[發(fā)明專利]一種防止冰雪災(zāi)害的輸電導(dǎo)線

無效

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• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103337295A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝迎軍;張大華;于振;黃娜
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H01B9/00
• 分類號: H01B9/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止冰雪災(zāi)害的輸電導(dǎo)線。

背景技術(shù)

雨雪、冰凍并常常伴隨的大風(fēng)災(zāi)害是電網(wǎng)面臨的主要災(zāi)害之一，此類災(zāi)害往往同時引起輸電線路舞動，從而造成輸電線路桿塔倒塔、線路跳閘、線路螺栓松動脫落、跳線脫落、斷線斷股、連接金具損壞、塔材受損、覆冰閃絡(luò)等嚴(yán)重?fù)p情況，其直接后果就是容易引發(fā)因電網(wǎng)解列、電網(wǎng)大面積停電、局部電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行、電力鐵路停電等次生災(zāi)害，給社會經(jīng)濟(jì)和民生造成極大的困難，此類災(zāi)害在我國、俄羅斯、加拿大、美國、日本、英國、芬蘭、冰島等都會經(jīng)常大面積發(fā)生，可以說冰雪災(zāi)害是世界許多國家面臨的共同問題。

目前電力行業(yè)應(yīng)對冰雪災(zāi)害的主要方法有：

①外力敲打法，國外稱之為“ad?hoc”法，即由操作者在現(xiàn)場處理，處理方法千變?nèi)f化。外力敲打雖簡便易行，但只能為很少的一部分覆冰線路除冰，速度慢、工作量大且不經(jīng)濟(jì)，所以只在沒有其它更有效方法的緊急情況下使用。

②大電流融冰法，包括過電流融冰、短路電流融冰、直流電流融冰等，此類方法效率較高，但一般需要有額外設(shè)備的事先準(zhǔn)備，成本很高，耗能巨大，操作復(fù)雜，對系統(tǒng)安全有較大的影響，而且也容易發(fā)生局部過熱而引起電網(wǎng)設(shè)備損壞。特別地，受限于系統(tǒng)短路容量、融冰電源等，對500kV及以上系統(tǒng)，短路融冰幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。

③帶負(fù)荷融冰法，這種技術(shù)主要是利用雙分裂導(dǎo)線線路本身，通過自耦變壓器升壓后在雙分裂導(dǎo)線形成回路并產(chǎn)生電流或改變電網(wǎng)運(yùn)行方式從而調(diào)整電網(wǎng)潮流分布增大結(jié)冰線路電流，導(dǎo)線發(fā)熱從而實(shí)現(xiàn)融冰。這種技術(shù)的融冰效果較好，但不論是線路設(shè)計、配套設(shè)施建設(shè)或電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整局限性都比較大，使用范圍較窄。

④被動除冰法，此類方法是在導(dǎo)線上安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置，使冰雪不易在導(dǎo)線上聚結(jié)而自行脫落，雖然不需基本投入且運(yùn)作價格低廉，但這種方法效率低，受自然條件制約且局限于一定類型的冰，因此這種方法不能保證可靠。

⑤激光融冰法，一般有兩種情況，第一種是利用激光的高能量融冰除冰，第二種是利用激光的脈沖、應(yīng)力波產(chǎn)生沖擊，從而達(dá)到融冰的目的。此類方法，一方面大功率激光源難以得到，另一方面功率激光器對陶瓷、金屬等物體的損害也較大，在實(shí)際工作中很少應(yīng)用。

⑥化學(xué)除冰法，此類方法包括憎冰涂料、吸熱涂料、噴灑除冰液等方法，在飛機(jī)、汽車、火車的防冰、防雪上，已經(jīng)有試點(diǎn)應(yīng)用。但輸電線路的除冰作業(yè)范圍太大，同時考慮到對環(huán)境的影響和對鐵塔的腐蝕作用，難以在電力系統(tǒng)中應(yīng)用。

⑦新型高壓架空導(dǎo)線（AERO-Z）法（云南昭通），這種導(dǎo)線截面呈星Z形排列，比絞合電纜更結(jié)實(shí)、緊湊，AERO-Z導(dǎo)線平滑的表面可大大減少雪和霜的積聚。由于造價很高，僅靠平滑表面減少冰雪積聚，隨著導(dǎo)線老化，作用減弱，推廣有限。

⑧其他還有機(jī)器人鏟雪裝置法、電磁力除冰法、電脈沖除冰法等，大多還處于探索性研究階段。

以上方法基本都是在冰雪災(zāi)害形成之后的消除方法，往往損失已經(jīng)造成，不論從損失方面還是應(yīng)對措施方面看，代價都比較巨大。其實(shí)，冰雪災(zāi)害形成過程“非一日之寒”，災(zāi)害累積也非突變，災(zāi)害存在條件非常狹窄，如果從預(yù)防環(huán)節(jié)著手，在冰雪災(zāi)害形成過程中“防微杜漸”，那么，冰雪防止效果和付出代價就會大不一樣。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種防止冰雪災(zāi)害的輸電導(dǎo)線，通過環(huán)繞導(dǎo)體表面增加保溫層與保溫支持層，從而改變輸電線損耗熱與輸電線周圍環(huán)境的熱傳導(dǎo)和對流熱交換過程，人為造成可溢出“漫熱壩”，從而改變輸電導(dǎo)線、保溫層及支持層、輸電導(dǎo)線與周圍環(huán)境空氣接觸薄層、輸電線路周圍空氣環(huán)境層的溫度場分布。從而阻斷雨凇、雪凇等造成輸電線路冰災(zāi)形成的通道，起到防治輸電導(dǎo)線冰雪災(zāi)害的作用。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

提供一種防治冰雪災(zāi)害的輸電導(dǎo)線，所述輸電導(dǎo)線從內(nèi)向外依次設(shè)置導(dǎo)體、保溫層和支持層，所述支持層包括橡膠。

在環(huán)境溫度在0℃附近時，保溫層內(nèi)外表面有5℃左右溫度差，在高溫時，導(dǎo)線熱平衡滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的保溫層。

110kV以下電網(wǎng)輸配電導(dǎo)線，環(huán)繞輸電導(dǎo)線緊密環(huán)繞一層柔軟、絕緣高分子材料組成的保溫層，在保溫層外設(shè)置一層耐腐蝕、柔韌、絕緣的支持層橡膠。

110kV及以上電網(wǎng)的輸電導(dǎo)線，為克服強(qiáng)電場介質(zhì)損耗、電暈、局部放電對支撐材料的影響，把保溫層置于導(dǎo)線單線層中間，外層導(dǎo)線兼作支撐層。

采用保溫層和支持層合二為一、采用保溫涂層等情況，從而生產(chǎn)制造相同功能的冰災(zāi)防治輸電導(dǎo)線。