวชดเชยพลังงานปฏิกิริยาคงที่ได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถใช้งานอุปกรณ์แปลงที่มีราคาแพงได้ตลอดทั้งปีปฏิทิน อย่างไรก็ตามยังมีข้อเสียอยู่เช่นจำเป็นต้องปิดสายเหนือศีรษะเพื่อทำความสะอาด

เทคโนโลยีการส่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับแบบยืดหยุ่นซึ่งใช้อุปกรณ์แปลงที่มีความสามารถในทางทฤษฎี (หากจำเป็น) เช่นการให้ความร้อนเชิงป้องกันของสายไฟเพื่อป้องกันการก่อตัวของคราบน้ำแข็งสามารถทำให้สามารถกำจัดสิ่งสุดท้ายได้อย่างสมบูรณ์ ข้อเสียเปรียบ

อ้างอิง

หนังสืออ้างอิงด้านเทคนิคไฟฟ้า: 3 เล่ม ต.3. ใน 2 เล่ม. เล่ม 1. การผลิตและการจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า (ภายใต้บรรณาธิการทั่วไปของอาจารย์ MPEI: I.N. Orlova (หัวหน้าบรรณาธิการ) ฯลฯ) ฉบับที่ 7, ว. และเพิ่มเติม – ม.: Energoatomidat. – 1988 – 880 น.

Alekseev B.A. การเพิ่มขีดความสามารถของสายไฟเหนือศีรษะและการใช้สายไฟเกรดใหม่ // ELECTRO. – 2552. - ลำดับที่ 3. – ป.45-50.

RD 34.20.511 (MU 34-70-028-82) แนวทางการละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ Ch.1.M.: Soyuztekhenergo, 1983.

RD 34.20.511 (MU 34-70-028-82) แนวทางการละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้ากระแสตรง Ch.2.M.: Soyuztekhenergo, 1983.

สิทธิบัตร RF 2505898 MKI H02G7/16, H02J3.18 การติดตั้งเพื่อชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและการละลายของน้ำแข็ง // Yu.P. Stashinov, V.V. โคโนเปลโก. – มหาชน 27/01/2014.

สิทธิบัตร RF 2505903 MKI H02J3/18, H02G7/16 การติดตั้งแบบรวมสำหรับการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและการละลายน้ำแข็ง // Yu.P. Stashinov, V.V. โคโนเปลโก. – มหาชน 27/01/2014.

บูร์กสดอร์ฟ วี.วี. ละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้ากระแสตรงโดยไม่ต้องตัดสาย // สถานีไฟฟ้า – พ.ศ. 2488 - ลำดับที่ 11

เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแรงสูงชนิดติดตั้ง VUKN-16800-14000 รายการคำอธิบายประกอบของงานวิจัยหลักและการพัฒนาที่ดำเนินการที่ Mordovian Scientific Research Electrotechnical Institute (1965-1968) – ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์, 1970.

Genrikh G.A., Denisenko G.I., Mishin V.V., Stryapan V.N. โหมดการทำงานพิเศษของคอนเวอร์เตอร์แบบคงที่อันทรงพลังสำหรับการติดตั้งการละลายน้ำแข็งบนสายไฟ – สมาคมสำนักพิมพ์ “โรงเรียนวิชชา” – 1975. – 242 น.

สิทธิบัตร RF 2390895 MKI H02G7/16, H02J3/18 อุปกรณ์แปลงตู้คอนเทนเนอร์สำหรับการติดตั้งการละลายน้ำแข็งและการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา // M.K. กูเรวิช, M.A. Kozlova, A.V. Lobanov, A.V. เรพิน, ยูเอ เชอร์ชเนฟ. – มหาชน 27/05/2010.

สิทธิบัตร RF 2376692 MKI H02G7/16, H02J3/18 การติดตั้งแบบรวมสำหรับการละลายน้ำแข็งและการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา // M.K. กูเรวิช, A.V. เรพิน, ยูเอ เชอร์ชเนฟ. – มหาชน 20/12/2552.

