[发明专利]自加热防结冰架空导线

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力用架空导线，特别是一种自加热防结冰架空导线。

背景技术

现有的电力架空导线大多由线芯和绞合导线构成，线芯一般采用镀锌钢线，起抗拉作用，绞合导线为铝导线，绞合在线芯外侧，用于高压电力远距离传输。这种结构的架空导线，在不结冰的季节里或无风雪的天气条件下，都能满足安全输电的要求。但在实际运行中，这种架空导线所存在的不足是：由于这种架空导线的单位长度的电阻是恒定不变的，在电流不变的条件下，由公式P＝I²·R可知，其功率维持恒定，也就是说导线的发热量维持恒定不变，当遭遇强降雪、冻雨天气，同时电力负荷不大的情况下，可在架空导线上形成挂霜、覆冰和冰柱，甚至在架空导线的表面形成较厚的冰套，加大了架空导线的自身重量，导致断线或杆塔折断，中断输电，给人民生活带来不便，也给国家造成巨大损失。如2008年初，我国南方遭遇的强风雪、冻雨灾害，其经济损失达上千亿元，很大程度是由于高压架空导线的输电线路故障造成的，因此，在冰雪、冻雨天气情况下，及时对架空导线进行除霜、除冰，防止其表面结冰，就显得尤其重要。目前，从架空导线的角度解决或防止冰害有两种技术途径：一是防止结冰；二是采取有效措施进行除冰。显然，防止结冰是一种主动防冰害措施，而除冰是一种被动的防冰害措施。采取主动防冰害技术，即设计具有防结冰功能的架空导线，在这方面的技术主要有以下几种：1、研制具有疏水性涂料，涂敷在架空导线表面，但这种技术存在涂料与导线的涂敷强度低和疏水性能不稳定等尚未彻底解决的技术难题，在工程实际应用上还有较大差距；2、采用特殊结构的架空导线，导线不是规整的圆形，而是在最外层的一股或多股铝单线具有一定的尖角，在尖角处由于水与其接触面小而结冰困难，但对于强降雪、强冻雨难以起到防覆冰效果，也未得到实际应用；3、在架空导线外绕一股或多股低居里温度合金，当温度低时，合金材料具有较高的磁性能，通过导线流过的电流感应所产生的磁涡流损耗加热架空导线以防止结冰，但目前所能制备出低居里温度合金的居里温度点仍较高，达摄氏20℃，远高于结冰温度，这样将产生大量的电能损失，同时低居里温度合金成本较高，也限制了该技术的应用。被动除冰技术包括机械击打除冰技术和电器加热除冰技术两种：机械击打除冰技术有可能造成架空导线机械损伤、降低架空导线寿命，一般应尽可能避免采用；电器除冰技术之一是采用钢芯与铝绞线用一层交联聚乙烯绝缘分开的特殊结构的架空导线，在进行除冰操作时，通过开关控制使架空导线工作电流全部通过钢芯流过，由于钢芯电阻大，单位长度上的电能损耗大，从而起到加热除冰的作用；电器除冰技术之二是在停电的条件下，利用可移动的发电机提供交流或直流电源对已经结冰的架空导线的某一段进行加热除冰操作，由于架空导线线路地理条件的限制，携带沉重的电源是十分困难的，也限制了该技术的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可根据天气的实际情况，当可能出现结冰危险时，通过人工控制或智能控制改变架空导线的通电截面，调整单位长度的发热功率从而提高导线温度以防止结冰的自加热防结冰架空导线。