RU2710204C1 - Preventive lighting device of high-voltage line - Google Patents

Preventive lighting device of high-voltage line Download PDF

Info

Publication number
RU2710204C1
RU2710204C1 RU2019117721A RU2019117721A RU2710204C1 RU 2710204 C1 RU2710204 C1 RU 2710204C1 RU 2019117721 A RU2019117721 A RU 2019117721A RU 2019117721 A RU2019117721 A RU 2019117721A RU 2710204 C1 RU2710204 C1 RU 2710204C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
discharge lamp
antenna
insulators
bulb
Prior art date
Application number
RU2019117721A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Сергеевич Панов
Original Assignee
Павел Сергеевич Панов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Павел Сергеевич Панов filed Critical Павел Сергеевич Панов
Priority to RU2019117721A priority Critical patent/RU2710204C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710204C1 publication Critical patent/RU2710204C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used as warning light signaling for overhead transmission lines (OL) to ensure its integrity of accident-free operation in aerodrome area and air routes, as well as in areas located in zones of movement and maneuvering of aircrafts objects, availability of which can disrupt or worsen safety conditions. Device contains an antenna and a gas-discharge lamp, which are suspended through insulators to a phase conductor of a power transmission line. Gas-discharge lamp is connected by its one end to the phase conductor, the other one – to the antenna. Gas discharge lamp used is a low-pressure gas discharge lamp comprising a quartz glass bulb in which: a gas discharge channel is located, in the form of a gas-discharge tube located coaxially to the bulb axis, and – electrodes made in the form of hollow cylindrical cold cathodes, in the cavities of which one-third of their length includes open ends of a gas-discharge tube fixed inside the bulb by elastic centralizers. Volume of gas-discharge tube is filled with inert gas; cylindrical cathodes are fixed inside the bulb with O-rings. Bulb volume between O-rings is filled with damping fluid; bulb volumes between elastic rings and bulb ends are filled with elastic compound. At the bulb ends a boxes are fixed, on which flanges with electrode assemblies are mounted by means of a threaded connection. Discharge channel can be made in form of spiral gas-discharge tube. Inert gas in the gas-discharge lamp can be a mixture of neon and argon at ratio of 300:1 to 500:1 at total pressure pd defined by formula 15≤pd≤30. Opposite ends of gas-discharge lamp can be connected with phase conductor and antenna by shunting conductors. As shunting conductors there can be used flexible wires. Antenna and the gas-discharge lamp can be fixed parallel to the phase conductor of the power transmission line by means of suspended fixtures. Insulators can be polymer insulators. As insulators there can be used suspended insulators intended for operation in open air at temperature in range from -60 to + 50 °C, and withstand destructive mechanical force of not less than 70 kN.
EFFECT: technical result consists in improvement of reliability and service life of device due to increased mechanical strength and temperature stability of gas-discharge lamp, as well as increase in luminous efficiency of device at low consumed currents and reduction of power consumption.
9 cl, 4 dwg

Description

Устройство предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи относится к области электроэнергетики и может быть использовано в качестве предупредительной световой сигнализации для воздушных линий электропередачи (ВЛ) для обеспечения ее целостности безаварийного функционирования в районе аэродрома и воздушных трасс, а также в районе расположенных в зонах движения и маневрирования воздушных судов объектов, наличие которых может нарушить или ухудшить условия безопасности полетов.The warning light device for a high-voltage power line belongs to the field of electric power and can be used as a warning light signal for overhead power lines (OHL) to ensure its integrity of trouble-free operation in the area of the airfield and airways, as well as in the area located in the areas of movement and maneuvering of air vessels of objects whose presence may violate or worsen flight safety conditions.

Известно устройство для светоограждения высоковольтных линий, содержащее лампы светоограждения, установленные на опорах и питаемые через грозозащитный трос повышенным напряжением переменного тока (авторское свидетельство СССР № 527034 на изобретение «Устройство для светоограждения опор воздушной линии электропередачи», МПК Н 05В 37/00, опубл. 30.08.72.) Недостатком известного устройства является то, что при использовании стальных грозозащитных тросов с высоким индуктивным сопротивлением при больших длинах переходов падение напряжения в тросе оказывается недопустимо высоким.A device for the light barrier of high-voltage lines, containing light barrier lamps mounted on poles and fed through a lightning protection cable with an increased alternating current voltage (USSR author's certificate No. 527034 for the invention "Device for the light barrier of poles of an overhead power transmission line", IPC N 05V 37/00, publ. 08/30/72.) A disadvantage of the known device is that when using steel lightning protection cables with high inductive resistance at large transition lengths, the voltage drop in the cable e turns out to be unacceptably high.

Известно устройство, содержащее лампы освещения, подключенные по концам участка грозозащитного троса и питаемые от двух источников переменного тока (авторское свидетельство СССР № 562702 на изобретение «Устройство для светоограждения опор воздушной линии электропередачи», МПК Н 05В 37/00, опубл. 25.06.77). Это устройство затрудняет использование грозозащитного троса в качестве канала высокочастотной связи из-за сильного влияния наведенного напряжения.A device is known that contains lighting lamps connected at the ends of a lightning protection cable section and powered by two alternating current sources (USSR author's certificate No. 562702 for the invention “Device for light-shielding overhead power transmission line supports”, IPC N 05V 37/00, publ. 25.06.77 ) This device makes it difficult to use a lightning protection cable as a high-frequency communication channel due to the strong influence of the induced voltage.

