[发明专利]高架输电线融冰雪方法

说明书

技术领域

一种电线融冰雪方法，尤其是高架输电线融冰雪方法。

背景技术

将电力从远处输给用户，必须将电线架在高架绝缘的柱塔上，但是到了冬天下雪时，雪花飘落在电线上结成冰，形成冰雪线路，并且冰雪越积越厚，使电线重量大增，造成电线短路、断裂、架线的柱塔倾倒等事故发生，如2008年初的大雪形成的冰雪线路，给南方地区造成巨大损失。可是现在的除冰方法主要是靠人工除冰，在加拿大也有一种电力除冰车，将车开到受冰冻的电线下面，将低压电流接在电线二端，靠电流的热能去除电线上的冰雪。但这种车辆必须发出很大的电能，造价贵、效率低，对于长距离的电线积雪显得无能为力，因此并不实用，也有人主张在高压线上增加一根用来加温除冰的线，轮换进行输电，但这样做一是不能利用原来输电线路用电时产生的热量，二是要增加一根线。总之这些都是采用全时段降压短路法，因此不能利用原来负载电流产生的热量和只有停电才能作业。

发明内容

本发明的目的是：推出一种不停电对高架线路进行融冰雪的方法。

本发明的目的是这样实现的：在三相输电线路原有负载下，经电闸将晶闸管的主回路接在冰雪线路的各根相线和代表零电位的大地间，通过三个互感器从三条相线上各获取相位，将此相位讯号接入各自的脉冲发生器，使各发生器在π相位角前产生下沿正脉冲，用该正脉冲触发接在同一相线中晶闸管的控制极，使该晶闸管接地导通以增加导线发热量，脉冲发生器中还带有脉冲触发时间调节器，通过调节器控制晶闸管的导通时间，使输电线路的发热量符合融冰雪所需。

这样，一是由于线路本身处在负载状态下，故线路本身的电流已使输电导线发热，如在夏天时导线可达70℃，甚至更高。因此在冬天只要保持原来导线因用电而产生的热量，再在导线上增加一部分电流就可以达到融冰雪的目的，这种只增附加热量的方法，利用晶闸管就容易实现，一般110kV输电线路的线电流600-1200A，220kV输电线路的线电流600-1200A，而现有晶闸管的额定工作电流可达8000A，耐压可达10KV以上，晶闸管工作频率可达1000Hz以上(现在研发中的碳化硅晶闸管各个数据还可以比现有产品高出一个数量级。)为了改小晶闸管的输出阻抗和增加耐压，还可将一个(或多个串联)的晶闸管线路单联或并联在各根相线和代表零电位的大地间，使晶闸管工作参数更合乎实际需要。二是每当π相位角前电压正弦波角趋近零位时晶闸管才瞬间导通，属于间隙短路方式，因此全时段中它还可以给用户输电。虽然波形有损，但由于每条线路上都接入晶闸管，并都令其在π相位角前产生下沿波正脉冲，这样三相线路总体还是趋向平衡，通过电容补偿等措施对一般用电器就不会造成事故，并且一年中需要融雪的时间不多，这样就保证了不需停电就使整条架空输电线路融去冰雪。三是由于利用接近零值的相位角进行降压，故不需专设低压设备。四是用来冷却晶闸管的热能仍可以利用。

附图说明

图1是本发明的电路原理说明。

图2是在一个交流周期内晶闸管导通时间示意图。

具体实施方式

图1中的A、B、C是从输电站输出的三条相线，D是输电站内的接地零线。现在仅以C相线为例说明本发明的工作原理。绕在C相线上的L是一个互感器线圈，K1是互感器的电闸，MF是脉冲发生器，F1、F2是脉冲放大电路，VT1、VT2是二个晶闸管(如12KV/8000A的SCR或6KV/4000A的IGCT)。K2是晶闸管电闸，RW是过电流熔断器。考虑到架空输电高压可达数十万伏，因此可将多个晶闸管串接而成，本图中绘出二个串接的晶闸管，作为串接时情况说明(如需增大电流时，也可将多个串接后的晶闸管再并联入C相线和地线间。)如果高压为万伏时只需用一个12KV/8000A的SCR即可，这时图中可免去F2、VT2。当遇到降雪冰冻天气时，合上K1、K2，这时互感器将C相线上的交流电相位输入到带有脉冲触发时间调节器的脉冲发生器MF中，这种脉冲发生器可采用晶闸管调功器中的触发电路原理，由于属普通技术，这里不作详述。从脉冲发生器输出的二组相位角完全相同的脉冲电讯号，各自经F1、F2放大，并相互间绝缘，然后输入到各自被控晶闸管的控制极上，对晶闸管的导通时间进行完全相同的控制，当电波脉冲在图2的π相角前触发晶闸管时，晶闸管导通，晶闸管导通至π点零相位后，反向电压又将使晶闸管截止。通过脉冲触发时间调节器，调节晶闸管导通时间，就可以将输电线总电流调整到融雪最佳状态，因为电流太大将造成电能浪费。由于地线D是由前面输电站所设的地线，因此受晶闸管控制的线电流主要是从前面输电站到晶闸管的这段线路，一个城市的变电分站一般只需安装一套本装置就能实现发明目的。

图2中的曲线表示交流正弦波，t是时间轴线，U是电压轴线，T表示交流周期，0、π、2π表示相位角，t1表示晶闸管在π相位角前受触发导通的时间点，阴影部分是晶闸管导通时间段。由于从互感器来的触发相位和晶闸管主回路相位一致，因此每一个交流周期，在半周近零相位时间段，晶闸管即导通一次。