被动型防冰输电线路的制作方法

本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种防冰输电线路。

背景技术：

现代社会的正常运转离不开电力的正常供应。在冬季，由于气温低，因此在雨雪等天气条件下，输电线路上容易发生覆冰现象。输电线路，尤其是高压输电线路，供电距离长，输电的容量大，一旦发生故障，将会给下游的用电单位和个人造成总量巨大的经济损失。如2005年华中电网的500kv超高压输电线路发生了倒塔并断线的事故，该次事故给下游的用电单位造成的经济损失超过了1000万元。经查，该次事故的主要原因就是输电线路的覆冰厚度超过设计允许的覆冰厚度所导致。当然，除了倒塔断线这种极端情况，输电线路覆冰的危害还可能表现在过负载、不均匀覆冰或不同期脱冰、覆冰导线舞动、绝缘子冰闪等方面。

在现代工业生产中，许多用电大户如电解铝生产企业，根据生产的规模，一次停炉事故将会造成少则百万，多则一两千万的经济损失。因此，输电线路稳定供应电力是现代社会正常运转的基础要求，输电线路防冰成为一个具有极强现实意义的研究课题。

目前，国际和国内的研究方向，聚集在除冰技术上，大致分为如下几类：

1、自然外力除冰。这是目前最简单易行也是最成熟的除冰技术。该技术主要利用自然中的大风和温差变化等自然外力去除输电线路覆冰；这是目前最简单易行也是最成熟的除冰技术。

2、机械除冰。机械除冰是通过机械对覆冰直接铲除，主要包括电磁脉冲除冰、滑动铲刮除冰和人工除冰三种方式。这些除冰方法较成熟，但是除净率低，受环境影响大。电磁脉冲除冰充分利用涡流的磁场与线圈磁场感应产生的斥力使导线扩张，待电流脉冲消失后导线收缩的原理，使导线表面的覆冰经导线反复的扩张和收缩后胀裂而掉落。滑动铲刮除冰是将电容器的冲击放电电流通过线圈产生的脉冲磁场转换为执行机构的脉冲力，进而将导线表面的覆冰击裂掉落。

3.加热融冰法。加热融冰法是利用大于正常电流密度的传输电流通过输电线路时产生的焦耳热来融化导线的覆冰，极端情况为短路融冰。目前主要采用交流电流和直流电流两种加热融冰技术，利用高频高压激励产生的介电损耗融冰技术也有较小范围的应用。2011年，由湖南大学王耀南所带的研究团队和湖南电力试验研究院、国防科技大学等多个机构联合承担并完成的“输电线路新型融冰、除冰技术及装置”的科研成果在输电线融冰领域中发挥了重要的作用。他们最新研制出来的先进直流融冰装置，已经在多条220kv输电线路上成功地实现了直流融冰。

这些现有的研究成果，对于输电线路除冰来说具有重要意义，但这些研究都仅将研究方向放在了“覆冰后除冰”之上，目前尚没有如何防止输电线路覆冰的相关研究。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够防止输电线路覆冰的被动型防冰输电线路。

为实现上述目的，本发明的被动型防冰输电线路包括弹性带和截面呈半圆形的钢化玻璃制的半圆管，该半圆管的内径与输电线路的外径向适配；半圆管开口向下罩设于输电线路上部且半圆管的轴线与输电线路的轴线相重合；

半圆管两底边分别倾斜向下向外连接有钢化玻璃制的左防护板和钢化玻璃制的右防护板，左防护板的内表面上设有左挂环，右防护板的内表面上设有右挂环，弹性带的两端分别设有左挂钩和右挂钩，左挂钩勾挂在左挂环上，右挂钩勾挂在右挂环上，弹性带舒张状态下的长度小于左挂环和右挂环之间的直线距离；弹性带向上压紧输电线路，所述半圆管、左防护板和右防护板组成防冰罩；

