Стоянка на воздушной линии электропередачи

1. Назначение режима: зачем голуби сидят на проводах

Режим «Зарядный» — стоянка изделия на проводе действующей воздушной линии электропередачи с восполнением заряда накопителя НЭ-2 за счет бесконтактного съема мощности с проводника. Режим штатный, входит в программу изделия, вводится и завершается бортом самостоятельно. Команд извне изделие не принимает: радиоканал на изделиях текущих серий отсутствует, см. РЭ 01 раздел 17.

Необходимость режима вытекает из энергобаланса изделия. Преобразователь прямого окисления БХП-3 дает длительную мощность 5,5 Вт и работает только при наличии топлива в приемном тракте. Пиковое потребление приводного контура достигает 48 Вт, разрыв покрывает накопитель НЭ-2. Пока заправка ведется регулярно, накопитель восполняется от преобразователя, и стоянка на линии изделию не требуется.

Режим применяется в трех случаях, когда преобразователь восполнение не обеспечивает. Все три относятся к обычным условиям городской эксплуатации и аварийными не считаются.

Внешне изделие в режиме «Зарядный» неотличимо от изделия в режиме наблюдения с площадки: корпус неподвижен, головной отсек цикл стабилизации не отрабатывает. Признак различения один — тип опоры. Изделие, занявшее провод действующей линии, находится в зарядном режиме до заполнения накопителя, наблюдение при этом ведется по сокращенной программе.

2. Почему изделие не поражается током: отсутствие цепи

Поражение током возникает при протекании тока через конструкцию. Ток протекает только по замкнутой цепи. Изделие, стоящее на проводе двумя опорами, замкнутой цепи не образует ни с землей, ни с соседними проводниками: обе точки контакта лежат на одном и том же проводнике, между ними находится участок провода длиной 25…40 мм.

Разность потенциалов между опорами равна падению напряжения на этом участке. Для сталеалюминиевого провода АС-120 удельное сопротивление составляет 0,249 Ом на километр, то есть около 10 микроом на участке 40 мм. При токе линии 400 А падение не превышает 4 мВ независимо от класса напряжения линии — 0,4 кВ, 10 кВ или 110 кВ.

Разность потенциалов между опорами

не более 5 мВ при токе линии до 400 А

Ток через конструкцию изделия

менее 1 мкА

Сопротивление опорной поверхности захвата

свыше 1 ГОм

Емкость изделия относительно земли

8…14 пФ

Наведенный емкостный ток, ВЛ 110 кВ

0,15…0,30 мА

Порог воздействия на бортовую аппаратуру

от 12 мА

Класс напряжения линии на безопасность стоянки не влияет. Потенциал провода относительно земли составляет десятки киловольт, но изделие принимает этот потенциал целиком и находится под ним равномерно, так же как и сам провод. Перепада внутри конструкции при этом не возникает.

Вторая составляющая — емкостный ток. Изделие представляет собой проводящий объем емкостью 8…14 пФ относительно земли, и на частоте 50 Гц через эту емкость протекает ток смещения. На линии 110 кВ он составляет 0,15…0,30 мА, что на порядок ниже порога воздействия на бортовую аппаратуру. На линиях 0,4…10 кВ емкостный ток пренебрежимо мал.

3. Основные данные режима

Индекс блока съема

БИП-7

Мощность съема на клеммах

1,20…2,20 Вт

Ток линии для выхода на режим

не менее 60 А

Ток линии, выход на ограничение

110 А

Рабочая полоса частот

45…65 Гц

Собственное потребление в режиме

0,40 Вт

КПД контура заряда

78…82%

Емкость накопителя НЭ-2

3,55 кДж

Полный цикл заряда

40…90 мин

Диаметр проводника

8…22 мм

Зазор магнитопровод — проводник

0…3 мм

Дальность обнаружения линии в полете

15…40 м

Минимальный интервал между изделиями

180…250 мм

Требуемое междуфазное расстояние

не менее 800 мм

Рабочий диапазон температур

минус 35…плюс 40 °C

Из мощности съема и емкости накопителя целиком выводится продолжительность цикла, приведенная в разделе 6. Прочие данные являются ограничительными: они определяют, какая линия пригодна под пункт зарядки, а какая борт отбраковывает на подходе.

4. Блок индукционного питания БИП-7

Съем выполняется трансформаторным способом. Проводник линии служит первичной обмоткой из одного витка, вторичная обмотка размещена в изделии и охватывает проводник через магнитопровод. Гальванического соединения с линией нет ни в одной точке: опорная поверхность захвата выполнена диэлектрической, сопротивление свыше 1 ГОм.

