[发明专利]一种基于自蔓延反应的电缆除冰方法

说明书

技术领域

本发明涉及自蔓延反应与电缆除冰技术，具体地说是涉及一种基于自蔓延反应的电缆除冰方法。

背景技术

在我国大部分地区，每年都可能出现冰雪或冻雨的天气，在这种天气环境下，会导致用于电力传输的高压电缆的表层结冰，当电缆表面的结冰厚度超过设计标准的时候，就会导致电缆承受压力过大、进而导致拉倒高压输电杆等严重的事故，进而中断供电。现有的高压输电线路好多都是铺设在人迹罕至、地理环境恶劣的野外，这样就导致当出现上述事故时，对事故电缆的修复工作困难、持续时间长的问题。

现有的电缆除冰方法有：

直流融冰，必须先将需要除冰的电缆断电，然后用一定设备使电缆通直流电，使电缆发热融化覆冰，其缺陷是断电会给人们生活和社会生产带来影响和经济损失，通过电流发热的热量有限，而损耗电量很大，不符合节能原则。

人工机械除冰，也就是人力用手工去敲击冰层，其缺陷是人在低温室外环境中工作效率不高，高空作业十分危险，随时可能发生人身意外事故。

机器机械除冰，在电缆上用机器设备携带刀头进行机械除冰，其问题在于机器切削冰层需要大功率电机，从而需要较大电量，但携带过多电池机器重量会增加，电缆承重增加，增加危险。在电缆上取电作业又受限于现有的取电技术，动力不足以供给机器高效作业。

针对这一问题，设计了一种基于自蔓延反应的电缆除冰方法。自蔓延是利用化学反应自身放热合成材料的一种技术，又被称为燃烧合成（Combustion Synthesis）。自蔓延技术利用化学反应自身放处大量的热，完全（或部分）不需要外热源。通过自动波快速燃烧的自维持反应得到所需要的成分和结构的产物。通过改变热的释放和传输速度来控制过程的速度、温度、转化率和产物的成分及结构。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于自蔓延反应的电缆除冰方法，目的是将自蔓延反应与除冰技术相结合，提高工作效率，节省能源，保护工作人员安全。

本发明的技术方案：

使用的设备包括在电缆上行走的动力部分，自蔓延反应部分和控制部分；自蔓延反应部分包括两个石墨模具，石墨模具并排布置，中间留空通过电缆，上部开口连接楔形自蔓延粉末仓，开口处以金属薄片或有机材料封口，自蔓延粉末仓前端开口，对准电缆；控制部分包括摄像头、遥控信号接收器、控制器；

包括以下步骤：

步骤一：检查设备各项参数是否正常，以判断能否作业。

步骤二：配制自蔓延粉末装入自蔓延粉末仓，并将设备放至需要除冰的电缆上。

步骤三：地面控制台遥控设备行进至电缆结冰处，启动自蔓延反应。

步骤四：缓慢前进，通过摄像头实时观察除冰状态，以调整行进速度。

步骤五：行进至线缆末端，关闭行进装置，取回设备。

步骤六：拆除自蔓延反应部分，检查设备并入库保存。

本发明的工作原理：自蔓延粉末燃烧产生高温高压热风，通过特制模具引导喷向电缆，使冰层融化实现除冰。之后自蔓延反应金属溶液流入模具，高温熔融金属与耐高温石墨模具进行热传递，提高模具温度，同时设备前进，模具行至带冰电缆处，高温模具对带冰线缆进行热辐射，使冰层融化，实现除冰。

有益效果：

本发明对比已有技术具有以下创新点：

1.除冰过程利用自蔓延化学反应放热，不需要机械能切割冰层，也不需要额外外热源。

2.除冰用的自蔓延粉末主要有工业废渣等组成，实现了工业废弃物的再利用，成本较低。

3.可通过控制自蔓延反应粉末成分和用量调整除冰速率。

4.通过升温除冰减少了机械除冰对线缆的破坏。

5.通过自蔓延反应产生的高温热风和后续高温模具的热辐射除冰，效率高，效果好。

6.设备操作简单、使用方便，安全可靠。

7.自蔓延设备重量轻，满足线缆载重要求。

8.反应过程无污染物生成，绿色环保。

9.利用自动设备搭载自蔓延设备，可快速到达危险或人工难以到达的区域。

本发明对比已有技术具有以下显著优点：

将自蔓延反应与除冰技术相结合，提高了整体除冰效率，一经点燃不需要持续供能，耗能更少。并且设备简单，不需要工作人员抵达工作现场，操作安全。

附图说明

图1是基于自蔓延反应的电缆除冰方法工作流程示意图；

图2是利用基于自蔓延反应的电缆除冰方法进行作业的简略示意图；

图3是基于自蔓延反应的电缆除冰方法的工作原理图；