所述半圆管沿径向向外凸起有若干轴向凸起和径向凸起，轴向凸起和径向凸起围成若干上防冰卡槽，上防冰卡槽在半圆管的外表面上均匀分布，上防冰卡槽内卡设有防冰剂块；

所述左防护板和右防护板上分别向外设有若干下防冰卡槽，下防冰卡槽在左防护板和右防护板的外表面上均匀分布，下防冰卡槽内卡设有防冰剂块。

所述防冰剂块为氯盐或路丽美。

所述氯盐为氯化钠或氯化钙或氯化镁。

所述上防冰卡槽处的轴向凸起上和径向凸起上分别设有连通两个相邻上防冰卡槽的透水通孔，所述透水通孔的顶端位于轴向凸起和径向凸起的上部且其底端位于轴向凸起和径向凸起的底部。

所述左防护板和右防护板的底端截面均呈上粗下尖的倒锥形。

本发明具有如下的优点：

采用本发明的被动型防冰输电线路，可以使冰雪无法附着、累积在防冰罩上，起到主动防冰的作用，相比以往只能针对已形成的覆冰层进行除冰操作，本发明在冰雪天气无须出动人力物力在寒冷的室外进行除冰作业，大大节省了人力物力，进一步杜绝了覆冰过厚带来的危害。本发明安装好后即可自行产生作用，防覆冰过程自动进行，且防覆冰过程无须动力，不消耗能量，与以往相比节约了除冰时消耗的能量。

另外，本发明结构简单，能够在现有输电线路的基础上进行改造，当然也可以在新建输电线路时直接新建而成。

融化的水由防冰罩的半圆管、左防护板和右防护板向下流动，最终由左防护板和右防护板的底端流下。由于左防护板和右防护板分别沿半圆管两底边分别倾斜向下向外设置，且左防护板和右防护板的底端截面均呈上粗下尖的倒锥形，因此水会由倒锥形部分的尖端处流下，不会经过左防护板和右防护板后又吸附到输电线路上，进一步杜绝水附着在输电线路上结冰附着的可能性。

输电线路中经常性地通过较大电流，防冰剂融化后具有一定的腐蚀性，安装位置暴露在室外也要求输电线路的防护装置具有较高的强度。半圆管、左防护板和右防护板均由钢化玻璃制成，绝缘性能好、耐腐蚀且具有较高的强度，非常适于输电线路防冰使用。

弹性带舒张状态下的长度小于左挂环和右挂环之间的直线距离，从而使弹性带在压住输电线路时会被拉伸，使半圆管和弹性带压紧输电线路。

左挂环和右挂环分别沿左防护板和右防护板的长度方向均匀间隔设有多组，每组左挂环和右挂环上分别勾接一条弹性带。这样，可以通过多条弹性带固定一个防冰罩，使防冰罩与输电线路结合得更为牢固，不会因为振动等因素造成防冰罩相对输电线路转动。

附图说明

图1是本发明的截面示意图；

图2是轴向凸起的截面示意图；

图3是弹性带的结构示意图；

图4是图1中半圆管的俯视示意图。

图1中，上防冰卡槽12的位置与径向凸起11的位置相重合，未在图1中单独指示出上防冰卡槽12的位置。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明的被动型防冰输电线路包括弹性带1和截面呈半圆形的钢化玻璃制的半圆管2，该半圆管2的内径与输电线路3的外径向适配；半圆管2开口向下罩设于输电线路3上部且半圆管2的轴线与输电线路3的轴线相重合；

半圆管2两底边分别倾斜向下向外连接有钢化玻璃制的左防护板4和钢化玻璃制的右防护板5，左防护板4的内表面上设有左挂环6，右防护板5的内表面上设有右挂环7，弹性带1的两端分别设有左挂钩8和右挂钩9，左挂钩8勾挂在左挂环6上，右挂钩9勾挂在右挂环7上，弹性带1舒张状态下的长度小于左挂环6和右挂环7之间的直线距离，从而使弹性带1在压住输电线路3时会被拉伸，使半圆管2和弹性带1压紧输电线路3；所述半圆管2、左防护板4和右防护板5组成防冰罩；

