[发明专利]一种电力线重力冲击除冰装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力线除冰装置及应用。

背景技术

我国电能的需求和使用主要集中在东部沿海地区，而发电等能源基地却远离用户地区，主要集中在中西部地区，这样的能源分布决定了我国需要大电网长距离的输送电力能源，未来5年国家电网计划投资2500亿美元，建设联接中国大型能源基地和主要用电负荷中心的“三纵三横”结构的特高压骨干网架。架空线高压输电是电力能源输送的最主要方式，我国架空高压输电网遍布全国各地，架空输电线路长，气候条件复杂，线路覆冰严重影响电网安全和国民经济发展和人民生活水平，2005年2月7日到16日，华北电网遭遇了一场十分罕见的冰冻灾害，造成500KV和220KV等电压等级多条输电线路严重损坏，造成长时间大面积停电事故，严重影响了工农业生产和人民生活。2008年初，我国南方连续冰冻灾害，使大面积高压输电线路覆冰，覆冰导致大量杆塔损毁、输电线断线，输电线路覆冰不均匀和脱冰不同期引起输电线路舞动现象，造成大量输电线路杆塔倒塌，给全国工农业生产和人民生活造成了严重影响，直接损失1516亿；仅南方电网断线倒塔27万座，直接损失200多亿，断电抢修一个多月，三名职工牺牲，电气化铁路交通停运，数百万人受困路途，伤痛记忆犹新。输电线路覆冰会造成十分严重的灾难，大面积输电设施的损毁修复难度大且周期长，输电线路大面积覆冰后，除冰工作十分艰苦甚至危险，进度十分缓慢。输电线路除冰一直是全世界的一大技术难题，98年美国雪灾，仅新英格兰一个地区电网损失50亿美元。国内外目前已经应用的除冰方法有三十多种，但归纳起来主要有二类，一类是热力除冰，另一类是机械除冰。热力除冰主要利用热源加热除冰，最常用的是电流加热电力线路除冰，电流加热除冰主要有：改变潮流分配加热电力线除冰、施加直流电流加热电力线除冰、施加高频电流加热电力线除冰、利用短路电流加热电力线除冰等，这类除冰方法的缺点是要停电除冰影响正常供电，除冰需要消耗大量能源。机械除冰主要利用机械力破碎电力线上的覆冰除冰，其中之一是人工器械敲击电力线除冰，除冰工作十分艰苦甚至危险，进度十分缓慢；第二是利用各种机械设备除冰，如电力线振动除冰、在线机器人除冰等，电力线振动除冰在两个杆塔之间的电力线上安装机电振动器振动电力线除冰，振动器发出的机械振动由电力线向两端传送，由于电力线路比较长，振动传送的距离有限，所以这种振动除冰方法的除冰效果并不理想，而且振动除冰所需要的连续电力能源供给比较困难。目前国内外都在研究在线机器人除冰技术，机器人除冰技术存在跨越电力线路障碍困难，价格昂贵，供能供电不足影响除冰效果等除冰技术难题，由于技术和造价等方面的影响目前还没有实用化。

发明内容

由于电力线除冰仍然是一个困扰全世界的技术难题，针对以上背景技术所列除冰技术存在的各种问题，本发明提供了一种电力线重力冲击除冰装置及应用，可利用电力线工作电流电磁感应获取能量并储能供电，间歇性的控制电磁重力冲击器向上提升或者向下释放重物对电力线产生重力冲击，电力线受到重力冲击后就会发生形变，挤压和弹振其上的覆冰，完成除冰任务。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种电力线重力冲击除冰装置，其特征在于，包括一个挂接在两杆塔之间电力线上电磁重力冲击器、一个利用电力线电流电磁感应获得能量的电磁感应线圈，所述电磁感应线圈连接有储能电源，该储能电源的输出分为两路，一路连接电磁重力冲击器，另一路连接控制器、传感器模块和无线通信模块；所述控制器的输入连接传感器模块和无线通信模块，控制器依据从传感器获得的气象信息和电力线状态信息或从无线通信模块获得的联网通信信息和控制命令向储能电源发送控制信号，控制储能电源对电磁重力冲击器中电磁驱动器的电磁部分供电和断电，间歇性的控制电磁重力冲击器对电力线产生重力冲击，弹振、挤压电力线上的覆冰或者/和弹振、甩振电力线上的冻雨水分。

上述方案中，所述的电磁重力冲击器包括一个重物、一个防冻外壳、一个由静止部分和运动部分牵引端构成的电磁驱动器，所述电磁驱动器的静止部分与防冻外壳相连并挂接在电力线上，电磁驱动器的运动部分牵引端连接重物，所述电磁驱动器的电磁部分置于静止部分中并与储能电源电连接，由储能电源控制对该电磁部分供电或者断电，控制电磁驱动器的运动部分牵引端向上提升重物或者向下释放重物对电力线产生重力冲击。