[发明专利]一种输电线路用除冰材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种输电线路用除冰材料及其制备方法，前者包括如下重量百分比的成分，C≤0.03％，Si0.6～3.0％，Mn0.65～4.2％，Mo0.3～1.5％，Nb0.1～1.1％，P≤0.02％，S≤0.02％，Ni31.5～36.0％，Co0.5～3.5％，Cr0.7～4.2％，Cu0.3～2.8％，Fe为余量。该合金材料的居里温度更低，电阻率、饱和磁感应强度更高，在低温下的发热情况更好，能更快速有效的融化输电线线路覆冰；并且也使该合金材料的机械强度更高，保证有足够的强度承受高压线路的自身重量，既能很好地适应与输电线路的复杂缠绕，又适用于以绞线形式与输电线路绞合。

技术领域

本发明涉及除冰材料技术领域，具体涉及一种输电线路用除冰材料。

背景技术

众所周知，输电线路是电力系统的命脉，它担负着传送电能的重任，而全球气候的异常变化，使得我国各地的气候变化差异非常大。由覆冰引起的输电线路事故，严重威胁着电力传输及通讯网络的可靠性。近年来，我国冬季输电线路覆冰现象频发，常会引起线路的跳闸、断线、倒杆、导线舞动、绝缘子闪络和通信中断等事故，给高压输电电缆和铁塔造成极大危害，以致大面积停电事故。据不完全统计，从1954年12月到2006年底止，中国各地6千伏及以上电压等级的电网，包括输电线路和变电站，发生各种各样的覆冰灾害就有86起以上。特别是2008年初，我国南方大部分地区和西北地区东部出现了有气象记录以来最严重的冰冻灾害，给电网造成了严重破坏，直接经济损失超过600亿，间接损失则达到3000亿以上。

世界各国针对输电线路严重覆冰开展的研究工作已有近六十年的历史，国内外进行了各种除冰、融冰技术研究，各国采用的除冰方法也不相同。某国主要采用电气融冰方法，但是这种方法的缺点是对于长线路的局部地区覆冰情况下，虽然采用增大线路电流的方法将覆冰区的覆冰融化，但相当长的未覆冰区域线路将白白消耗大量的电能，甚至某些线路的导线可能过热，影响导线的寿命。加拿大和美洲一些国家则采用加强塔杆、塔架的方法来进行抗冰，但一方面这将增加基建投资，同时对于已有线路的改造其资金需求也大；另一方面，该方法无法避免线路覆冰后的不同时期脱冰和脱冰跳跃可能引起的导线碰撞而造成短路、断线等事故。日本在防雪措施的研究方面，处于领先地位，他们主要采用低居里温度磁性发热线防冰、雪和涂料方法防雪，但是居里温度在100℃以上，因此在无覆冰季节的耗电能较大。还有的国家开展了500KV线路停电和不停电短路及带负荷融冰技术，这些方法施工复杂，成本也高，特别是带负荷融冰，还需配备同电压等级变电站。还有的国家采用PTC器件(PTC是正电阻温度系数的简称)，但它需配备专门的融冰变压器，而且除冰效果也并不明显。总之，到目前为止，世界各国先后采用的防、除冰措施有：LC磁热线、化学涂料、PTC器件、停电融冰、线路改造、带电融冰、采用特强塔杆、架等，它们各有特点，但均未能达到很好的除冰效果。

在授权公告号为CN1064090C中公开了“一种热磁敏感功能材料”的发明专利，该材料芯材合金的化学成分为：C≤0.05％，Si0.3～2.8％，Mn0.60～4.0％，P≤0.02％，S≤0.02％，Ni31.0～35.0％，Cr0.60～4.0％，Cu0.20～2.5％，Fe余量，其中Cr+Mn+Si+Cu总含量不大于10％。该材料以螺旋形式缠绕在输电线路上，利用该合金在低温下具有的高发热特性，当交变电流通过输电线路时，材料产生感生磁滞损耗和涡流损耗，并以热的形式表现出来，以达到防止、除掉输电线路上结冰的目的。但是，该专利材料的居里温度偏高，电阻率、饱和磁感应强度以及在-5～0℃以下的发热值均偏低；在20℃时的发热值偏高，电能损耗高，无覆冰时，产生的热量对输电线路的损伤较大；另外，其机械强度偏低，不能很好的承受高压线路的自身重量，只能螺旋缠绕在线路上，不适用于以绞线形式与输电线路绞合。

发明内容

为此，本发明提供一种输电线路用除冰材料及其制备方法，以解决现有技术中的除冰材料的居里温度偏高、电阻率、饱和磁感应强度较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：