[发明专利]一种利用趋肤效应的冲击融冰方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用趋肤效应的冲击融冰方法。

背景技术

输电线路在电力系统中起电能传输的作用，是电力设备中的重要组成部分之一。输电线路用于在正常运行时创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输，以实现能量输送的目的。所以输电线路的正常运行对于电力系统的稳定具有重要意义。

输电线路在低温雨雪天气里，由于湿度高，容易发生水气凝聚后形成的导线表面覆冰，会导致电力系统的冰冻灾害。

输电线路覆冰后会导致输电杆塔两侧的张力不平衡，从而出现导线断落冲击荷载造成倒杆；同时由于结冰的输电线路遇冷会收缩，风吹后容易引发线路舞动；并且由于线路覆冰后会增加输电线路的重量，有时会导致输电线路不胜重荷而断裂。所以由输电线路覆冰引起的输电线路倒杆(塔)、断线及跳闸事故会给电力系统的输电线路造成重大的损害，更会威胁到电网的安全稳定运行和供电系统的可靠性运行。

冲击电流为一种脉冲，其中包含高频电流分量。

当导体中有交流电或者交变电磁场时，通过导体的电荷会出现不平均分布，电荷集中在导体外表的薄层，即越靠近导体表面，电流密度越大，导线内部实际上电流较小，这一现象称为趋肤效应。当交流电或者交变电磁场频率越高，则越靠近导体表面电流密度越大，提高输送电能的频率会使导体的阻抗增加，损耗功率也增加。

本方法利用大功率电流发生器输出高频、高电压、大电流冲击对输电线路进行融冰。由于电荷在输电线路传输中主要分布于冰层及输电线路表层，增加了输电线路的阻抗，加大了电流的热效应，可以实现对覆冰的有效去除。

发明内容

本发明的目的是：针对现阶段输电线路融冰的方法存在融冰效率不高、经济性较差、融冰时发热不均匀、影响输电线路寿命的实际情况，提出一种快速、高效、经济的输电线路融冰方法，实现对输电线路的快速、高效的融冰，从而对输电线路覆冰缺陷的进行处理。

本发明是通过下列技术方案来实现的。

一种利用趋肤效应的冲击融冰系统，本发明采用线路连接装置连接输电线路，线路连接装置连接冲击电流发生装置，冲击电流发生装置连接大功率电流发生器；其中，

冲击电流发生装置的输出电压不小于14kV且不大于28kV，输出电流瞬时电流峰值应大于2000A且平均值大于1000A，输出波形的波头时间小于1ms及冲击持续时间不小于100ms；且该装置为基于BJT原理的冲击电流发生装置，该装置输出波形的主要频带范围应在100kHz至500kHz；

大功率电流发生器的容量应大于30MW，且该装置内设有平波电抗器，且该平波电抗器应与电源直接相连。

本发明冲击电压发生器应置于需融冰的线路的中点，或将线路一端开路后置于需要融冰的线路段的起点。

(1)该方法包括3个部件，冲击电流发生装置，线路连接装置，大功率电流发生器。

(2)冲击电流发生装置的输出电压不小于14kV且不大于28kV，输出电流瞬时电流峰值应大于2000A且平均值大于1000A，输出波形的波头时间小于1ms及冲击持续时间不小于100ms。且该装置为基于BJT原理的冲击电流发生装置，该装置输出波形的主要频带范围应在100kHz至500kHz。

(3)大功率电流发生器的容量应大于30MW，且该装置内应有平波电抗器，且该平波电抗器应与电源直接相连。

(4)冲击电压发生器应置于需融冰的线路的中点，或将线路一端开路后置于需要融冰的线路段的起点。

附图说明

图1利用趋肤效应的冲击融冰法一设备布置示意图。

图2利用趋肤效应的冲击融冰法二设备布置示意图。

图3线路连接装置截面示意图。

图4利用趋肤效应的冲击融冰输出电流波形示意图。

图5线路连接装置侧面示意图。

以下附图会对实际使用进行进一步说明。

具体实施方式

一种利用趋肤效应的冲击融冰系统，本发明采用线路连接装置连接输电线路，线路连接装置连接冲击电流发生装置，冲击电流发生装置连接大功率电流发生器；其中，

冲击电流发生装置的输出电压不小于14kV且不大于28kV，输出电流瞬时电流峰值应大于2000A且平均值大于1000A，输出波形的波头时间小于1ms及冲击持续时间不小于100ms；且该装置为基于BJT原理的冲击电流发生装置，该装置输出波形的主要频带范围应在100kHz至500kHz；

大功率电流发生器的容量应大于30MW，且该装置内设有平波电抗器，且该平波电抗器应与电源直接相连。