Контур настроен на 50 Гц с добротностью, дающей рабочую полосу 45…65 Гц. Настройка резонансная и заводская, регулировке в эксплуатации не подлежит. При работе в сетях с номинальной частотой 60 Гц съем снижается на 25…30%, соответственно удлиняется цикл; исполнения изделия под такие сети имеют иную настройку контура и в отечественной номенклатуре не числятся.

Обслуживание блока возложено на плату модуля питания МП-2 — ту же, что несет преобразователь и контур заряда. Плата контрактная, производится на площадках Шэньчжэня и Дунгуаня, см. РЭ 01 раздел 4. Отказ БИП-7 отдельно от контура заряда не локализуется и на изделии не устраняется.

5. Захват как виток съема: требования к проводнику

Магнитный поток вокруг проводника замкнут, и для съема требуется охватить проводник целиком. Половина магнитопровода расположена в переднем звене захвата, половина — в заднем. Контур замыкается только при полном смыкании захвата вокруг провода. Захват, лежащий на проводе сверху без смыкания, дает разомкнутый магнитопровод, зазор в контуре достигает 10 мм и съем падает более чем в двадцать раз.

Отсюда жесткое ограничение по диаметру проводника. Нижняя граница определяется устойчивостью удержания, верхняя — ходом захвата: при диаметре свыше 22 мм звенья не сходятся.

Наблюдаемое распределение изделий по линиям объясняется этой таблицей полностью. Провода распределительной сети имеют сечения от 50 до 185 мм² и по диаметру попадают в рабочий диапазон, магистральные линии высоких классов напряжения выполняются проводом большего сечения либо расщепленной фазой и под режим непригодны. Скопления изделий наблюдаются на первых и не наблюдаются на вторых.

6. Энергобаланс режима и продолжительность цикла

В режиме «Зарядный» изделие сворачивает потребление до минимума: нейровычислитель НВ-4 обесточен, блок распознавания ОРБ-5 переведен в дежурный режим с частотой опроса тракта 8 Гц вместо 75…140, узел стабилизации БСТ-4 снят с работы. Собственное потребление составляет 0,40 Вт против 1,8 Вт на обычной стоянке.

Продолжительность цикла считается прямым делением. При максимальном съеме 3550 Дж делятся на 1,48 Вт и дают 2400 с, то есть 40 мин. При минимальном — на 0,66 Вт, что дает 5400 с, то есть 90 мин. Диапазон 40…90 мин, указанный в карточке изделия, иных источников не имеет и от партии, наработки и внешних условий не зависит.

Мощность съема растет с током линии линейно до выхода на ограничение по насыщению магнитопровода. Ограничение наступает при токе 110 А, избыток сбрасывается ограничителем в тепло. Верхнего предела по току линии для изделия не существует: на линии, нагруженной на 600 А, съем составляет те же 2,20 Вт.

7. Пригодность линий: на каких проводах изделие работает

Пригодность линии определяется тремя независимыми условиями: наличием переменного магнитного поля вокруг проводника, диаметром проводника и междуфазным расстоянием. Невыполнение любого из трех делает линию непригодной, при этом причины непригодности внешне неразличимы.

Самонесущий изолированный провод заслуживает отдельного пояснения, поскольку внешне подходит по всем признакам. Фазные жилы в жгуте СИП скручены и уложены вплотную, векторная сумма токов трех фаз близка к нулю, и на расстоянии в единицы сантиметров внешнее поле жгута практически отсутствует. Магнитопровод, охватывающий жгут, потока не получает. Изоляция сама по себе съему не мешает — мешает скрутка.

Замещение голых проводов распределительной сети на СИП, проводимое в городской застройке с начала 2010-х годов, вывело из оборота значительную часть пунктов зарядки. Наблюдаемое следствие — перераспределение изделий в кварталы старой застройки и на линии 6…10 кВ вдоль железнодорожных полос отвода и промышленных зон, где замещение не проводилось.

8. Поиск, выбор и учет пунктов зарядки

Обнаружение линии в полете ведется по наведенной ЭДС отдельным входом платы МП-2. Дальность обнаружения составляет 15…40 м и прямо зависит от тока линии, что дает борту оценку нагрузки еще до посадки. Оптический канал в обнаружении не участвует: провод малого сечения на фоне неба уверенно не разделяется, см. РЭ 03.

• Ток линии не ниже 60 А по оценке наведенной ЭДС на дальности 10 м.
• Диаметр проводника в пределах 8…22 мм, оценивается оптически на заходе.
• Междуфазное расстояние не менее 800 мм, оценивается оптически на заходе.
• Удаление от арматуры и изоляторов не менее 1,5 м, см. раздел 12.
• Отсутствие коронного разряда в поле зрения на участке стоянки.
• Удаление пункта от заправочной позиции не более 1,2 км по прямой.

