[发明专利]高压输电线路除冰装置及其除冰方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压输电线路除冰装置及其除冰方法。

背景技术

2008年1月，我国华中、华东、南方大部分地区出现了历史罕见的低温雨雪冰冻天气，造成输变电设施大面积覆冰，覆冰厚度普遍超过30毫米，局部地区达到80毫米，致使输电线路大量断线，电力设施大范围损毁，电网结构遭到严重破坏。

从1980年到2007年，全国电源投资总额达21097亿元，装机容量与发电量已跃居世界第二位，电力系统也进入了引以为豪的大容量、大机组、高参数、特高压、长距离输电的新阶段。但是，这一庞大的系统在这场突如其来的冰雪灾害面前却表现得如此脆弱，不堪应对：几十万根电杆、塔倒塌，输往条高压、超高压输电线路中断，远方电源基地无法送出，大型电厂无法接入系统被迫停运；孤网运行，大机小网，大容量、高参数机组无济于事，大容量直流无法馈入；受端系统负荷中心、重要城镇无电源支撑。因此，应当加强对输电线路的防冰、除冰技术研究。

目前，输电线路除冰、降低损失是一个技术难题。电网系统除冰的思路基本可分三类：

(1)热力法：将电能转化为热能融冰的热力法；热力法使世界工人的最有效的除冰技术，采用焦耳效应融冰原理，利用电流加热覆冰导线进行除冰。典型的热力除冰方法有1987年日本研制的电阻性磁铁线和1988年由武汉高压研究所研制的低居里磁热线。热力法又分为：

1)转移负载法。这种方法不用增加任何设备，通过改变电网的结构，利用负载电流的热效应来防止导线结冰或除冰。

2)短路法。短路法是指由一端供电而另一端短路，从而使线路负载增加进行融冰。

3)交直流电流法。使用交流电不需要高额附加费用，因其直接使用现有网络进行融冰，特别是对长距离输电线路。但为了获得必要的融冰电流，必须有足够高的融冰电压和相应的融冰功率。

热力法除冰效果明显，但是能量损耗大，设备投资成本高，适用范围较小，这类方法在电力能源供应紧张的今天和地域辽阔的我国并不适宜用。

(2)机械法：将电能转化为机械能以破坏输电线上的覆冰物理结构并使其脱落，达到除冰目的。机械除冰发是直接使用跨刀、棍子、滚筒、切割机、远距离使用抛射物、自动化机器人、冲击波机械法，采用爆炸、弯曲、拧纹等方式进行除冰，机械方法破碎一块给定大小的冰所需要的能量只是融化这块冰所需能量的十万分之一甚至两百万分之一，实际上各种机械除冰技术的能量效率范围在3％至4％之间，总体看来，机械方法只需热力方法所需能量的1/200左右。目前适用于输电线路的机械除冰法有手动机械除冰和自动机械除冰。1993年由加拿大提出的滑轮刮铲时有地面工作人员拉动可以在线路上行走的滑轮达到产出覆冰的目的。该方法并不适用于我国的西部高海波、地形复杂的区域

(3)被动法；无需附加能量除冰，依靠风、地球引力、随机散射和温度变化等除冰的被动方法，无需附加能量。现已经在输电线路上得到应用的有平衡重量、线夹、除冰环、阻雪环、憎水涂料、风力锤等来减少输电线路的覆冰，安装防震锤等来减少导线的舞动。被动法有费用低的优点，但不能阻止覆冰的形成，而且仅适用于特定的地区。

除上述几种方法外，还有利用电磁脉冲、气动脉冲、电晕放电、电子冻结、碰撞前颗粒加热和冻结等，处于试验阶段。

本发明高压输电线路除冰装置及其除冰方法，利用交变电流磁场产生的电能以及太阳能使高压线产生机械震动，从而达到除冰的目的，该方法耗能少、成本相对低廉，具有较高的经济效益和社会价值。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种高压输电线路除冰装置及其除冰方法，通过微型电解池产生的氢、氧气体导入燃爆器中引爆后，使冰雪检测器和高压输电线路产生震动，从而除去覆盖在高压输电线的上冰雪。