[發明專利]一種輸電線路用除冰材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110149742.0
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112962031B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李重陽;徐明舟;張榮;安楊;楊帆
• 申請（專利權）人: 北京北冶功能材料有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/52;C22C38/58;H02G7/16;B21C37/04
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 彭伶俐

本發明公開了一種輸電線路用除冰材料及其制備方法，前者包括如下重量百分比的成分，C≤0.03％，Si0.6～3.0％，Mn0.65～4.2％，Mo0.3～1.5％，Nb0.1～1.1％，P≤0.02％，S≤0.02％，Ni31.5～36.0％，Co0.5～3.5％，Cr0.7～4.2％，Cu0.3～2.8％，Fe為余量。該合金材料的居里溫度更低，電阻率、飽和磁感應強度更高，在低溫下的發熱情況更好，能更快速有效的融化輸電線線路覆冰；并且也使該合金材料的機械強度更高，保證有足夠的強度承受高壓線路的自身重量，既能很好地適應與輸電線路的復雜纏繞，又適用于以絞線形式與輸電線路絞合。

技術領域

本發明涉及除冰材料技術領域，具體涉及一種輸電線路用除冰材料。

背景技術

眾所周知，輸電線路是電力系統的命脈，它擔負著傳送電能的重任，而全球氣候的異常變化，使得我國各地的氣候變化差異非常大。由覆冰引起的輸電線路事故，嚴重威脅著電力傳輸及通訊網絡的可靠性。近年來，我國冬季輸電線路覆冰現象頻發，常會引起線路的跳閘、斷線、倒桿、導線舞動、絕緣子閃絡和通信中斷等事故，給高壓輸電電纜和鐵塔造成極大危害，以致大面積停電事故。據不完全統計，從1954年12月到2006年底止，中國各地6千伏及以上電壓等級的電網，包括輸電線路和變電站，發生各種各樣的覆冰災害就有86起以上。特別是2008年初，我國南方大部分地區和西北地區東部出現了有氣象記錄以來最嚴重的冰凍災害，給電網造成了嚴重破壞，直接經濟損失超過600億，間接損失則達到3000億以上。

世界各國針對輸電線路嚴重覆冰開展的研究工作已有近六十年的歷史，國內外進行了各種除冰、融冰技術研究，各國采用的除冰方法也不相同。某國主要采用電氣融冰方法，但是這種方法的缺點是對于長線路的局部地區覆冰情況下，雖然采用增大線路電流的方法將覆冰區的覆冰融化，但相當長的未覆冰區域線路將白白消耗大量的電能，甚至某些線路的導線可能過熱，影響導線的壽命。加拿大和美洲一些國家則采用加強塔桿、塔架的方法來進行抗冰，但一方面這將增加基建投資，同時對于已有線路的改造其資金需求也大；另一方面，該方法無法避免線路覆冰后的不同時期脫冰和脫冰跳躍可能引起的導線碰撞而造成短路、斷線等事故。日本在防雪措施的研究方面，處于領先地位，他們主要采用低居里溫度磁性發熱線防冰、雪和涂料方法防雪，但是居里溫度在100℃以上，因此在無覆冰季節的耗電能較大。還有的國家開展了500KV線路停電和不停電短路及帶負荷融冰技術，這些方法施工復雜，成本也高，特別是帶負荷融冰，還需配備同電壓等級變電站。還有的國家采用PTC器件(PTC是正電阻溫度系數的簡稱)，但它需配備專門的融冰變壓器，而且除冰效果也并不明顯。總之，到目前為止，世界各國先后采用的防、除冰措施有：LC磁熱線、化學涂料、PTC器件、停電融冰、線路改造、帶電融冰、采用特強塔桿、架等，它們各有特點，但均未能達到很好的除冰效果。

在授權公告號為CN1064090C中公開了“一種熱磁敏感功能材料”的發明專利，該材料芯材合金的化學成分為：C≤0.05％，Si0.3～2.8％，Mn0.60～4.0％，P≤0.02％，S≤0.02％，Ni31.0～35.0％，Cr0.60～4.0％，Cu0.20～2.5％，Fe余量，其中Cr+Mn+Si+Cu總含量不大于10％。該材料以螺旋形式纏繞在輸電線路上，利用該合金在低溫下具有的高發熱特性，當交變電流通過輸電線路時，材料產生感生磁滯損耗和渦流損耗，并以熱的形式表現出來，以達到防止、除掉輸電線路上結冰的目的。但是，該專利材料的居里溫度偏高，電阻率、飽和磁感應強度以及在-5～0℃以下的發熱值均偏低；在20℃時的發熱值偏高，電能損耗高，無覆冰時，產生的熱量對輸電線路的損傷較大；另外，其機械強度偏低，不能很好的承受高壓線路的自身重量，只能螺旋纏繞在線路上，不適用于以絞線形式與輸電線路絞合。

發明內容

為此，本發明提供一種輸電線路用除冰材料及其制備方法，以解決現有技術中的除冰材料的居里溫度偏高、電阻率、飽和磁感應強度較低的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：