[发明专利]一种考虑水膜的输电线路融冰时间计算方法

说明书

本发明公开了一种考虑水膜的输电线路融冰时间计算方法，它包括：步骤1、融冰开始前导线温度T_w，冰层温度T_i，环境的温度T_e相同设为T_s；步骤2、计算融冰区域的面积A_m和剩余冰区域的面积A_r；步骤3、计算导线从温度T_w上升到0℃所需要吸收的热量Q₁；步骤4、计算冰从温度T_i上升到0℃所需要吸收的热量Q₂；步骤5、计算冰继续吸收热量融化成水；步骤6、计算剩余冰层吸收的热量Q₄；步骤7、计算冰层表面所散失的热量Q₅；步骤8、计算融冰时间t；本发明使融冰过程热量分析更为准确，从而可更准确计算电热融冰所需要热量与融冰时间等参数；为输电线路电热融冰装置设计与融冰方案的选择提供理论依据。

技术领域

本发明属于输电线路融冰技术；尤其涉及一种考虑水膜的输电线路融冰时间计算方法。

背景技术

输电线路的电热融冰计算模型是设计融冰装置和选择融冰方案的理论基础，合理的融冰模型有利于研究各影响因子对融冰过程的影响，为选择融冰激励源的参数和计算融冰时间提供理论依据，对于提高电网预防冰灾事故的能力和改善融冰技术具有重要意义。

现有技术对输电线路覆冰研究大多集中在覆冰的形成过程和影响条件，对输电线路融冰过程及电热融冰特性的研究较少。在现有的融冰模型中，一般采用圆柱体模型而且没有将融冰过程中产生的水膜考虑在内；实际上，由于在迎风侧的覆冰量比背风侧的多，覆冰的形状更接近于椭圆，同时在冰层融化时会产生一定厚度的水膜，而水膜与冰的热传导不同；现有技术并没有考虑这些因素，导致输电导线融冰计算模型的实用性和计算准确性较差。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种考虑水膜的输电线路融冰时间计算方法；以解决现有技术的输电线路融冰模型采用圆柱体模型而且没有将融冰过程中产生的水膜考虑在内；同时在冰层融化时会产生一定厚度的水膜，而水膜与冰的热传导不同；现有技术并没有考虑这些因素，导致输电导线融冰计算模型的实用性和计算准确性较差等技术问题。

本发明技术方案：

一种考虑水膜的输电线路融冰时间计算方法，它包括：

步骤1、融冰开始前导线温度T_w，冰层温度T_i，环境的温度T_e相同设为T_s

T_w＝T_i＝T_e＝T_s (1)

步骤2、计算融冰区域的面积A_m和剩余冰区域的面积A_r

A_r＝πab-πr²-A_m (3)

步骤3、计算导线从温度T_w上升到0℃所需要吸收的热量Q₁

Q₁＝c_wρ_wA_w(0-T_w) (4)

式中c_w为导线的比热容，ρ_w为导线密度，A_w为导线的截面积；

步骤4、计算冰从温度T_i上升到0℃所需要吸收的热量Q₂