一种供电线缆除冰装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及供电传输技术领域，特别涉及一种供电线缆除冰装置及方法。
【背景技术】
[0002] 在低温潮湿天气，供电线路会凝结大量的水滴甚至结冰，随着输电线路上凝结的 冰重量越来越大，电线变成粗粗的冰条并随着重力的拖拽导致电线崩断，为供电线路的修 复造成很大的困难。
[0003]目前，消除供电线路结冰对供电系统的影响的方法主要是改进供电线，申请号为 200910134538.0的专利提供了一种通风法防冻雨输电导线，其在现有的导线（钢芯铝绞 线）中加入一根通风管道，管道缠绕在绞线内，架设时管道与导线一起被固定在铁塔上。管 道上分布有气孔，管道的一端连接在设在输变站的压风机上，另一端封死。当得到冻雨将形 成信号时，开启压风机向管道送风，风在整个管道内通过气孔从导线空隙吹向外界，此时， 落在绞线上的水滴随风吹走，无残留雨水的绞线表面就难以成冰了。但上述消除供电线路 结冰的方法存在以下不足：1、绞线的空隙易堵塞问题；2、其方法实施时需撤换掉现有的电 线，浪费大量的国家财产。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种供电线缆除冰装置及方法，在低温潮湿环境中防止水蒸 气凝结在供电线缆上对供电线缆造成破坏。
[0005] 本发明提供的技术方案为：
[0006] -种供电线缆除冰装置，包括
[0007] 振动器，其设置在供电线缆与杆塔连接处，所述振动器能够使带动供电线缆产生 振动，以消除挂在供电线缆上的水滴或冰滴；
[0008] 温湿度传感器，其用于检测空气的温度和相对湿度；
[0009] 通信模块，其用于接收远程发送的控制指令，和远程发送的气象信息用来修正所 述温湿度传感器的测量值；
[0010] 电源模块，其为所述除冰装置提供电能；
[0011] 控制器，其与所述温湿度传感器和通信模块连接，接收所述温湿度传感器的测量 值和通信模块接收的控制指令和气象信息，并根据接收的数据来控制所述振动器工作状 〇
[0012] 优选的是，所述电源模块包括风力发电机、太阳能电池板以及蓄电池，所述风力发 电机和太阳能电池板产生的电能储存在所述蓄电池中。
[0013] 优选的是，所述除冰装置还包括风速计和风向传感器，用于检测风速和风向。
[0014] 优选的是，所述风向传感器设置于所述风力发电机底部，通过检测所述风力发电 机的位置来检测风速。
[0015] 优选的是，其特征在于，所述振动器为连接有偏心块的直流电机。
[0016] -种供电线缆除冰方法，包括以下步骤：
[0017] 步骤一、通过温湿度传感器实时采集空气的温度值I；和相对湿度值，其中，温 度值L的单位为开尔文，相对湿度值RI的单位为百分之一；
[0018] 步骤二、给定第一临界温度值1\和第一临界相对湿度值RHi，即当空气温度低于第 一临界温度值并且相对湿度度大于第一临界相对湿度值RH:时，空气中的水蒸气容易凝 结在供电线缆上并且会迅速结冰；
[0019] 步骤三、根据采集到的空气的温度值I；和相对湿度值RI，判断是否处于开启区 域；
[0020] 当RH0RH及T。彡T对，则判断处于第一开启区域；
[0021] 当80%彡!?％<冊1且1'(|彡！\时，判断当如下公式成立时，则处于第二开启区域
[0022]
【主权项】
1. 一种供电线缆除冰装置，其特征在于，包括 振动器，其设置在供电线缆与杆塔连接处，所述振动器能够使带动供电线缆产生振动， 以消除挂在供电线缆上的水滴或冰滴； 温湿度传感器，其用于检测空气的温度和相对湿度； 通信模块，其用于接收远程发送的控制指令，和远程发送的气象信息用来修正所述温 湿度传感器的测量值； 电源模块，其为所述除冰装置提供电能； 控制器，其与所述温湿度传感器和通信模块连接，接收所述温湿度传感器的测量值和 通信模块接收的控制指令和气象信息，并根据接收的数据来控制所述振动器工作状态。