Известен световой маркер для высоковольтной линии электропередачи, представляющий собой сферическую непрозрачную емкость (шар) с газонаполненными лампами, электрически подсоединенными к наружной поверхности шара, при этом один электрод ламп подсоединен к высоковольтному источнику, а другой к проводящей области шара или шаров, если их используется несколько; лампы так расположены и выбраны таких размеров, чтобы обеспечить яркое свечение в ночное время с расстояния, по крайней мере, в 4000 футов (патент США № 5001402 «Illuminated aerial marker», МПК F21 S8/00; H01J 15/04, опубл. 19.03.1991 г.) В данном техническом решении серьезной проблемой является обеспечение оптимального угла ненаправленного светового излучения и необходимого уровня общей освещенности для того, чтобы надежно срабатывал световой маркер, особенно в ночное время; требуемого эффекта можно достигать увеличением числа газонаполненных лам и соответствующим их расположением на шаре, однако это будет приводить к усложнению и удорожанию данного устройства. Known light marker for a high voltage power line, which is a spherical opaque container (ball) with gas-filled lamps electrically connected to the outer surface of the ball, with one electrode of the lamps connected to a high voltage source, and the other to the conductive region of the ball or balls, if several are used ; the lamps are positioned and sized so as to provide a bright glow at night from a distance of at least 4000 feet (US Patent No. 5001402 Illuminated aerial marker, IPC F21 S8 / 00; H01J 15/04, publ. 19.03 .1991) In this technical solution, a serious problem is to ensure the optimal angle of non-directional light radiation and the necessary level of general illumination in order to reliably operate the light marker, especially at night; the desired effect can be achieved by increasing the number of gas-filled llamas and their corresponding location on the ball, however, this will lead to the complication and cost of this device.

Известно устройство предупредительной сигнализации для самолетов, которое представляет собой сферу, на поверхности которой расположены группы светодиодов с отражателями. На сфере расположена солнечная батарея, которая в светлое время суток заряжает аккумуляторную батарею, в темное время батарея питает светодиоды (патент США №5537111 на изобретение «Solar powered aircraft warning device», МПК B64F1/18; G08G5/00, опубл. 16.07.1996 г.). Недостатком данного устройства является ограниченность применения для северных районов и территорий где поток солнечной энергии достаточно мал, особенно в зимнее время.A known warning device for aircraft, which is a sphere on the surface of which there are groups of LEDs with reflectors. A solar battery is located on the sphere, which charges the battery in the daylight, and in the dark it powers the LEDs (US patent No. 5537111 for the invention of the “Solar powered aircraft warning device”, IPC B64F1 / 18; G08G5 / 00, published on July 16, 1996 g.). The disadvantage of this device is the limited application for the northern regions and territories where the flow of solar energy is quite small, especially in winter.

Известно наиболее близкое по совокупности существенных признаков и выбранное в качестве прототипа устройство предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи, содержащее антенну, подвешенную через изолятор к фазному проводу линии электропередач; газоразрядную лампу, подключенную одним концом к фазному проводу (через выпрямительный диодный мост, конденсатор, ограничительный резистор), другим концом – к антенне. Протекающий по антенне через выпрямительный мост ток заряжает конденсатор. Когда напряжение конденсатора превысит пробивное напряжение газоразрядной лампы, она загорится. Рабочий ток лампы ограничивается последовательно включенным резистором (патент Франции № 73300 на изобретение «Dispositif pour le balisage lumineux d'une ligne électrique aérienne à haute tension» , МПК H 01 b, опубл.08.07.1960 г.). Недостатками известной устройства является недостаточно высокие надежность и срок службы устройства при работе в сложных климатических условиях, обусловленные низкими механической прочностью и температурной устойчивостью газоразрядной лампы. Кроме того известное устройство характеризуется недостаточно высокой светоотдачей. Known for the closest set of essential features and selected as a prototype is a warning device for warning lighting of a high voltage power line, comprising an antenna suspended through an insulator to a phase wire of the power line; gas discharge lamp connected at one end to a phase wire (through a rectifier diode bridge, capacitor, limiting resistor), and at the other end to an antenna. The current flowing through the antenna through the rectifier bridge charges the capacitor. When the voltage of the capacitor exceeds the breakdown voltage of the discharge lamp, it will light up. The lamp operating current is limited by a series-connected resistor (French patent No. 73300 for the invention “Dispositif pour le balisage lumineux d'une ligne électrique aérienne à haute tension”, IPC H 01 b, published on 08.07.1960). The disadvantages of the known device is not sufficiently high reliability and service life of the device when operating in difficult climatic conditions, due to low mechanical strength and temperature stability of the discharge lamp. In addition, the known device is not sufficiently high light output.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание надежного и высокоэффективного устройства предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи. The task to which the claimed technical solution is directed is to create a reliable and highly efficient warning device for high-voltage power lines.

Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи во всех случаях исполнения, заключается в повышении надежности и срока службы устройства за счет повышения механической прочности и температурной устойчивости газоразрядной лампы The technical result achieved by solving the task in all cases of execution is to increase the reliability and service life of the device by increasing the mechanical strength and temperature stability of the discharge lamp

Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи в отдельных случаях исполнения, заключается увеличении светоотдачи устройства при малых потребляемых токах и снижении энергопотребления.The technical result achieved as a result of solving the task in individual cases of execution is to increase the light output of the device at low current consumption and reduce power consumption.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи содержит антенну и газоразрядную лампу, подвешенные через изоляторы к фазному проводу линии электропередачи. Газоразрядная лампа подключена одним концом к фазному проводу, другим – к антенне. В качестве газоразрядной лампы использована газоразрядная лампа низкого давления, содержащая колбу из кварцевого стекла, в которой расположены: - газоразрядный канал, в качестве которого использована газоразрядная трубка, расположенная коаксиально оси колбы, и - электроды, выполненные в виде полых цилиндрических холодных катодов, в полости которых на одну треть их длины входят открытые концы газоразрядной трубки, закрепленной внутри колбы эластичными центраторами. Объем газоразрядной трубки заполнен инертным газом; цилиндрические катоды закреплены внутри колбы уплотнительными кольцами. Объем колбы между уплотнительными кольцами заполнен демпфирующей жидкостью; объемы колбы между эластичными кольцами и торцами колбы заполнены эластичным компаундом. На торцах колбы закреплены стаканы, на которые посредством резьбового соединения установлены фланцы с электродными узлами. The specified technical result is achieved by the fact that the warning device of the high-voltage power line contains an antenna and a discharge lamp suspended through insulators to the phase wire of the power line. A gas discharge lamp is connected at one end to a phase wire and the other to an antenna. As a gas discharge lamp, a low pressure gas discharge lamp containing a quartz glass flask is used, in which are located: a gas discharge channel, which is used as a gas discharge tube, located coaxially to the axis of the bulb, and - electrodes made in the form of hollow cylindrical cold cathodes in the cavity of which one third of their length includes the open ends of the gas discharge tube fixed inside the bulb by elastic centralizers. The volume of the gas discharge tube is filled with inert gas; cylindrical cathodes are fixed inside the flask with sealing rings. The volume of the flask between the sealing rings is filled with damping fluid; the volume of the flask between the elastic rings and the ends of the flask is filled with an elastic compound. At the ends of the flask glasses are fixed, on which flanges with electrode assemblies are mounted by means of a threaded connection.

Предпочтительно, чтобы разрядный канал был выполнен в виде спиралеобразной газоразрядной трубки. Preferably, the discharge channel was made in the form of a spiral gas discharge tube.

Предпочтительно также, чтобы в качестве инертного газа в газоразрядной лампе была использована смесь неона и аргона в соотношении 300:1 ÷ 500:1 при суммарном давлении рd, определяемом формулой 15≤рd≤30. It is also preferable that a mixture of neon and argon in a ratio of 300: 1 ÷ 500: 1 be used as an inert gas in the discharge lamp at a total pressure pd defined by the formula 15≤pd≤30.

Предпочтительно также, чтобы противоположные концы газоразрядной лампы были соединены с фазным проводом и антенной посредством шунтирующих проводников. It is also preferred that the opposite ends of the discharge lamp are connected to the phase conductor and the antenna via shunt conductors.

Предпочтительно также, чтобы в качестве шунтирующих проводников были использованы гибкие провода. It is also preferred that flexible wires be used as shunt conductors.

Предпочтительно также, чтобы антенна и газоразрядная лампа были закреплены параллельно фазному проводу линии электропередачи It is also preferable that the antenna and discharge lamp are fixed parallel to the phase wire of the power line

Предпочтительно также, чтобы антенна и газоразрядная лампа были закреплены параллельно фазному проводу посредством подвесной арматуры, в качестве которой могут быть использованы зажим плашечный РГ-4 и специальная серьга СР. It is also preferable that the antenna and the discharge lamp be fixed parallel to the phase wire by means of pendant fittings, which can be used as a die clamp RG-4 and a special CP earring.

Предпочтительно также, чтобы в качестве изоляторов были использованы полимерные изоляторы.It is also preferred that polymer insulators are used as insulators.

Предпочтительно также, чтобы в качестве изоляторов были использованы подвесные изоляторы, предназначенные для работы на открытом воздухе при температуре, лежащей в диапазоне от -60 до +50 °C и выдерживающие разрушающее механическое усилие не менее 70 кН.It is also preferable that suspension insulators are used as insulators, designed to operate outdoors at a temperature lying in the range from -60 to +50 ° C and withstanding a destructive mechanical force of at least 70 kN.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях исполнения, оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:A comparative analysis of the claimed invention with the prototype showed that in all cases of execution, it differs from the well-known, closest technical solution:

- использованием газоразрядной лампы низкого давления,- using a low pressure gas discharge lamp,

- выполнением газоразрядной лампы, содержащей колбу из кварцевого стекла;- the implementation of a discharge lamp containing a quartz glass flask;

- расположением в колбе: - разрядного канала, выполненного в виде газоразрядной трубки, расположенной коаксиально оси колбы, и - электродов, выполненных в виде полых цилиндрических холодных катодов, в полости которых на одну треть их длины входят открытые концы разрядного канала; - the location in the flask: - a discharge channel made in the form of a gas discharge tube located coaxially to the axis of the bulb, and - electrodes made in the form of hollow cylindrical cold cathodes, in the cavities of which the open ends of the discharge channel enter one third of their length;