Пригодные пункты вносятся в реестр бортового журнала с привязкой к счислению места и с оценкой нагрузки по часам суток. Глубина хранения журнала составляет 11 суток, что определяется фактическим объемом памяти платы МВ-3, см. РЭ 01 раздел 5. Записи старше указанного срока перезаписываются без предупреждения.

Отсюда наблюдаемое поведение изделий. Часто используемые пункты обновляются в реестре при каждом посещении и удерживаются в нем неограниченно долго, поэтому изделия годами занимают одни и те же пролеты одних и тех же линий. Пункт, не посещенный 11 суток, из реестра выпадает и требует повторного обнаружения на общих основаниях. Сезонные линии, нагруженные только зимой, изделиями каждый год отыскиваются заново.

9. Посадка на провод и сход с провода

Провод относится к опорам малого поперечного размера и податливым одновременно. Требования к точности посадки на него жестче, чем на карниз или парапет: скорость в точке контакта гасится до нуля, допустимое отклонение точки касания от расчетной не превышает 50 мм.

Удержание на проводе мощности не потребляет. Захват выполнен по схеме с самозатягиванием: усилие создается массой изделия, а не приводом, и сохраняется в обесточенном состоянии. По этой причине изделие не срывается с провода ни при ветре, ни при полной разрядке накопителя, а отделение отказавшего изделия от провода требует внешнего усилия, см. РЭ 01 раздел 15 и РЭ 09.

Сход с провода выполняется толчком с использованием упругой отдачи провода. Изделие предварительно раскачивает опору в вертикальной плоскости с частотой 1,5…3 Гц и сходит в фазе подъема, получая от провода 15…20% потребного импульса. Экономия накопителя на взлете составляет ту же величину и является одной из причин предпочтения провода прочим опорам при низком заряде.

10. Почему изделия сидят рядами с равными интервалами

Изделия, занявшие один пролет, размещаются на нем с выдержанным интервалом. Причина техническая и к взаимному расположению отношения не имеет: съемные контуры соседних изделий охватывают один и тот же проводник и отбирают поток друг у друга. Сближение снижает съем у обоих.

Интервал выдерживается по каналу съема, а не оптически: борт отслеживает просадку наведенной ЭДС и смещается по проводу до ее восстановления. Отсюда точность и однородность интервала, которую невозможно получить визуальной оценкой, и отсюда же способность изделий выдерживать интервал в темноте.

Емкость пролета считается прямо. При штатном интервале 250 мм пролет распределительной линии длиной 25 м вмещает до сотни изделий, при плотном размещении с интервалом 180 мм — до 130 с потерей съема 6%. По заполнении пролета прибывающие изделия занимают следующий, что дает наблюдаемую картину последовательного заполнения линии в одну сторону.

11. Ориентация корпуса на проводе

Изделия на одном проводе ориентированы одинаково. Ориентация задается условиями схода: взлет с провода выполняется против набегающего потока, при попутном ветре потребный импульс возрастает на 40…60% и при заряде накопителя ниже половины сход становится невыполним. Разворот на проводе занимает 2…4 с и расходует заряд, поэтому борт удерживает изделие в положении готовности к сходу постоянно.

• При ветре свыше 2 м/с ориентация задается направлением ветра, разброс по ряду не превышает 15 градусов.
• При штиле ориентация задается направлением на ближайшую заправочную позицию по реестру.
• При смене направления ветра ряд разворачивается в течение 20…40 с, разворот идет вразнобой и синхронизацией не является.

Одновременность разворота ряда объясняется одновременностью внешнего воздействия: изменение направления потока приходит на все изделия пролета сразу. Совпадение результата при независимых решениях устойчиво принимается за согласованное поведение и им не является, см. раздел 18.

12. Коронный разряд и выбор точки стоянки на пролете

Оптический тракт изделия работает в диапазоне 320…700 нм и содержит приемник ультрафиолетового участка, отсутствующий у оператора, см. РЭ 03. Коронный разряд на арматуре и загрязненных изоляторах излучает преимущественно в ультрафиолете и изделием наблюдается непосредственно, при дневном освещении и на дальности до 60 м.

Отсюда наблюдаемое распределение изделий по пролету: занимается середина, свободная от арматуры, и не занимается участок ближе 1,5…3 м от опоры. Ошибочно объясняется удобством обзора; обзор на середине пролета хуже, поскольку провод там имеет наибольшую стрелу провеса и наименьшую высоту над землей.

