Позвоните в службу поддержки
+86-13893152775Рабочий час
Пн - Пт 08:00 - 17:00
Когда речь заходит об устройствах дистанционного управления для гидравлических тяговых машин, многие сразу представляют себе стандартные пульты с парой кнопок и индикаторов. Но на деле это сложная система, где каждая деталь влияет на надёжность работы под напряжением в 500 кВ или выше. В ООО ?Ланьчжоу Чжунке Машиностроительное Производство? мы прошли путь от простых решений до разработки систем, которые выдерживают вибрацию и перепады температур в горных районах Ганьсу.
Раньше мы пробовали адаптировать промышленные пульты для строительства ЛЭП. Казалось, что разница лишь в степени защиты IP. Но на объекте в зоне развития высоких технологий Ланьчжоу столкнулись с тем, что электронные компоненты выходили из строя из-за электромагнитных помех от высоковольтных линий. Пришлось полностью пересмотреть схемотехнику.
Особенно проблемными оказались силовые ключи в цепях управления гидравликой. В обычных условиях они работают годами, но при монтаже проводов под напряжением возникали ложные срабатывания. Один раз это привело к резкому опусканию траверсы — хорошо, что оператор успел перейти на ручное управление.
Сейчас мы используем дублированные каналы связи с автоматическим переключением. Это увеличило стоимость системы на 15%, но за три года не было ни одного случая потери контроля над машиной. Для напряжений выше 220 кВ это критически важно.
В наших машинах для строительства ЛЭП применяется два типа гидравлических систем — с пропорциональными клапанами и сервоприводами. Для дистанционного управления это означает разный подход к обработке сигналов. С пропорциональными клапанами проще — достаточно ШИМ-модуляции, а вот с сервоприводами пришлось разрабатывать цифровые интерфейсы.
Интересный момент обнаружили при работе с оборудованием для монтажа проводов сечением более 600 мм2. Там требуется плавное изменение усилия в диапазоне 5-50 кН, и обычные АЦП не успевали отслеживать обратную связь. Добавили специализированные процессоры для обработки данных с датчиков давления и положения.
Кстати, именно для таких задач мы начали сотрудничество с производителями электронных компонентов из Зоны развития высоких технологий Ланьчжоу. Их микроконтроллеры лучше работают в условиях перепадов температур от -30°C до +45°C.
Большинство строительных организаций имеет технику, выпущенную 10-15 лет назад. При установке наших систем дистанционного управления возникали конфликты с устаревшей гидравликой. Например, на машинах производства 2012 года реле давления имели другой диапазон рабочих характеристик.
Пришлось разрабатывать переходные модули с аналоговой коррекцией сигналов. Это не идеальное решение — добавляет лишние соединения в систему, но позволяет избежать замены всего гидравлического оборудования.
Сейчас мы рекомендуем заказчикам при заказе новых машин сразу предусматривать возможность установки систем дистанционного управления. Это проще и дешевле, чем последующая доработка.
На ЛЭП 110 кВ требования к точности позиционирования ниже, но выше требования к мобильности системы. Мы сделали компактные пульты с радиусом действия до 150 метров — достаточно для большинства стандартных объектов. А вот для линий 750 кВ потребовалась совершенно другая концепция.
На строительстве магистральной линии в провинции Ганьсу использовали систему с двумя независимыми каналами связи — радиочастотным и проводным резервным. Радиоканал работал на частоте 2.4 ГГц с помехозащищённым кодированием, а проводной канал использовал оптоволокно длиной до 300 метров.
Самым сложным оказалось обеспечить синхронизацию работы нескольких тяговых машин. При одновременном натяжении трёх проводов рассинхронизация даже в 5% могла привести к перекосу опоры. Разработали алгоритм коррекции на основе данных с тензодатчиков.
В прошлом году на высоте 3200 метров над уровнем моря произошёл отказ одного из каналов связи. Температура была -25°C, и аккумуляторы пульта разрядились вдвое быстрее расчётного времени. Оператор не сразу заметил снижение уровня сигнала.
После этого случая добавили в систему мониторинг состояния всех источников питания с прогнозированием оставшегося времени работы. Также увеличили ёмкость аккумуляторов на 40%, хотя это и утяжелило пульт.
Интересно, что проблемы с связью на такой высоте были предсказуемы, но в технической документации оборудования не было соответствующих предупреждений. Теперь мы обязательно тестируем системы в условиях, максимально приближенных к реальным.
Сейчас мы экспериментируем с системами на базе промышленного IoT. Это позволит не только управлять машиной, но и собирать телеметрию для прогнозного обслуживания. Например, анализировать износ уплотнений гидравлических цилиндров по изменению времени отклика.
Ещё одно направление — интеграция с BIM-моделями строительства ЛЭП. Оператор мог бы видеть не только параметры машины, но и её положение относительно проектного положения проводов. Это особенно актуально для автоматизированного натяжения.
Но главная задача — сделать системы более универсальными без потери надёжности. Слишком специализированные решения, привязанные к конкретным моделям машин, ограничивают их применение. Возможно, стоит разработать модульную архитектуру с настраиваемыми параметрами.
Многие заказчики спрашивают, почему системы дистанционного управления стоят дорого — иногда до 25% стоимости самой тяговой машины. Но если посчитать экономию от сокращения времени простоя и повышения безопасности, окупаемость составляет менее года.
Например, при строительстве ЛЭП 330 кВ в сложных топографических условиях применение нашего оборудования позволило сократить сроки монтажа на 18%. Это дало экономию в 3.2 млн рублей на одном только объекте.
Сейчас мы работаем над удешевлением системы для линий распределительных сетей 6-10 кВ. Там требования проще, но и бюджет ограничен. Планируем использовать более простые компоненты без потери ключевых функций.
Разработка устройств дистанционного управления — это не просто добавление пульта к существующей машине. Это комплексная задача, требующая глубокого понимания как гидравлики, так и электроники, условий эксплуатации и экономики строительства ЛЭП.
В ООО ?Ланьчжоу Чжунке Машиностроительное Производство? мы продолжаем совершенствовать наши системы, учитывая опыт каждого реализованного проекта. Особое внимание уделяем надёжности в экстремальных условиях — ведь именно там преимущества дистанционного управления проявляются наиболее ярко.
Следующим шагом станет создание полностью беспроводных систем с автономным питанием. Уже есть прототипы, работающие от солнечных батарей в сочетании с суперконденсаторами для пиковых нагрузок. Это особенно актуально для удалённых объектов без доступа к электрическим сетям.