สิทธิบัตร RF 2522423 MKI H02G7|16. เครื่องกำเนิดกระแสเคลื่อนที่สำหรับละลายน้ำแข็งบนสายไฟเหนือศีรษะ // A.V. Kozlov, A.N. Chulkov, A.V. Shurupov, A.A. วิโนกราดอฟ – มหาชน 07/10/2014.

สิทธิบัตร RF 2505897 MKI H02G7/16 วิธีการควบคุมการละลายน้ำแข็งบนสายไฟเหนือศีรษะโดยใช้กระแสสลับ // Yu.P. Stashinov, V.V. โคโนเปลโก. – มหาชน 31/05/2555

สิทธิบัตร RF 2356148 MKI H02G7/16 วิธีการและอุปกรณ์ในการต่อสู้กับน้ำแข็งบนสายไฟ // V.I. คากานอฟ. – มหาชน 20/05/2552.

สิทธิบัตร RF 2520581 MKI H02G7/16 อุปกรณ์สำหรับกำจัดหิมะและน้ำแข็งที่เคลือบออกจากสายไฟ // N.D. เชลคอฟนิคอฟ, D.N. เชลคอฟนิคอฟ. – มหาชน 27/06/2014.

สิทธิบัตร RF 2166826 MKI H02G7/16, B60M1/12 วิธีการกำจัดน้ำแข็งออกจากสายไฟเหนือศีรษะและสายไฟ // A.V. เอฟิมอฟ, เอ.จี. กัลคิน. – มหาชน 05/10/2544.

สิทธิบัตร RF 93184 MKI H02G7/16 สำหรับรุ่นอรรถประโยชน์ อุปกรณ์สำหรับทำความสะอาดสายไฟ // R.R. Sattarov, F.R. อิสมากิลอฟ, M.A. อัลมาเยฟ. – มหาชน 20/04/2010.

โคชคิน วี.ไอ. เทคโนโลยีใหม่เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการส่งสายไฟฟ้า ควบคุมการถ่ายโอนพลังงาน // ข่าววิศวกรรมไฟฟ้า – พ.ศ. 2550 - ลำดับที่ 4 (46)

บทความ “พลังงานสูง” (“PM” หมายเลข 9 "2015) กล่าวถึงการต่อสู้กับไอซิ่งของสายไฟ เพื่อให้ความร้อนแก่สายไฟโดยใช้ไฟฟ้ากระแสสลับจำเป็นต้องใช้ต้นทุนพลังงานจำนวนมากซึ่งไม่ทำกำไรเชิงเศรษฐกิจ ดังนั้นไฟฟ้าโดยตรง กระแสไฟฟ้าใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม สำหรับสายไฟที่มีค่าแรงดันไฟฟ้าต่ำ (น้อยกว่า 220 กิโลโวลต์) โดยคำนึงถึงระบบจ่ายไฟและลักษณะทางเทคนิคก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้มาตรการป้องกันรวมถึงการให้ความร้อนเชิงป้องกัน สายไฟเพื่อป้องกันไม่ให้เป็นน้ำแข็ง การใช้หม้อแปลงพิเศษจะสร้างกระแสวนเพิ่มเติมในระบบวงแหวนทำให้สายไฟร้อนและป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็ง กรณีที่มีการใช้ไฟฟ้ากระแสตรงและทำให้การทำงานของเครือข่ายไม่หยุดชะงัก อเล็กเซย์ กรูเนฟ