- выполнением газоразрядной трубки, закрепленной внутри колбы эластичными центраторами; - the implementation of a gas discharge tube fixed inside the flask with elastic centralizers;

- выполнением объема газоразрядной трубки заполненнным инертным газом;- the implementation of the volume of the gas discharge tube filled with inert gas;

- выполнением цилиндрических катодов, закрепленными внутри колбы уплотнительными кольцами;- the implementation of cylindrical cathodes fixed inside the flask with sealing rings;

- выполнением объема колбы между уплотнительными кольцами, заполненным демпфирующей жидкостью;- the implementation of the volume of the flask between the sealing rings filled with a damping fluid;

- выполнением объема колбы между эластичными кольцами и торцами колбы, заполненным эластичным компаундом;- the implementation of the volume of the flask between the elastic rings and the ends of the flask, filled with an elastic compound;

- наличием стаканов, закрепленных на торцах колбы;- the presence of glasses attached to the ends of the flask;

- наличием фланцев с электродными узлами, установленных посредством резьбового соединения на стаканах. - the presence of flanges with electrode assemblies installed by means of a threaded connection on the glasses.

В предпочтительных случаях исполнения изобретение отличается от известного, наиболее близкого технического решения:In preferred cases, the invention differs from the well-known, closest technical solution:

- выполнением разрядного канала в виде спиралеобразной газоразрядной трубки;- the implementation of the discharge channel in the form of a spiral gas discharge tube;

- использованием качестве инертного газа в газоразрядной лампе использована смесь неона и аргона в соотношении 300:1 ÷ 500:1 при суммарном давлении рd, определяемом формулой 15≤рd≤30;- using the quality of an inert gas in a discharge lamp, a mixture of neon and argon in a ratio of 300: 1 ÷ 500: 1 at a total pressure pd defined by the formula 15≤рd≤30 was used;

- соединением противоположных концов газоразрядной лампы с фазным проводом и антенной посредством шунтирующих проводников, в качестве которых могут быть использованы гибкие провода; - connecting the opposite ends of the discharge lamp to the phase conductor and the antenna via shunt conductors, which can be used as flexible wires;

- выполнением антенны и газоразрядной лампы, закрепленными параллельно фазному проводу линии электропередачи, в том числе посредством подвесной арматуры; - the implementation of the antenna and the discharge lamp, mounted parallel to the phase wire of the power line, including through pendant fittings;

- использованием в качестве подвесной арматуры зажима плашечного и специальной серьги;- the use of a die clamp and a special earring as pendant reinforcement;

- использованием в качестве изоляторов полимерных изоляторов; - the use of polymer insulators as insulators;

- использованием в качестве изоляторов подвесных изоляторов, предназначенных для работы на открытом воздухе при температуре, лежащей в диапазоне от -60 до +50 °C и выдерживающие разрушающее механическое усилие не менее 70 кНг.- the use of suspension insulators as insulators designed to work in the open air at a temperature lying in the range from -60 to +50 ° C and withstanding destructive mechanical force of at least 70 kNg.

Использование колбы из кварцевого стекла защищает газоразрядную трубку от механического и климатического воздействия. Поддерживающие газоразрядную трубку центраторы и демпфирующая жидкость в зоне разрядного канала повышают как механическую прочность, так и температурную устойчивость лампы. Наличие стаканов, закрепленных на концах колбы, и фланцев с электродными узлами, установленных на стаканах посредством резьбового соединения, повышают эксплуатационную надежность лампы. Все это повышает надежность и срок службы устройства, обеспечивая длительную работу устройства в сложных климатических условиях. The use of a quartz glass bulb protects the discharge tube from mechanical and climatic influences. The centralizers supporting the discharge tube and the damping fluid in the area of the discharge channel increase both the mechanical strength and the temperature stability of the lamp. The presence of glasses mounted on the ends of the bulb and flanges with electrode assemblies mounted on the glasses by means of a threaded connection increase the operational reliability of the lamp. All this increases the reliability and service life of the device, ensuring long-term operation of the device in difficult climatic conditions.

Выполнение разрядного канала в виде спиралеобразной газоразрядной трубки позволяет значительно удлинить газовый разряд и увеличить проекционную площадь излучаемой поверхности, что обеспечивает при малом токопотреблении высокую светоотдачу. Использование смеси газов неона и аргона обеспечивает оранжево-красный цвет свечения разряда и низкие энергетические затраты на поддержание разряда. Использование смеси неона и аргона в соотношении 300:1 ÷ 500:1 при суммарном давлении, определяемом формулой 15≤рd≤30 обеспечивает заданный спектр светоизлучения разрядного канала и снижает энергопотребление. The implementation of the discharge channel in the form of a spiral gas discharge tube can significantly extend the gas discharge and increase the projected area of the emitted surface, which ensures high light output at low current consumption. The use of a mixture of neon and argon gases provides an orange-red color for the glow of the discharge and low energy costs for maintaining the discharge. Using a mixture of neon and argon in a ratio of 300: 1 ÷ 500: 1 at a total pressure defined by the formula 15≤pd≤30 provides a given spectrum of light emission from the discharge channel and reduces power consumption.

