專利名稱：輸電線路電脈沖法除冰機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輸電線路除冰機(jī)構(gòu)，特別是一種輸電線路電脈沖法除冰 機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的輸電線路在不結(jié)冰的季節(jié)里或無(wú)風(fēng)雪的天氣條件下，都能滿足安全 輸電的要求，但當(dāng)遭遇強(qiáng)降雪、凍雨天氣時(shí)，可在輸電線路上形成掛霜、覆冰 和冰柱，甚至在輸電線路的表面形成較厚的冰套，加大了輸電線路的自身重量， 導(dǎo)致斷線或桿塔折斷，中斷輸電，給人民生活帶來(lái)不便，也給國(guó)家造成巨大損
失。如2008年初，我國(guó)南方遭遇的強(qiáng)風(fēng)雪、凍雨災(zāi)害，其經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上千億元， 因此，在冰雪、凍雨天氣情況下，及時(shí)對(duì)輸電線路進(jìn)行除霜、除冰，防止其表 面結(jié)冰，就顯得尤為重要。目前，從輸電線路的角度解決或防止冰害有兩種技 術(shù)途徑 一是防止結(jié)冰；二是采取有效措施進(jìn)行除冰。顯然，防止結(jié)冰是一種 主動(dòng)防冰害措施，而除冰是一種被動(dòng)的防冰害措施。采取主動(dòng)防冰害技術(shù)，即 設(shè)計(jì)具有防結(jié)冰功能的輸電線路，在這方面的技術(shù)主要有以下幾種1、研制具
有疏水性涂料，涂敷在輸電線路表面，但這種技術(shù)存在涂料與輸電線路的涂敷 強(qiáng)度低和疏水性能不穩(wěn)定等尚未徹底解決的技術(shù)難題，在工程實(shí)際應(yīng)用上還有
較大差距；2、采用特殊結(jié)構(gòu)的輸電線路，導(dǎo)線不是規(guī)整的圓形，而是在最外層 的一股或多股鋁單線具有一定的尖角，在尖角處由于水與其接觸面小而結(jié)冰困 難，但對(duì)于強(qiáng)降雪、強(qiáng)凍雨難以起到防覆冰效果，也未得到實(shí)際應(yīng)用；3、在輸 電線路外繞一股或多股低居里溫度合金，當(dāng)溫度低時(shí)，合金材料具有較高的磁 性能，通過(guò)輸電線路流過(guò)的電流感應(yīng)所產(chǎn)生的磁渦流損耗加熱輸電線路以防止 結(jié)冰，但目前所能制備出低居里溫度合金的居里溫度點(diǎn)仍較高，達(dá)攝氏20。C，遠(yuǎn)高于結(jié)冰溫度，這樣將產(chǎn)生大量的電能損失，同時(shí)低居里溫度合金成本較高， 也限制了該技術(shù)的應(yīng)用。被動(dòng)除冰技術(shù)包括機(jī)械擊打除冰技術(shù)和電器加熱除冰 技術(shù)兩種機(jī)械擊打除冰技術(shù)有可能造成輸電線路機(jī)械損傷、降低輸電線路壽 命， 一般應(yīng)盡可能避免采用；電器除冰技術(shù)之一是采用鋼芯與鋁絞線用一層交 聯(lián)聚乙烯絕緣分開(kāi)的特殊結(jié)構(gòu)的輸電線路，在進(jìn)行除冰操作時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制 使輸電線路工作電流全部通過(guò)鋼芯流過(guò)，由于鋼芯電阻大，單位長(zhǎng)度上的電能 損耗大，從而起到加熱除冰的作用；電器除冰技術(shù)之二是在停電的條件下，利 用可移動(dòng)的發(fā)電機(jī)提供交流或直流電源對(duì)已經(jīng)結(jié)冰的輸電線路的某一段進(jìn)行加 熱除冰操作，但由于輸電線路地理?xiàng)l件的限制，攜帶沉重的電源是十分困難的， 所以也限制了該技術(shù)的應(yīng)用。
電脈沖除冰法(EIDI)是應(yīng)用于飛機(jī)除冰中的一種十分成熟的技術(shù)，其工作 原理如圖l所示，該方法是通過(guò)給硅控整流器(1)施加觸發(fā)脈沖，使高壓電容 器(2)通過(guò)銅線圈(4)放電激發(fā)電脈沖而除冰，在硅控整流器(1)觸發(fā)信號(hào) 的控制下高壓電容器(2)通過(guò)銅線圈(4)放電，產(chǎn)生快速交變磁場(chǎng)，在靠近 銅線圈(4)的極板(5)上感應(yīng)出渦流，極板(5)是以某種方式與被除冰目標(biāo) 相連的鋁板或次級(jí)線圈，在渦流和線圈磁場(chǎng)的共同作用下，產(chǎn)生一個(gè)幅值可達(dá) 幾kN，持續(xù)時(shí)間為幾ms的的斥力，使目標(biāo)輕微膨脹后收縮而使覆冰粉碎脫落。 