สนทนาผ่านภาคพื้นดิน

ในบทความ“ ระหว่างทางไป myelophone” (“ PM” หมายเลข 8 "2015) เพื่อเป็นตัวอย่างของการใช้เฟอร์ริแมกเน็ตจะมีการให้ใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของการขุดเจาะ "โพรเจกไทล์" มันคุ้มค่า ชี้แจงว่าเรากำลังพูดถึงสิ่งที่เรียกว่าระบบเทเลเมตริกที่ออกแบบมาเพื่อรวบรวมข้อมูลจากความลึกระหว่างการเจาะและการส่งข้อมูลไปยังพื้นผิว เช่น สำหรับการควบคุมหัวเจาะ ตลอดจนการตัดสินใจอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับการเปลี่ยนโหมดการขุดเจาะ สามารถใช้งานได้จริง แต่เฉพาะในกรณีที่สามารถแยกสัญญาณที่เป็นประโยชน์กับพื้นหลังของระดับเสียงที่สูงมากได้ ในระบบโทรคมนาคม อัตราการส่งข้อมูลผ่านช่องทางสื่อสารไฮดรอลิกที่ใช้คลื่นฮาร์มอนิกสามารถเข้าถึงได้ถึง 10 บิต/ แม้ว่าส่วนใหญ่มักจะถูกจำกัดไว้ที่ 4 บิต/วินาทีเพื่อประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ก็ตาม นอกจากช่องทางการสื่อสารไร้สาย เช่น ไฮดรอลิกแล้ว ก็ยังมีการใช้ทั้งแบบมีสายและแม่เหล็กไฟฟ้า และระบบเสียง แม้ว่าจะมีข้อจำกัดหลายประการก็ตาม คิริลล์ ทรูคานอฟ

ราชาไม่มีจริง!

บนหน้าปกของ "PM" หมายเลข 9 "2015 มีภาพเรือบรรทุกเครื่องบินและเครื่องบิน T-50 แต่ในบทความ "Atomic Tsar-Ship" มี F-22 Raptor ในรูปถ่ายพร้อมลายเซ็น PAK FA เหล่านี้ เครื่องบินมีความคล้ายคลึงกันอย่างแน่นอนจากมุมมองของหัวเรือ อย่างไรก็ตาม มีรายละเอียดสำคัญประการหนึ่งที่ช่วยให้คุณแยกแยะความแตกต่างระหว่างเครื่องบินทั้งสองลำนี้ได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว เครื่องยนต์ F-22 นั้นวางขนานกันและอยู่ในระยะทางสั้น ๆ ในขณะที่เครื่องบิน T -50 เครื่องยนต์อยู่ในมุมที่มีนัยสำคัญซึ่งสัมพันธ์กันและปลายหางอยู่ระหว่าง "หางบีเวอร์" ซึ่งเป็นที่ตั้งของร่มชูชีพเบรก เยฟเจนีย์ คูนาชอฟ

PM: เราต้องขออภัยผู้อ่านทุกท่านสำหรับข้อผิดพลาดทางเทคนิคที่นำไปสู่การวางภาพประกอบที่ไม่ถูกต้อง

ความสัมพันธ์ในครอบครัว

บทความ “สุภาพบุรุษควรรีบไปไหน” (“PM” หมายเลข 8 "2015) กล่าวว่าเทคโนโลยีนี้สืบทอดมาจากผู้ถือธรรมเนียมอังกฤษจาก “บริษัทแม่ชาวเยอรมันคนปัจจุบัน” BMW เพิ่งกลายเป็นบริษัทแม่ของ Rolls-Royce แต่การเรียกมันว่าผู้ปกครองนั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด เกนนาดี้ ดราเกอร์

นายกรัฐมนตรี: จนถึงปี 1998 Rolls-Royce Motors อยู่ภายใต้ข้อกังวลของ Vickers ในปี 1998 ข้อกังวลดังกล่าวได้ขายทุกอย่างให้กับ Volkswagen ยกเว้นสิทธิ์ในการใช้แบรนด์ Rolls-Royce แบรนด์ถูกโอนไปยัง BMW ซึ่งพวกเขาพัฒนารถยนต์ใหม่และสร้างโรงงานแห่งใหม่ ดังนั้น BMW จึงเป็นผู้ปกครองที่ Rolls-Royce ได้รับเครื่องยนต์ ระบบอิเล็กทรอนิกส์ และระบบกันสะเทือนจากซีรีส์ 7