Использование подвесных изоляторов, предназначенных для работы на открытом воздухе при температуре, лежащей в диапазоне от -60 до +50 °C и выдерживающие разрушающее механическое усилие не менее 70 кНг повышают надежность и долговечность устройства.The use of suspended insulators designed to work in the open air at a temperature lying in the range from -60 to +50 ° C and withstanding destructive mechanical force of at least 70 kNg increases the reliability and durability of the device.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемными чертежами, представленными на фиг. 1-4.The invention is illustrated in the schematic drawings shown in FIG. 1-4.

На фигуре 1 представлен схемный чертеж устройства предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи, общий вид.The figure 1 presents a schematic drawing of a warning light device for a high voltage power line, general view.

На фигуре 2 представлен схемный чертеж газоразрядной лампы низкого давления, общий вид.The figure 2 presents a schematic drawing of a low-pressure discharge lamp, General view.

На фигуре 3 представлена эквивалентная схема подключения устройства предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи.The figure 3 presents the equivalent connection diagram of the warning device of the high-voltage power line.

На фигуре 4 представлена схема емкостного отбора мощности.The figure 4 presents a diagram of a capacitive power take-off.

В предпочтительном варианте устройство предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи содержит антенну 1 и газоразрядную лампу 2, подвешенные через изоляторы 3 к фазному проводу 4 линии электропередачи. Газоразрядная лампа 2 подключена одним концом к фазному проводу 4, другим – к антенне 1. В качестве газоразрядной лампы 2 использована газоразрядная лампа низкого давления, содержащая колбу 5 из кварцевого стекла, в которой расположены: - газоразрядный канал, в качестве которого использована газоразрядная трубка 6, расположенная коаксиально оси колбы 5, и - электроды, выполненные в виде полых цилиндрических холодных катодов 7, в полости которых на одну треть их длины входят открытые концы газоразрядной трубки 6. Газоразрядная трубка 6 закреплена внутри колбы 5 эластичными центраторами 8. Объем газоразрядной трубки 6 заполнен инертным газом, в качестве которого может быть использована смесь неона и аргона в соотношении 300:1 ÷ 500:1 при суммарном давлении рd, определяемом формулой 15≤рd≤30. Цилиндрические катоды 7 закреплены внутри колбы 5 уплотнительными кольцами 9. Объем колбы 5 между уплотнительными кольцами 9 заполнен демпфирующей жидкостью (на чертеже не показано). Объемы колбы 5 между уплотнительными кольцами 9 и торцами колбы 5 заполнены эластичным компаундом (на чертеже не показано), а на торцах колбы 5 закреплены стаканы 10, на которые посредством резьбового соединения установлены фланцы 11 с электродными узлами 12. Противоположные концы газоразрядной лампы 1 соединены с антенной 1 и фазным проводом 4 посредством шунтирующих проводников 13, 14, в качестве которых использованы гибкие провода. Антенна 1 и газоразрядная лампа 2 закреплены параллельно фазному проводу 4 линии электропередачи посредством подвесной арматуры. В качестве подвесной арматуры использованы зажим плашечный РГ-4 (15) и специальная серьга СР (16). Помимо этого используются стандартные крепежные элементы – шайбы, гайки, втулки. В качестве изоляторов 3 использованы полимерные изоляторы, предназначенные для работы на открытом воздухе при температуре, лежащей в диапазоне от -60 до +50 °C и выдерживающие разрушающее механическое усилие не менее 70 кН.In a preferred embodiment, the warning device of the high voltage power line includes an antenna 1 and a discharge lamp 2 suspended through insulators 3 to the phase wire 4 of the power line. A gas discharge lamp 2 is connected at one end to a phase wire 4, and the other to an antenna 1. As a gas discharge lamp 2, a low-pressure discharge lamp is used, containing a quartz glass bulb 5 in which are located: - a discharge channel, which is used as a discharge tube 6 located coaxially to the axis of the bulb 5, and - electrodes made in the form of hollow cylindrical cold cathodes 7, in the cavity of which one third of their length includes the open ends of the discharge tube 6. The discharge tube 6 is fixed inside the flask 5 with elastic centralizers 8. The volume of the gas discharge tube 6 is filled with an inert gas, which can be used as a mixture of neon and argon in a ratio of 300: 1 ÷ 500: 1 at a total pressure pd defined by the formula 15≤рd≤30. The cylindrical cathodes 7 are fixed inside the flask 5 by the sealing rings 9. The volume of the flask 5 between the sealing rings 9 is filled with a damping fluid (not shown in the drawing). The volumes of the flask 5 between the sealing rings 9 and the ends of the flask 5 are filled with an elastic compound (not shown in the drawing), and the glasses 10 are fixed on the ends of the flask 5, onto which flanges 11 with electrode assemblies 12 are mounted by means of a threaded connection. The opposite ends of the discharge lamp 1 are connected to antenna 1 and phase wire 4 by means of shunt conductors 13, 14, which are used as flexible wires. The antenna 1 and the discharge lamp 2 are fixed parallel to the phase wire 4 of the power line by means of pendant fittings. As a hanging reinforcement, a ram clamp RG-4 (15) and a special CP earring (16) are used. In addition, standard fasteners are used - washers, nuts, bushings. As insulators 3 used polymer insulators designed to work in the open air at a temperature lying in the range from -60 to +50 ° C and withstanding destructive mechanical force of at least 70 kN.

Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.

