[实用新型]输电线路电脉冲法除冰机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路除冰机构，特别是一种输电线路电脉冲法除冰机构。

背景技术

现有的输电线路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，但当遭遇强降雪、冻雨天气时，可在输电线路上形成挂霜、覆冰和冰柱，甚至在输电线路的表面形成较厚的冰套，加大了输电线路的自身重量，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，因此，在冰雪、冻雨天气情况下，及时对输电线路进行除霜、除冰，防止其表面结冰，就显得尤为重要。目前，从输电线路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输电线路，在这方面的技术主要有以下几种：1、研制具有疏水性涂料，涂敷在输电线路表面，但这种技术存在涂料与输电线路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、采用特殊结构的输电线路，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、在输电线路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，通过输电线路流过的电流感应所产生的磁涡流损耗加热输电线路以防止结冰，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输电线路机械损伤、降低输电线路寿命，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输电线路，在进行除冰操作时，通过开关控制使输电线路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输电线路的某一段进行加热除冰操作，但由于输电线路地理条件的限制，携带沉重的电源是十分困难的，所以也限制了该技术的应用。

电脉冲除冰法(EIDI)是应用于飞机除冰中的一种十分成熟的技术，其工作原理如图1所示，该方法是通过给硅控整流器(1)施加触发脉冲，使高压电容器(2)通过铜线圈(4)放电激发电脉冲而除冰，在硅控整流器(1)触发信号的控制下高压电容器(2)通过铜线圈(4)放电，产生快速交变磁场，在靠近铜线圈(4)的极板(5)上感应出涡流，极板(5)是以某种方式与被除冰目标相连的铝板或次级线圈，在涡流和线圈磁场的共同作用下，产生一个幅值可达几kN，持续时间为几ms的的斥力，使目标轻微膨胀后收缩而使覆冰粉碎脱落。为避免高压电容器(2)反向充电，在其旁并联上一个钳位二极管(3)。目前，在输电线路上应用电脉冲除冰法(EIDI)除冰，还处在探索阶段，美国和俄国在这方面已进行了不少试验，但只是应用图1的除冰原理，高压电容器(2)通过铜线圈(4)放电，铜线圈(4)安装在待除冰导线的支柱上，极板(5)与铜线圈(4)相邻，集中安装在待除冰导线上的一小段上，其不足之处是：由于输电线路的机械阻尼很大，这种电脉冲除冰法应用在输电线路上的机构，仅能除掉很短距离的输电线路覆冰，若进一步提高高压电容器(2)的电压，输电线路上的除冰长度虽略有增加，但同时会引起输电线路的剧烈振荡，除冰效果不好。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种不仅能清除长跨距输电线路的覆冰、有效克服导线机械阻尼的限制及解决输电线路的剧烈振荡问题，同时可减小脉冲功率电源的电容电压需求、降低除冰能耗、主动除冰且便于推广应用的输电线路电脉冲法除电机构。