[实用新型]一种金属线包覆装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种金属线处理装置，特别涉及一种金属线涂层包覆装置。

背景技术

积雪覆冰对于电力系统输电线路来说却是一种严重的自然灾难。由于远距离大容量电力电能输送的需要，输电线路往往采用高压架空输电裸铝导线来完成，在适当的大气条件下这些长期裸露于大气环境中的铝导线表面将出现覆冰，使输电线路机械负荷增加，当输电线路出现严重覆冰时，将导致线路机械负荷超过导线绝缘子或杆塔等的耐张强度，引起断线、倒塔、导线舞动等安全事故发生，严重威胁到电力系统的安全可靠运行。

我国是输电线路覆冰多发地区，据不完全统计我国电力系统自1954年底至2016年底，各地6kV以上电压等级输电线路共发生过2000多起各种各样的覆冰灾害。特别是2008年1-2月期间，一场罕见的持续低温冻雨天气袭击了我国南方大部，输电导线表面出现严重覆冰，部分架空输电导线表面覆冰厚度超过3Omm甚至达到100mm，远远超过架空输电导线表面设计最大覆冰厚度10mm的上限。由于输电线路覆冰引起的断线、倒塔等安全事故共造成湖南电网110kV以上电压等级输电线路停运多达17条，直接经济损失超千亿。可以看出，输电导线覆冰严重影响着电力系统的安全可靠运行，特别是随着近年来全球气候的变化，极端冻雨覆冰天气时有发生，给电力系统的安全可靠运行带来了挑战。为保障输电线路的安全可靠运行，针对输电导线开展相关防冰除冰研究，抑制输电线路覆冰增长，达到消除覆冰灾害发生成为输电线路研究人员的共同心愿。

目前针对输电导线防冰除冰方法主要有四类:热力除冰、机械除冰、自然被动法，热力除冰、机械除冰、自然被动法由于能耗高、效率低、易受地形地貌影响等均只能作为输电导线防覆冰的应急预案，并不能从根本上抑制和消除输电导线覆冰灾害的发生。通过在输电导线表面构造适当的涂层，在覆冰期间主动抑制和缓解表面覆冰的形成和增长，这将可以从根本上消除输电导线覆冰灾害的发生,为此引起了研究人员的广泛研究。

依据防覆冰涂层工作原理不同，可将防覆冰涂层分为以下几类：

电热型涂层：该类涂层通过在涂覆材料中添加导电填料，使涂层具有半导电性质，在电场作用下涂层内部流过的微小漏电流将会产生焦耳热场效应热等，使涂层表面温度升高，从而抑制涂层表面覆冰的形成和增长。但当温度更低时，由于绝缘子表面发热量有限，涂层表面抑制覆冰的能力也相对减弱。由于该类涂层依赖于漏电流发热来提高涂层表面温度，这将增加线路损耗，同时也加速了涂层的老化；另外随着气温的降低，涂层表面的发热将不足以维持表面较高的温度，从而导致防覆冰性能大大下降。对于输电导线来说，由于不存在对地的漏电流，为此该方法并不适用于输电导线表面防覆冰。

光热型涂层：该类涂层是通过在涂覆基材中添加具有高传热吸光性填料，提高涂层对不同光谱的选择性吸收率，降低光的反射率，同时保持涂层良好的吸热性，利用涂层吸收不同光波发热来抑制和减小表面覆冰。但是该类涂层依赖于内部过渡金属复合物对光波的吸收发热来提升表面的温度，其防冰效果将极大程度上依赖于自然天气条件，对于输电导线覆冰多发的持续雨雪交加、阴雨连绵天气，特别是低温雨雪天气的夜晚，可用于吸收发热的光波有限，其表面防冰效果将大大下降，但是在阳光充足的夏天，涂层将吸收大量光波发热升高导线表面温度，这将严重影响到导线的输送容量，同时也导致涂层容易老化。

凝固点抑制剂型涂层：该类涂层是通过在涂覆基材中构造网状结构控制内部凝固点抑制剂释放，通过涂层内部凝固点抑制剂的释放来降低涂层表面过冷水滴的凝固，使涂层表面水滴来不及冻结即形成较大水珠从表面滑落，从而抑制了表面覆冰的形成。但低温条件下涂层表面凝固点抑制剂释放量将直接影响着涂层抑制覆冰形成的能力，同时随着涂层使用时间的增加，涂层内部凝固点抑制剂的释放量如何也将决定着其防覆冰的性能，为此如何有效控制低温条件下涂层表面凝固点抑制剂的释放量及其长期有效释放性能是制约该类涂层使用的关键。