為避免高壓電容器(2)反向充電，在其旁并聯(lián)上一個(gè)鉗位二極管(3)。目前， 在輸電線路上應(yīng)用電脈沖除冰法(EIDI)除冰，還處在探索階段，美國(guó)和俄國(guó) 在這方面已進(jìn)行了不少試驗(yàn)，但只是應(yīng)用圖1的除冰原理，高壓電容器(2)通 過(guò)銅線圈(4)放電，銅線圈(4)安裝在待除冰導(dǎo)線的支柱上，極板(5)與銅 線圈(4)相鄰，集中安裝在待除冰導(dǎo)線上的一小段上，其不足之處是由于輸 電線路的機(jī)械阻尼很大，這種電脈沖除冰法應(yīng)用在輸電線路上的機(jī)構(gòu)，僅能除掉很短距離的輸電線路覆冰，若進(jìn)一步提高高壓電容器(2)的電壓，輸電線路 上的除冰長(zhǎng)度雖略有增加，但同時(shí)會(huì)引起輸電線路的劇烈振蕩，除冰效果不好。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種不僅能清除長(zhǎng)跨距輸電線路的覆冰、有效 克服導(dǎo)線機(jī)械阻尼的限制及解決輸電線路的劇烈振蕩問(wèn)題，同時(shí)可減小脈沖功 率電源的電容電壓需求、降低除冰能耗、主動(dòng)除冰且便于推廣應(yīng)用的輸電線路 電脈沖法除電機(jī)構(gòu)。
為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是該輸電線路電脈沖法 除冰機(jī)構(gòu)，由硅控整流器、高壓電容器、嵌位二極管構(gòu)成，高壓電容器與嵌位 二極管并聯(lián)后電流的流向端與硅控整流器相連接，其特征在于高壓電容器與嵌 位二極管并聯(lián)后的電流的流入端與反向纏繞銅帶線圈的電流流出端相連接，硅 控整流器的電流流出端與正向纏繞銅帶線圈電流的流入端相連接，正向纏繞銅 帶線圈和反向纏繞銅帶線圈串聯(lián)，共同纏繞于輸電線路上。本實(shí)用新型還通過(guò) 如下措施實(shí)施正、反向纏繞銅帶線圈分內(nèi)、外層緊密纏繞于輸電線路的外側(cè)， 當(dāng)高壓電容器放電時(shí)，電流經(jīng)硅控整流器依次通過(guò)正向纏繞銅帶線圈和反向纏 繞銅帶線圈，兩者產(chǎn)生的相互斥力將清除輸電線路上的覆冰，并克服待除冰輸 電線路機(jī)械阻尼的限制，同時(shí)可減小脈沖功率源的容量需求，降低除冰能耗， 實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸電線路的有效除冰；所述的正、反向纏繞銅帶線圈的厚度為 0.3-0.6毫米，寬度為20-40毫米，由于在輸電線路上為很薄的一層，所以不會(huì) 對(duì)輸電線路產(chǎn)生過(guò)大的負(fù)重；所述的輸電線路主要為架空地線，將正、反向纏 繞銅帶線圈分內(nèi)、外層緊密纏繞于輸電線路上，正、反向纏繞銅帶線圈的起始 點(diǎn)與架空地線一同固定在桿塔的最上端，以防止對(duì)輸電線路產(chǎn)生常年功率損耗； 所述的高壓電容器為110kv/600uF/700kvar的聚丙烯膜電力電容器，起脈沖源的作用，具體容量可根據(jù)待除冰地區(qū)的具體情況(往年平均輸電線路覆冰厚度，
桿塔檔距等)稍作改動(dòng)，要求高壓電容器符合GB/T19749—2005相關(guān)規(guī)定；所述 的高壓電容器使用線路工頻交流電對(duì)其充電，無(wú)需單獨(dú)電源供電，因此比其他 除冰方法應(yīng)用方便；所述的硅控整流器的選擇，應(yīng)與高壓電容器的容量要求相 配合，例如當(dāng)高壓電容器為110kv/600Uf/700kvar時(shí)，硅控整流器為 2500A/400 2600。當(dāng)需要進(jìn)行除冰時(shí)，高壓電容器充電完成后，只需對(duì)硅控整 流器手動(dòng)施加觸發(fā)信號(hào)，即可使高壓電容器放電產(chǎn)生脈沖電流除冰，也可設(shè)計(jì) 一套檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)需要除冰時(shí)自動(dòng)施加觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)除冰自動(dòng)化。
本實(shí)用新型的有益效果在于與目前的輸電線路除冰技術(shù)相比，便于操作， 利于推廣應(yīng)用，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；與目前電脈沖除冰法在輸電線路上的應(yīng)用相比， 不僅能有效除冰，而且在輸電線路上的除冰距離較長(zhǎng)，也不會(huì)對(duì)輸電線路產(chǎn)生 常年功率損耗，而且使用方便。