Принцип работы устройства основан на емкостной связи газоразрядной лампы с проводами линии электропередач (ЛЭП). Расчет режимов работы осуществляется по схеме, изображенной на фиг. 3, где Ua, Ub, Uc = 190 кВ – действующее фазное напряжение ЛЭП 330 кВ, Ca – емкость между фазой A и антенной лампы, Cb – емкость между антенной и фазой B, Cc – емкость между антенной и фазой C, Rламп активное сопротивление лампы в процессе горения. Расчет емкостей Cb и Cc производится на основе геометрических характеристик опор ЛЭП, а именно, расстоянии между фазным проводом 4, на который будет устанавливаться устройство до соседних фаз линии. Увеличивать емкость при заданной геометрии подвеса проводников фаз можно за счет увеличения длины антенны 1 (изменение диаметра антенны слабо влияет на емкость). Эквивалентная схема подключения представлена на фиг. 4.The principle of operation of the device is based on capacitive coupling of a discharge lamp with wires of a power line (power transmission line). The calculation of operating modes is carried out according to the circuit depicted in FIG. 3, where U a , U b , U c = 190 kV is the effective phase voltage of the transmission line 330 kV, C a is the capacitance between phase A and the lamp antenna, C b is the capacitance between the antenna and phase B, C c is the capacitance between the antenna and phase C, R lamps the resistance of the lamp during combustion. The calculation of the capacitances Cb and Cc is based on the geometric characteristics of the power transmission towers, namely, the distance between the phase wire 4, on which the device will be installed to the neighboring phases of the line. It is possible to increase the capacitance for a given suspension geometry of the phase conductors by increasing the length of the antenna 1 (changing the diameter of the antenna weakly affects the capacitance). An equivalent wiring diagram is shown in FIG. 4.

Установка устройства на высоковольтную линию осуществляется при снятом напряжении на верхний фазный провод. Для подвеса антенны 1 на фазный провод 4 устанавливаются зажимы плашечные 15, количество которых определяется длиной антенны 1. Антенна 1 может быть составной, например, в виде набора алюминиевых трубок. Число зажимов N связано с числом составных элементов антенны k, согласно выражению N= 3+k. К зажимам 15 при помощи специальной серьги 16 подвешиваются линейные полимерные изоляторы 3. К ним через планку крепятся элементы составной антенны 1. Свободный конец первого элемента антенны 1 аналогичным образом подвешивается к шунту 14 лампы 2. Для подвеса лампы 2 на фазный провод 4 устанавливаются зажимы плашечные РГ-4 (15), разнесенные друг от друга на длину лампы 2 . К зажимам 15 при помощи специальной серьги СР 16 подвешиваются линейные полимерные изоляторы 3. К изоляторам 3 крепится тросовая подвеска 17 , в нижнюю планку 18 которой вставляется вывод лампы 2, на который предварительно накручена гайка (на чертеже не показана), после этого шунтирующий проводник (13) или шунтирующий проводник (14). После этого устанавливаются гровер шайбы (19) и все соединения фиксируется гайками (20). После подвеса лампы и антенны осуществляют контакт фазного провода и одного электрода лампы, а также контакт антенны и лампы, для чего (в первом случае) шунт 13 присоединяют к зажиму 15, а во втором шунт 14 присоединяют к планке, в которой закреплена антенна 1. Выбор типа подвесных изоляторов осуществлялся исходя из требований к величине емкости Ca. Выбор длины антенны определяется величиной рабочего тока лампы. Подвесная арматура выбранного типа обеспечивает механическую стойкость при приложении разрушающей нагрузки до 35 кН. В качестве изоляторов используются подвесные изоляторы (типа ЛК-70-10-АППС-1УХЛ1, ЛК 70/10-III-СС) предназначенные для работы на открытом воздухе при температуре, лежащей в диапазоне от -60 до +50 °C и выдерживающие разрушающее механическое усилие не менее 70 кН. Установка устройства на ВЛ осуществляется при снятом напряжении на верхний фазный провод. Устройство заменяется, ремонтируется только при отключенной ЛЭП. Спиральная конструкция газоразрядной трубки 6 обеспечивает высокий световой поток. Экспериментальные исследования показали, что разрядный канал диаметром 7 мм при токе разряда 7-10мА обеспечивает яркость светового потока 10-30кд/м2. Для поддержания тока разряда необходимой величины в газоразрядной лампе 2 используются электродные узлы 12. При питании трубки переменным напряжением с частотой 50 Гц электроды 7 выполняют поочередно функции анода и катода. При этом катодный электрод работает в режиме холодного катода. Предлагаемая конструкция характеризуется высокой светоотдачей и обеспечивает длительную работу устройства в сложных климатических условиях за счет высокой механической прочности и температурной устойчивости газоразрядной лампы.Installation of the device on a high-voltage line is carried out when the voltage is removed on the upper phase wire. To suspend the antenna 1 on the phase wire 4, the clamps are set on the die 15, the number of which is determined by the length of the antenna 1. Antenna 1 can be composite, for example, in the form of a set of aluminum tubes. The number of clamps N is related to the number of constituent elements of the antenna k, according to the expression N = 3 + k. Linear polymer insulators 3 are suspended from clips 15 using a special earring 16. Elements of a composite antenna 1 are attached to them through a bar. The free end of the first element of antenna 1 is similarly suspended from lamp shunt 14 2. For clamping lamp 2, die clamps are installed RG-4 (15), spaced from each other by the length of the lamp 2. Linear polymer insulators 3 are suspended from clips 15 using a special CP 16 earring. Cable suspensions 17 are attached to insulators 3, into the lower strip 18 of which is inserted the lamp terminal 2 onto which the nut is pre-wound (not shown), then a shunt conductor ( 13) or a shunt conductor (14). After that, the washer grooves (19) are installed and all connections are fixed with nuts (20). After suspension of the lamp and the antenna, the phase wire and one electrode of the lamp are contacted, as well as the contact of the antenna and the lamp, for which (in the first case) the shunt 13 is connected to the terminal 15, and in the second shunt 14 is connected to the bracket in which the antenna 1 is fixed. The choice of the type of suspension insulators was carried out based on the requirements for the value of the Ca capacitance. The choice of antenna length is determined by the value of the operating current of the lamp. Pendant fittings of the selected type provide mechanical resistance when a breaking load of up to 35 kN is applied. Suspension insulators (type LK-70-10-APPS-1UKHL1, LK 70/10-III-SS) are used as insulators designed for outdoor use at temperatures ranging from -60 to +50 ° C and which can withstand destructive mechanical force of at least 70 kN. Installation of the device on the overhead line is carried out with the voltage removed on the upper phase wire. The device is replaced, repaired only when the power line is turned off. The spiral design of the discharge tube 6 provides a high luminous flux. Experimental studies have shown that a discharge channel with a diameter of 7 mm at a discharge current of 7-10 mA provides a luminous flux of 10-30 cd / m2. To maintain the discharge current of the required size in the discharge lamp 2, electrode assemblies 12 are used. When the tube is supplied with alternating voltage with a frequency of 50 Hz, the electrodes 7 alternately perform the functions of the anode and cathode. In this case, the cathode electrode operates in the cold cathode mode. The proposed design is characterized by high light output and ensures long-term operation of the device in difficult climatic conditions due to the high mechanical strength and temperature stability of the discharge lamp.

