При оседании кристаллических осадков на линию электропередач при минусовой температуре возникает явление гололеда на проводах. Происходит это при столкновении теплых и холодных масс в период с октября по апрель. Когда лед, иней или снег ложится на провод, он значительно утяжеляет его, создавая нагрузку.
Согласно метеорологическим наблюдениям, размеры таких отложений для разных климатических зон имеют значительные отличия как в сроках, так и в размерах. Различают одностороннюю и цилиндрическую форму.
На количество гололеда, кроме климата, влияют: диаметр провода, высота подвеса, жесткость прикрепления и величина нагрузочного тока.
Распознают следующие виды осадков, которые формируются на линиях электропередач и опорах:
-
зернистая и кристаллическая изморозь;
-
стекловидный или матовый гололед;
-
мокрый снег;
-
сложные отложения из смеси разных кристаллов.
Последствия гололеда на проводах
Снежные налипания на ЛЭП вызывают различные нарушения в работе воздушной линии: колебания, пляска и вибрация. Все это может привести к повреждению опор, обрыву провода и короткому замыканию, разрушению арматуры и т. д.
Аварийность, вследствие гололеда имеет довольно высокий процент. А продолжительность ремонтных работ приводит к длительным отключениям среди потребителей и весомым финансовым затратам у энергокомпаний.
Решение проблемы
Прогнозирование и обнаружение этого явления во всех странах ведутся в двух направлениях:
-
При помощи специальных датчиков и комплексных устройств. Они определяют момент, когда нужно начинать процесс плавки, чтобы избежать серьезных проблем.
-
Вероятность образования льда можно предположить при помощи метеорологии и технических параметров линии.
Точность работы различных устройств ледообразования на данный момент имеет упущения, которые могут давать ложные срабатывания.
Наша компания разработала более точное для прогноза и фиксации устройство, помогающее решить эту проблему — модуль дистанционной диагностики (МДД). Он разработан в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ вместе с предприятием ПАО «Россети Центр и Приволжье», а в частности его филиалом – «Тулэнерго».
Данное устройство позволяет на расстоянии круглосуточно следить за работой энергосистемы, и отслеживать процесс льдообразования на поверхности проводов.
Принцип работы модуля
На сервер сбора данных попадает информация о технических показателях воздушной линии, климатических условиях, значениях температурного датчика и акселерометра. Она обрабатывается и сравнивается с исходными заданными условиями. Расчет веса отложений на проводах происходит в режиме реального времени. При достижении критического уровня от модуля поступает сигнал «внимание» в диспетчерскую службу и уполномоченным лицам. Далее принимается решение о начале процесса плавки.
Эмпирические данные
В период с 2021 по 2022 год, был проведена опытная эксплуатация МДД на АО «Башкирэнерго». Она показала:
-
МДД фиксирует угол провеса, позволяющий рассчитать вес отложений и момент их сбрасывания.
-
Качественный мониторинг работоспособности линии и температуры нагрева во время плавки.
-
Фиксированные данные амплитуды и частоты колебания проводов позволяют оценить плотность кристаллизованной массы.
-
Устройство успешно функционирует даже в сложных погодных условиях и под воздействием электромагнитных полей.
-
Все данные МДД соответствуют контрольным показателям ранее установленной системе мониторинга нагрузки гололеда на проводах.