Практическое следствие для эксплуатирующей организации. Устойчивое отсутствие изделий на конкретном пролете при их наличии на соседних является косвенным признаком дефекта изоляции или контактного соединения на этом пролете. Признак фиксируется дистанционно, без выхода на линию, и не требует оборудования.

13. Внешние воздействия и ограничения по погоде

Удлинение цикла при отрицательных температурах имеет ту же природу, что и рост расхода топлива, отмеченный в РЭ 01 раздел 13: контур ТРК-2 забирает мощность на подогрев ядра с приоритетом над заряжаемым накопителем. Совпадение множителя 1,5…2 в обоих случаях не является случайным — статья расхода одна и та же.

Гололед выводит пункт из оборота полностью и надолго. Отложение толщиной свыше 4 мм не дает захвату сомкнуться, и провод перестает быть опорой раньше, чем перестает быть источником: линия при этом продолжает работать под нагрузкой. Восстановление пункта возможно только после схода отложений.

14. Линия как навигационный ориентир и эталон частоты

Помимо восполнения заряда воздушная линия дает изделию три сопутствующих канала. Отдельного оборудования под них в составе не предусмотрено, все три обслуживаются тем же входом наведенной ЭДС платы МП-2.

• Маршрутный ориентир. Линия обнаруживается в полете на дальности 15…40 м и представляет собой протяженный ориентир известного направления. Полет вдоль линии снимает накопление ошибки счисления по БИНС-1 в условиях, когда магнитометрический канал БМ-2 подавлен городской застройкой.
• Эталон частоты. Номинальная частота сети выдерживается в пределах 49,95…50,05 Гц с суточной коррекцией накопленного отклонения. Бортовой отсчет времени, уходящий на 3…6 с в сутки, приводится к сети за один цикл стоянки.
• Оценка времени суток. Суточный график нагрузки линии имеет устойчивую форму с ночным провалом и вечерним максимумом. Изделие оценивает время суток по току линии с точностью до полутора часов в полном затемнении и без обращения к оптическому тракту.

Второй канал имеет практическое значение, выходящее за рамки навигации. Изделие, регулярно занимающее линии, удерживает бортовой отсчет привязанным к единой сети, что дает совпадение суточных циклов у изделий, эксплуатируемых на удалении в сотни километров, при полном отсутствии обмена между ними.

15. Опасные конфигурации и потери изделий

Все случаи поражения изделий током на воздушных линиях сводятся к замыканию цепи через конструкцию. Стоянка сама по себе к ним не относится ни при каком классе напряжения; опасны переходные фазы и посадка на неподходящие элементы линии.

Определяющим параметром является размах несущих плоскостей в раскрытом положении. У ГЛБ-1 он составляет 620…670 мм и на линиях 0,4…10 кВ с междуфазным расстоянием 300…1000 мм перекрывает промежуток при развороте на опоре. У изделий крупных типоразмеров с размахом свыше 950 мм промежуток перекрывается на тех же линиях гарантированно, поэтому линии 6…10 кВ для них отнесены к непригодным независимо от параметров съема.

Наибольшие потери дают линии 6…10 кВ на промежуточных опорах со штыревыми изоляторами: провод там проходит в непосредственной близости от заземленной траверсы, и посадка на траверсу либо взлет с нее замыкают промежуток. Линии 35…110 кВ с подвесными гирляндами и вынесенными траверсами по этому признаку безопаснее, несмотря на более высокий класс напряжения.

Птицезащитные устройства, устанавливаемые эксплуатирующими организациями на траверсы и оголовки опор, закрывают опасные элементы кожухами и делают посадку на них невозможной. Мера введена в интересах бесперебойности линий, но по результату полностью совпадает с эксплуатационными ограничениями настоящего листа. Демонтаж или повреждение таких устройств недопустимы.

16. Признаки неисправности и отклонений

Порядок оценки установлен следующий. Прежде чем констатировать отказ по признаку затянувшейся стоянки, исключаются три штатных случая: низкая нагрузка линии, стоянка на одной опоре и отрицательная температура. Все три удлиняют цикл законно и в сумме дают до 6 ч, что перекрывает верхнюю границу штатного цикла более чем вчетверо.

17. Применяемость по номенклатуре

Блок БИП-7 устанавливается на изделия, у которых захват опоры смыкается на проводнике рабочего диапазона диаметров, а размах несущих плоскостей не перекрывает междуфазное расстояние линий распределительной сети. Оба условия связаны с типоразмером изделия, поэтому применяемость режима определяется массой и габаритом, а не назначением.