Claims (9)

1. Устройство предупредительного освещения высоковольтной линии электропередачи, содержащее антенну и газоразрядную лампу, подвешенные через изоляторы к фазному проводу линии электропередачи; при этом газоразрядная лампа подключена одним концом к фазному проводу, другим – к антенне, отличающееся тем, что в качестве газоразрядной лампы использована газоразрядная лампа низкого давления, содержащая колбу из кварцевого стекла, в которой расположены: - газоразрядный канал, в качестве которого использована газоразрядная трубка, расположенная коаксиально оси колбы, и - электроды, выполненные в виде полых цилиндрических холодных катодов, в полости которых на одну треть их длины входят открытые концы газоразрядной трубки, закрепленной внутри колбы эластичными центраторами; объем газоразрядной трубки заполнен инертным газом; цилиндрические катоды закреплены внутри колбы уплотнительными кольцами; объем колбы между уплотнительными кольцами заполнен демпфирующей жидкостью; объемы колбы между эластичными кольцами и торцами колбы заполнены эластичным компаундом, а на торцах колбы закреплены стаканы, на которые посредством резьбового соединения установлены фланцы с электродными узлами.1. A warning device for a high voltage power line, comprising an antenna and a discharge lamp suspended through insulators from a phase wire of the power line; the gas discharge lamp is connected at one end to the phase wire, the other to the antenna, characterized in that the gas discharge lamp is a low pressure discharge lamp containing a quartz glass bulb, in which are located: - a gas discharge channel, which is used as a gas discharge tube , located coaxially to the axis of the bulb, and - electrodes made in the form of hollow cylindrical cold cathodes, in the cavities of which the open ends of the gas discharge tube enter one third of their length, is fixed second elastic centralizers within the bulb; the volume of the gas discharge tube is filled with inert gas; cylindrical cathodes are fixed inside the flask with sealing rings; the volume of the flask between the sealing rings is filled with a damping fluid; the volume of the flask between the elastic rings and the ends of the flask is filled with an elastic compound, and glasses are fixed at the ends of the flask, onto which flanges with electrode assemblies are mounted by means of a threaded connection. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разрядный канал выполнен в виде спиралеобразной газоразрядной трубки.2. The device according to p. 1, characterized in that the discharge channel is made in the form of a spiral gas discharge tube. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве инертного газа в газоразрядной лампе использована смесь неона и аргона в соотношении 300:1ч500:1 при суммарном давлении рd, определяемом формулой 15≤рd≤30.3. The device according to claim 1, characterized in that a mixture of neon and argon in a ratio of 300: 1h500: 1 at a total pressure pd defined by the formula 15≤pd≤30 is used as an inert gas in the discharge lamp. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что противоположные концы газоразрядной лампы соединены с фазным проводом и антенной посредством шунтирующих проводников. 4. The device according to p. 1, characterized in that the opposite ends of the discharge lamp are connected to the phase wire and the antenna via shunt conductors. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что в качестве шунтирующих проводников использованы гибкие провода.5. The device according to claim 4, characterized in that flexible wires are used as shunt conductors. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что антенна и газоразрядная лампа закреплены параллельно фазному проводу линии электропередачи. 6. The device according to claim 1, characterized in that the antenna and the discharge lamp are fixed parallel to the phase wire of the power line. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что антенна и газоразрядная лампа закреплены параллельно фазному проводу посредством подвесной арматуры.7. The device according to claim 6, characterized in that the antenna and the discharge lamp are fixed parallel to the phase wire by means of pendant fittings. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве изоляторов использованы полимерные изоляторы.8. The device according to claim 1, characterized in that the polymer insulators are used as insulators. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве изоляторов использованы подвесные изоляторы, предназначенные для работы на открытом воздухе при температуре, лежащей в диапазоне от -60 до +50°C, и выдерживающие разрушающее механическое усилие не менее 70 кН.9. The device according to claim 1, characterized in that suspended insulators are used as insulators, designed to work outdoors at a temperature lying in the range from -60 to + 50 ° C, and withstanding destructive mechanical force of at least 70 kN.
RU2019117721A 2019-06-06 2019-06-06 Preventive lighting device of high-voltage line RU2710204C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117721A RU2710204C1 (en) 2019-06-06 2019-06-06 Preventive lighting device of high-voltage line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117721A RU2710204C1 (en) 2019-06-06 2019-06-06 Preventive lighting device of high-voltage line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710204C1 true RU2710204C1 (en) 2019-12-25