所述半圆管2沿径向向外凸起有若干轴向凸起10和径向凸起11，轴向凸起10和径向凸起11围成若干上防冰卡槽12，上防冰卡槽12在半圆管2的外表面上均匀分布，上防冰卡槽12内卡设有防冰剂块；

所述左防护板4和右防护板5上分别向外设有若干下防冰卡槽13，下防冰卡槽13在左防护板4和右防护板5的外表面上均匀分布，下防冰卡槽13内卡设有防冰剂块。

为使图面清晰，图中未示出防冰剂块。

所述防冰剂块为氯盐或路丽美。所述氯盐为氯化钠或氯化钙或氯化镁。

所述上防冰卡槽12处的轴向凸起10上和径向凸起11上分别设有连通两个相邻上防冰卡槽12的透水通孔14，所述透水通孔14的顶端位于轴向凸起10和径向凸起11的上部且其底端位于轴向凸起10和径向凸起11的底部。

所述左防护板4和右防护板5的底端截面均呈上粗下尖的倒锥形。所述左挂环6和右挂环7分别沿左防护板4和右防护板5的长度方向均匀间隔设有多组，每组左挂环和右挂环上分别勾接一条弹性带1。这样，可以通过多条弹性带1固定一个防冰罩，使防冰罩与输电线路结合得更为牢固，不会因为振动等因素造成防冰罩相对输电线路转动。

采用本发明的被动型防冰输电线路3，输电线路3本体被防冰罩罩住，在冬季遇到雨雪天气时，雨或雪只能落在防冰罩上。防冰罩上的上防冰卡槽12和下防冰卡槽13内卡设的防冰剂块与雨雪接触，水的凝固点降低（通常会降低至零下20℃左右）。由于对于冰雪来说，实际上其表面不断发生着融化和凝固的过程，因为融化与凝固的速度相等（融化的速度没有超过凝固的速度），因此整体表现为固态。这样，凝固点下降后，冰雪融化的速度就会超过凝固的速度，即便与防冰剂块接触的是固态的冰雪，其也会逐渐融化，融化部分的水在沿防冰罩向下流动时，会带动其上的固体部分一并脱落，从而使冰雪无法附着、累积在防冰罩上，起到主动防冰的作用。

当然，气温极端低温，低于防冰剂溶液的凝固点后，本发明也会失去作用。但我国绝大部分地区在北温带，很难遇到极端低温，因此这种极端情况可以不予考虑。

当本发明中的被动型防冰输电线路3使用较长时间、各上防冰卡槽12内的防冰剂有所消耗之后，透水通孔14将会露出。透水通孔14能够平衡各防冰卡槽内防冰剂的量，消耗较少的防冰卡槽内有水时，该处的溶有一定量防冰剂的水会通过透水通孔14进入防冰剂消耗较多的的防冰卡槽中，使得各上防冰卡槽12内的防冰剂的消耗量趋于均衡。由于左防护板4和右防护板5设置在半圆管2两底边处并向下倾斜向外倾斜设置，因此左防护板4和右防护板5的坡度较大，冰雪难以在其上附着，水则会迅速通过左防护板4和右防护板5滴落，因此下防冰卡槽13内的防冰剂块的消耗速度大大小于上防冰卡槽12内的防冰剂块的消耗速度，无须在下防冰卡槽13的槽壁上设置透水通孔14来平衡各处防冰剂的消耗。

总之，采用本发明的被动型防冰输电线路3，可以使冰雪无法附着、累积在防冰罩上，起到主动防冰的作用，相比以往只能针对已形成的覆冰层进行除冰操作，本发明在冰雪天气无须出动人力物力在寒冷的室外进行除冰作业，大大节省了人力物力，进一步杜绝了覆冰过厚带来的危害。本发明安装好后即可自行产生作用，防覆冰过程自动进行，且防覆冰过程无须动力，不消耗能量，与以往相比节约了除冰时消耗的能量（电能和机械能）。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。