[发明专利]一种架空输电线智能除冰系统及方法

说明书

本发明公开了一种架空输电线智能除冰系统及方法，其中除冰系统包括输电线路覆冰监测平台、智能冲击波除冰模块以及除冰效率计算模块，所述输电线路覆冰监测平台包括激光传感器、激光反射器、数据接收器、数据处理器；所述智能冲击波除冰模块包括设有冲击波收集和发射口的冲击波除冰装置，所述冲击波除冰装置连接在需要除冰的输电线最低处；所述除冰效率计算模块根据输电线路覆冰监测平台监测的除冰前覆冰厚度和除冰后覆冰厚度计算除冰效率。本发明实现了输电线覆冰厚度的自动监测，提高了输电线覆冰厚度检测效率，冲击波除冰装置能较均匀的释放冲击波，并且可以通过无人机顺利取下冲击波除冰装置。

技术领域

本发明属于输变电技术领域，具体涉及架空输电线除冰技术。

背景技术

当覆冰严重时，输电线路的负载一旦超出了其自身的耐张强度，就会引起导线舞动、断线、倒塔、覆冰闪烁等电网灾害。

现有的输电线除冰技术主要分为：电热除冰法、机械除冰法以及自然除冰法。电热除冰法是利用附加热源或者自身发热除冰和防冰。其中短路电流融冰虽效率高，但无法运用到地线、避雷针，500kv以上等级输电线路进行除冰，且成本高。直流融冰已成功应用到特高压及超高输电线路除冰，但投资成本巨大。机械除冰法是电磁力或电脉冲使导线产生强烈而又在控制范围内的振动来除冰，对雾凇有一定效果，雨凇雪淞很难除净，导致输电线疲劳。其中高频高压激励除冰技术还不成熟，对电网有强烈的电磁干扰。“ad hoc”除冰效率有限，且安全性极差。滑轮铲刮法除冰受地理环境等因素制约。耦合共振法难以用到工程实践中。机器人除冰效率较快，且已得到应用，但需越障、依赖于控制系统智能水平。自然除冰法虽成本低，但效率有限，且偶然性大，时效性差。

因此，现有的输电线路除冰效果欠佳，实施成本高，施工难度大，亟待发明一种高效、智能的输电线路除冰技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种架空输电线智能除冰系统，能够识别输电线覆冰厚度并有效除冰。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种架空输电线智能除冰系统，包括输电线路覆冰监测平台、智能冲击波除冰模块以及除冰效率计算模块，

所述输电线路覆冰监测平台包括激光传感器、激光反射器、数据接收器、数据处理器，所述激光传感器悬挂在输电线上，用来发射和接受激光，所述激光反射器设于地面，用来反射激光传感器发射过来的激光，所述数据接收器接收激光传感器从激光发射至接收到激光的时间，所述数据处理器根据覆冰前后输电线距离地面的距离计算出输电线路覆冰前后的落差，并由此计算得到输电线路覆冰厚度；

所述智能冲击波除冰模块包括设有冲击波收集和发射口的冲击波除冰装置，所述冲击波除冰装置连接在需要除冰的输电线最低处，通过施加冲击波进行除冰；

所述除冰效率计算模块根据输电线路覆冰监测平台监测的除冰前覆冰厚度和除冰后覆冰厚度计算除冰效率，

其中，β为除冰效率，b1为除冰前覆冰厚度，b2为除冰后覆冰厚度。

优选的，两次测量分别测得输电线最低点和最高点距离地面的距离，两者之差为垂度；通过公式(3)计算能得到倾角，通过公式(2)计算得到荷载集度，通过公式(4)得到重度，通过公式(5)计算得到覆冰厚度；

G＝qL (4)

式中α为倾角，q为荷载集度，H为悬索初始运行张力，G为重度，f为垂度，b为覆冰厚度，ρ为冰的标准比重，R为输电线半径，L为输电线路长度。

优选的，所述冲击波除冰装置连接有悬挂绳，悬挂绳的头端设有钥匙扣连接器，钥匙扣连接器与输电线连接。