Family

ID=69023029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019117721A RU2710204C1 (en) 2019-06-06 2019-06-06 Preventive lighting device of high-voltage line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710204C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221109U1 (en) * 2023-03-24 2023-10-18 Антон Михайлович Зеленский Device for fastening a gas-discharge lamp with an antenna on a high-voltage power line wire

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR73300E (en) * 1958-11-19 1960-07-08 Pat & Visseaux Claude Device for the lighting of a high voltage overhead power line
SU527034A1 (en) * 1974-10-01 1976-08-30 Северо-Западное Отделение Ордена Октябрьской Революции Всесоюзного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института Энергетических Систем И Электрических Сетей"Энергосетьпроект" Device for light guiding overhead power line supports
SU1657848A1 (en) * 1988-04-04 1991-06-23 Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана Light guard for high-voltage aerial power transmission line
US5537111A (en) * 1993-10-25 1996-07-16 Martin; John S. Solar powered aircraft warning device
RU2299494C1 (en) * 2005-12-05 2007-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") Low-pressure gas-discharge lamp
RU2370825C1 (en) * 2008-07-25 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет Obstruction light device for high voltage transmission line
RU2398310C1 (en) * 2009-08-03 2010-08-27 Учреждение Российской академии наук Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН Gas-discharge radiation source (versions)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR73300E (en) * 1958-11-19 1960-07-08 Pat & Visseaux Claude Device for the lighting of a high voltage overhead power line
SU527034A1 (en) * 1974-10-01 1976-08-30 Северо-Западное Отделение Ордена Октябрьской Революции Всесоюзного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института Энергетических Систем И Электрических Сетей"Энергосетьпроект" Device for light guiding overhead power line supports
SU1657848A1 (en) * 1988-04-04 1991-06-23 Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана Light guard for high-voltage aerial power transmission line
US5537111A (en) * 1993-10-25 1996-07-16 Martin; John S. Solar powered aircraft warning device
RU2299494C1 (en) * 2005-12-05 2007-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") Low-pressure gas-discharge lamp
RU2370825C1 (en) * 2008-07-25 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет Obstruction light device for high voltage transmission line
RU2398310C1 (en) * 2009-08-03 2010-08-27 Учреждение Российской академии наук Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН Gas-discharge radiation source (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221109U1 (en) * 2023-03-24 2023-10-18 Антон Михайлович Зеленский Device for fastening a gas-discharge lamp with an antenna on a high-voltage power line wire

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8128254B2 (en) Flush-mounted flashing light
US5808424A (en) Illuminated power line marker
RU2710204C1 (en) Preventive lighting device of high-voltage line
US4839567A (en) Illuminated aerial marker
US2095306A (en) Marker light
JPS6030188B2 (en) Electrostatic induction voltage extraction device for power transmission lines
RU91219U1 (en) LINEAR INSULATOR
US2030491A (en) Device for applying luminescent tubes to power transmission lines
RU2692056C1 (en) Light protection device for overhead power lines
US2907868A (en) Illumination apparatus
CN105987295A (en) Novel all-around light LED (Light Emitting Diode) lamp
EP3153411B1 (en) Surge arrester of an airfield lighting system and a secondary circuit of an airfield lighting system
RU2720886C1 (en) Light protection system of high-voltage power transmission lines
CN105137156B (en) A kind of high pressure alarming device
RU2556702C1 (en) Light marker for overhead transmission lines
RU168341U1 (en) DEVICE FOR PREVENTION OF AIRCRAFT PILOTS ON PASSAGE OF WIRES AND ROPES OF OPEN ELECTRIC POWER OBJECTS, AND ALSO PREVENTION OF LANDING OF BIRDS ON THEM
RU2370825C1 (en) Obstruction light device for high voltage transmission line
US3202963A (en) Apparatus for illuminating power lines
CN108231300B (en) A kind of parallel connection clearance device of anti-thunder insulator
RU218700U1 (en) Lamp of a light protection of high-voltage power lines
RU2364783C1 (en) Feed system of gas-discharge lamp
RU221109U1 (en) Device for fastening a gas-discharge lamp with an antenna on a high-voltage power line wire
US1972613A (en) Arcing guide for insulators
KR200366480Y1 (en) The lighting sign using the external electrode discharge tubes
KR100556784B1 (en) A dielectric substance for discharge tube