Обґрунтування схеми плавлення ожеледі на проводах повітряних ліній електропередачі

Abstract

У статті розглядається актуальна проблема, пов'язана з утворенням ожеледно-паморозних відкладень на проводах повітряних ліній електропередачі, що викликає значні технічні труднощі у забезпеченні надійності електропостачання, особливо в умовах зимового періоду. Нагромадження льоду та паморозі на проводах призводить до збільшення ваги проводів, що може спричинити їх провисання, пошкодження ізоляторів, руйнування опор і, як наслідок, серйозні аварії на лініях електропередачі. Проаналізовано причини аварій в електричних мережах внаслідок ожеледно-паморозних відкладень та виявлено, що їх усунення дозволить знизити ймовірність пошкодження повітряних ліній електропередачі від дії ожеледних навантажень. Однак, існуючі методи боротьби з цією проблемою мають ряд недоліків, таких як висока вартість, низька ефективність у певних умовах, а також негативний вплив на навколишнє середовище. У статті представлено схему плавлення ожеледі на проводах повітряних ліній електропередачі методом трифазного короткого замикання при живленні від джерела живлення з глухозаземленою та ізольованою нейтраллю. Дана схема дозволяє локально підвищити температуру проводів до рівня, який достатній для розтоплення льоду та паморозі, що знижує ризик аварійних ситуацій і забезпечує безперебійну роботу електричної мережі. У статті наведено теоретичні обґрунтування схеми для плавлення ожеледі струмами трифазного короткого замикання, які підтверджують її ефективність. Проведений аналіз показав, що запропонована схема є економічно доцільною, оскільки дозволяє знизити витрати на обслуговування та ремонт повітряних ліній електропередачі. Крім того, вона є екологічно безпечною, оскільки не передбачає використання хімічних речовин.

The article discusses an urgent problem related to the formation of ice and frost deposits on the wires of overhead power lines, which causes significant technical difficulties in ensuring the reliability of power supply, especially in winter. The accumulation of ice and frost on the wires leads to an increase in the weight of the wires, which can cause them to sag, damage insulators, destroy poles, and, as a result, serious accidents on power lines. The causes of accidents in power grids due to ice and frost deposits are analyzed and it is found that their elimination will reduce the probability of damage to overhead power lines from the action of ice loads. However, existing methods of dealing with this problem have a number of disadvantages, such as high cost, low efficiency in certain conditions, and negative environmental impact. The article presents a scheme for melting ice on the wires of overhead power lines by the method of a three-phase short circuit when powered by a power source with a solidly grounded and isolated neutral. This scheme makes it possible to locally increase the temperature of wires to a level sufficient to melt ice and frost, which reduces the risk of emergencies and ensures the uninterrupted operation of the electrical grid. The article provides theoretical justifications for the scheme for melting ice with three-phase shortcircuit currents, which confirm its effectiveness. The analysis has shown that the proposed scheme is economically feasible, as it reduces the cost of maintenance and repair of overhead power lines. In addition, it is environmentally friendly, as it does not involve the use of chemicals.