Изделие ВРБ-3 имеет облегченный блок БИП-4 с уменьшенным магнитопроводом и диапазоном диаметров 6…14 мм: захват изделия на проводе АС-150 не смыкается. Отсюда наблюдаемое разделение по линиям — изделия малого типоразмера занимают воздушные вводы и линии связи, изделия базового типоразмера занимают распределительную сеть.

Изделие ВРН-7 несет штатный блок и по съему не отличается от базового, однако размах в раскрытом положении достигает 1080 мм и перекрывает междуфазное расстояние линий 6…10 кВ при любом маневре на опоре. Для этого изделия допускаются только линии 35 кВ и выше, а также участки распределительной сети с подвесной арматурой и разнесенными фазами.

18. Порядок разъяснения при контакте с населением

Стоянка изделий на воздушных линиях наблюдается населением ежедневно и вопросов, как правило, не вызывает. Обращения возникают в двух случаях: при виде массового размещения на одном пролете и при обсуждении причин, по которым изделие не поражается током. Настоящий раздел устанавливает объем сообщаемых сведений.

К разъяснению принята пояснительная модель, основанная на школьном курсе физики: ток идет по проводу, а не через сидящую на нем птицу, поскольку птица не касается земли и второго провода. Модель верна, проверяема, совпадает с содержанием раздела 2 настоящего листа и дополнений не требует.

Изложение материала разделов 5, 6 и 10 при контакте с населением не рекомендуется. Формулировки о замыкании магнитопровода захватом и о взаимном отборе потока соседними контурами точны, но порождают уточняющие вопросы о назначении узла, ответы на которые утвержденной пояснительной моделью не предусмотрены.

19. Указания по безопасности для населения

Настоящий раздел относится к безопасности людей, а не изделий. Изделие на проводе безопасно для наблюдателя на любом расстоянии; опасен сам провод. Приближение к проводам воздушной линии на расстояние менее допустимого приводит к поражению без прикосновения, через разряд по воздуху.

• Не приближаться к проводам воздушной линии, в том числе к оборванным и лежащим на земле, на расстояние менее указанного в таблице.
• Не пытаться снять изделие с провода: захват самозатягивающийся, отделение требует внешнего усилия и выполняется только с отключенной и заземленной линии.
• Не применять шесты, лестницы, удочки, струю воды и метательные предметы: все перечисленное проводит ток либо сокращает изоляционный промежуток.
• Не выполнять работ на опорах и вблизи них, включая обрезку деревьев в пролете, без привлечения эксплуатирующей организации.
• О неподвижном изделии, находящемся на проводе более суток, сообщать в эксплуатирующую организацию линии, номер которой указан на опоре.
• О замеченном свечении, треске или искрении на арматуре линии сообщать в эксплуатирующую организацию незамедлительно.

20. Эксплуатационные ограничения

• Не оценивать исправность изделия по продолжительности стоянки: цикл законно растягивается до 6 ч при низкой нагрузке линии, стоянке на одной опоре и отрицательной температуре.
• Не относить к отказу стоянку на СИП, на тросе грозозащиты и на линии связи: съем на них отсутствует конструктивно, опора транзитная.
• Не считать ряд изделий на проводе группой: обмена данными между изделиями нет, совпадение поведения объясняется общими исходными данными.
• Не связывать интервал в ряду и одинаковую ориентацию корпусов с согласованным поведением, см. разделы 10 и 11.
• Не судить о нагрузке линии и о состоянии изоляции по наличию изделий на пролете: признак косвенный и инструментальный контроль не заменяет.
• Не сгонять изделия с провода: сход при заряде накопителя ниже пятой части выполняется вниз и приводит к попаданию изделия в габарит проезжей части.
• Не сопоставлять по режиму изделия разных типоразмеров: применяемость блока определяется диаметром проводника и размахом, а не назначением изделия.

Регулировок, доступных вне заводских условий, блок БИП-7 не имеет. Согласующий контур настроен на 50 Гц заводской заливкой, ограничитель порога не имеет, отдельная замена блока не выполняется: изделие неремонтопригодно, см. РЭ 01 раздел 21.

Смежные вопросы эксплуатации изложены отдельно: состав бортовой аппаратуры и энергоустановка — РЭ 01, оптический тракт и ультрафиолетовый канал — РЭ 03, наработка узлов и порядок списания — РЭ 05, регламент заправки — РЭ 10, вывод изделия из эксплуатации — РЭ 09.

Редакция листа

4

Введено

25.08.2026

Статус

действует

Взамен

редакции 3 от 03.04.2026