圖1為電脈沖除冰法在飛機(jī)上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)原理示意圖。 圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖2制作本實(shí)用新型。該輸電線路電脈沖法除冰機(jī)構(gòu)，由硅控整流器 1、高壓電容器2、嵌位二極管3構(gòu)成，高壓電容器2與嵌位二極管3并聯(lián)后電流的 流向端與硅控整流器l相連接，其特征在于高壓電容器2與嵌位二極管3并聯(lián)后的 電流的流入端與反向纏繞銅帶線圈4的電流流出端相連接，硅控整流器l的電流 流出端與正向纏繞銅帶線圈7相連接，正向纏繞銅帶線圈7和反向纏繞銅帶線圈4 串聯(lián)，共同纏繞于輸電線路6上。正、反向纏繞銅帶線圈7、 4分內(nèi)、外層緊密纏 繞于輸電線路6的外側(cè)；所述的正、反向纏繞銅帶線圈7、 4的厚度為0.3-0.6毫米，寬度為20-40毫米；所述的輸電線路6主要為架空地線，將正、反向纏繞銅 帶線圈7、 4分內(nèi)、外層緊密纏繞于輸電線路6上，正、反向纏繞銅帶線圈7、 4的 起始點(diǎn)與架空地線一同固定在桿塔的最上端，以防止對(duì)輸電線路產(chǎn)生常年功率 損耗；所述的高壓電容器2為110kv/600uF/700kvar的聚丙烯膜電力電容器，起 脈沖源的作用，具體容量可根據(jù)待除冰地區(qū)的具體情況(往年平均輸電線路覆 冰厚度、桿塔檔距等)稍作改動(dòng)，要求高壓電容器2符合GB/T19749—2005相關(guān) 規(guī)定；所述的高壓電容器2使用線路工頻交流電對(duì)其充電，無(wú)需單獨(dú)電源供電， 因此比其他除冰方法應(yīng)用方便；所述的硅控整流器l的選擇，應(yīng)與高壓電容器2 的容量要求相配合，例如當(dāng)高壓電容器2為110kv/600Uf/700kvar時(shí)，硅控整 流器1為2500A/400 2600。
權(quán)利要求1、一種輸電線路電脈沖法除冰機(jī)構(gòu)，由硅控整流器(1)、高壓電容器(2)、嵌位二極管(3)構(gòu)成，高壓電容器(2)與嵌位二極管(3)并聯(lián)后電流的流向端與硅控整流器(1)相連接，其特征在于高壓電容器(2)與嵌位二極管(3)并聯(lián)后的電流的流入端與反向纏繞銅帶線圈(4)的電流流出端相連接，硅控整流器(1)的電流流出端與正向纏繞銅帶線圈(7)相連接，正向纏繞銅帶線圈(7)和反向纏繞銅帶線圈(4)串聯(lián)，共同纏繞于輸電線路(6)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輸電線路電脈沖法除冰機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 正、反向纏繞銅帶線圈(7、 4)分內(nèi)、外層緊密纏繞于輸電線路(6)的外側(cè)； 所述的正、反向纏繞銅帶線圈(7、 4)的厚度為0.3-0.6毫米，寬度為20-40毫 米；所述的高壓電容器(2)為110kv/600uF/700kvar的聚丙烯膜電力電容器； 所述的硅控整流器(1)為2500A/400 2600。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種輸電線路電脈沖法除冰機(jī)構(gòu)，由硅控整流器(1)、高壓電容器(2)、嵌位二極管(3)構(gòu)成，高壓電容器(2)與嵌位二極管(3)并聯(lián)后電流的流向端與硅控整流器(1)相連接，其特征在于高壓電容器(2)與嵌位二極管(3)并聯(lián)后的電流的流入端與反向纏繞銅帶線圈(4)的電流流出端相連接，硅控整流器(1)的電流流出端與正向纏繞銅帶線圈(7)相連接，正向纏繞銅帶線圈(7)和反向纏繞銅帶線圈(4)串聯(lián)，共同纏繞于輸電線路(6)上。該輸電線路電脈沖法除冰機(jī)構(gòu)，便于操作，利于推廣應(yīng)用，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；與目前電脈沖除冰法在輸電線路上的應(yīng)用相比，不僅能有效除冰，而且在輸電線路上的除冰距離較長(zhǎng)，也不會(huì)對(duì)輸電線路產(chǎn)生常年功率損耗，而且使用方便，可廣泛用于輸電線路除冰。
文檔編號(hào)H02G7/16GK201238183SQ20082018731
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者磊 于, 亓新宏, 王立新 申請(qǐng)人:萊蕪供電公司