2. 根据权利要求1所述的供电线缆除冰装置，其特征在于，所述电源模块包括风力发 电机、太阳能电池板以及蓄电池，所述风力发电机和太阳能电池板产生的电能储存在所述 蓄电池中。
3. 根据权利要求2所述的供电线缆除冰装置，其特征在于，所述除冰装置还包括风速 计和风向传感器，用于检测风速和风向。
4. 根据权利要求3所述的供电线缆除冰装置，其特征在于，所述风向传感器设置于所 述风力发电机底部，通过检测所述风力发电机的位置来检测风速。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的供电线缆除冰装置，其特征在于，所述振动器为 连接有偏心块的直流电机。
6. -种供电线缆除冰方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、通过温湿度传感器实时采集空气的温度值Ttl和相对湿度值RH^，其中，温度值 Ttl的单位为开尔文，相对湿度值RH C1的单位为百分之一； 步骤二、给定第一临界温度值1\和第一临界相对湿度值RH i，即当空气温度低于第一临 界温度值T1并且相对湿度度大于第一临界相对湿度值RH ^寸，空气中的水蒸气容易凝结在 供电线缆上并且会迅速结冰； 步骤三、根据采集到的空气的温度值Ttl和相对湿度值RH ^，判断是否处于开启区域； 当RHc^ RH 1且T T #寸，则判断处于第一开启区域； 当80%彡RHtlC RH 1且T C1S T 4寸，判断当如下公式成立时，则处于第二开启区域
当RH# RH及T f T。彡273时，判断当如下公式成立时，则处于第三开启区域
步骤四、当处于第一开启区域或第二开启区域或第三开启区域时，控制器控制振动器 工作使供电线缆产生振动以消除挂在供电线缆上的水滴或冰滴。
7. 根据权利要求6所述的供电线缆除冰方法，其特征在于，步骤四中，振动器的工作频 率f与空气的相对湿度足如下关系式 f = 5 (RH0-79)， 其中振动器的工作频率f的单位为赫兹。
8. 根据权利要求7所述的供电线缆除冰方法，其特征在于，当处于开启区域时，控制器 控制振动器单次连续工作3秒； 当处于第一开启区域、第二开启区域或第三开启区域时，振动器相邻两次工作的间隔 时间分别为I〇秒、20秒、30秒。
9. 根据权利要求8所述的供电线缆除冰方法，其特征在于，通过风速计和风向传感器 检测风速和风向，以得到风速的矢量值，并将所述风速的矢量值分解得到垂直于供电线缆 的风速的大小，当垂直于供电线缆的风速的大小大于5m/s时，则等同于振动器工作一次， 控制器减少一次控制振动器的工作。
10. 根据权利要求6-9中任一项所述的供电线缆除冰方法，其特征在于，远程控制端能 够根据实际情况通过无线通信方式发送控制指令，以控制振动器的工作，并且远程端时时 传送气象信息用以修正温湿度传感器的测量值。
【专利摘要】本发明公开了一种供电线缆除冰装置及方法，包括振动器、温湿度传感器、通信模块、电源模块以及控制器。振动器设置在供电线缆与杆塔连接处，能够带动供电线缆产生振动，以消除挂在供电线缆上的水滴或冰滴；温湿度传感器用于检测空气的温度和相对湿度，通信模块用于接收远程发送的控制指令，和远程发送的气象信息用来修正所述温湿度传感器的测量值；控制器通过接收处理温湿度传感器和通信模块传来的数据，控制振动器工作状态。本发明结构简单，可根据不同的温湿度情况，控制振动电机的开启频率和相邻两次的开启时间，避免长时间的振动对供电线缆的破坏，同时在振动电机最少的工作时间内最大程度的消除供电线缆上的水滴或冰滴。
【IPC分类】H02G7-16
【公开号】CN104868426
【申请号】CN201510175785
【发明人】魏浩, 陈昌岭, 张旭, 刘飞鹏, 刘刚
【申请人】国家电网公司, 国网安徽天长市供电有限责任公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月14日