[發(fā)明專利]一種輸電線路用除冰材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110149742.0
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112962031B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李重陽;徐明舟;張榮;安楊;楊帆
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 彭伶俐

本發(fā)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％，F(xiàn)e為余量。該合金材料的居里溫度更低，電阻率、飽和磁感應(yīng)強度更高，在低溫下的發(fā)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(yīng)與輸電線路的復(fù)雜纏繞，又適用于以絞線形式與輸電線路絞合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及除冰材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輸電線路用除冰材料。

背景技術(shù)

眾所周知，輸電線路是電力系統(tǒng)的命脈，它擔(dān)負(fù)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(yán)重威脅著電力傳輸及通訊網(wǎng)絡(luò)的可靠性。近年來，我國冬季輸電線路覆冰現(xiàn)象頻發(fā)，常會引起線路的跳閘、斷線、倒桿、導(dǎo)線舞動、絕緣子閃絡(luò)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(jù)不完全統(tǒng)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(wǎng)，包括輸電線路和變電站，發(fā)生各種各樣的覆冰災(zāi)害就有86起以上。特別是2008年初，我國南方大部分地區(qū)和西北地區(qū)東部出現(xiàn)了有氣象記錄以來最嚴(yán)重的冰凍災(zāi)害，給電網(wǎng)造成了嚴(yán)重破壞，直接經(jīng)濟損失超過600億，間接損失則達(dá)到3000億以上。

世界各國針對輸電線路嚴(yán)重覆冰開展的研究工作已有近六十年的歷史，國內(nèi)外進行了各種除冰、融冰技術(shù)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(qū)覆冰情況下，雖然采用增大線路電流的方法將覆冰區(qū)的覆冰融化，但相當(dāng)長的未覆冰區(qū)域線路將白白消耗大量的電能，甚至某些線路的導(dǎo)線可能過熱，影響導(dǎo)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(dǎo)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(lǐng)先地位，他們主要采用低居里溫度磁性發(fā)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(jié)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(fù)荷融冰技術(shù)，這些方法施工復(fù)雜，成本也高，特別是帶負(fù)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(shù)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?？傊侥壳盀橹?，世界各國先后采用的防、除冰措施有：LC磁熱線、化學(xué)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(dá)到很好的除冰效果。

在授權(quán)公告號為CN1064090C中公開了“一種熱磁敏感功能材料”的發(fā)明專利，該材料芯材合金的化學(xué)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％，F(xiàn)e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(fā)熱特性，當(dāng)交變電流通過輸電線路時，材料產(chǎn)生感生磁滯損耗和渦流損耗，并以熱的形式表現(xiàn)出來，以達(dá)到防止、除掉輸電線路上結(jié)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(yīng)強度以及在-5～0℃以下的發(fā)熱值均偏低；在20℃時的發(fā)熱值偏高，電能損耗高，無覆冰時，產(chǎn)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(fā)明內(nèi)容

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

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：