CN111181118A - 一种用于输电导线的融冰方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于输电导线的融冰方法及装置，属于电气工程技术领域，可有效解决输电导线在实际运行中的结冰问题。本发明工作原理简单、可靠，制造、使用成本低，安装、运行灵活。其技术方案是：在输电导线上加装变压器，变压器原边线圈串联接入输电导线，次边线圈接入发热导线，变压器工作在电流变换状态，发热导线具有一定的电阻，通过电流时可以产生热量，将发热导线沿输电导线并行布设，在输电导线和变压器的连接位置安装开关设备。其工作原理是：利用输电导线的负荷电流，在变压器次边线圈和发热导线构成的回路中产生感应电流，感应电流通过发热导线产生热量，利用该热量对输电导线及其附近环境进行加热、融冰。

Description

一种用于输电导线的融冰方法及装置

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，涉及一种用于输电导线的融冰方法及装置。

背景技术

寒冷天气下，输电导线会受到自身或周围环境结冰的危害而造成事故，基于事故概率较低和现有技术成本高昂的原因，一般的输电导线并未推广使用融冰装置。现有技术中，较多的方案是对输电导线进行除冰的机电装置，此类装置存在工作效率低、操作困难、除冰效果不佳的问题，很难应对大范围的冰雪灾害。另有一种直流融冰技术为在输电导线中输入大的直流电流，利用导线的电阻产生热量进行融冰，该项技术需外接大容量的直流电源，且需在线路中断正常供电的情况下进行，操作复杂。陆佳政等人发明的一种适用于带电在线融冰的输电线路导线及其使用方法，是在制造输电导线时沿导线特别增加发热导体，在需要时为发热导体外接工作电源，进行加热，该项技术需使用特制的导线，在既有线路上无法实现。因此，研究一种简单可靠、操作便捷、工作效率高的除冰技术方案成为该领域技术人员急需解决的一项工作。

发明内容

本发明提供一种用于输电导线的融冰方法及装置，以解决输电导线在实际运行中的结冰危害和现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于输电导线的融冰方法，采用的技术方案是：在输电导线上加装变压器，所述变压器的原边线圈和次边线圈的匝数均较少，在1－20匝范围内，所述原边线圈串联接入输电导线，所述次边线圈接入发热导线，如此，所述变压器工作在电流变换状态，所述发热导线具有一定的电阻，其电阻值在0.1－50欧姆范围内，通过电流的情况下可产生热量，所述发热导线沿输电导线并行布置。其工作原理是：利用所述输电导线的负荷电流，在所述变压器次边线圈和发热导线构成的回路中产生感应电流，所述感应电流通过所述发热导线产生热量，利用该热量对所述输电导线及其附近环境进行加热，来达到融冰的目的。

基于上述融冰方法，本发明还提供了一种用于输电导线的融冰装置，采用的技术方案是：在输电导线上加装变压器，所述变压器的原边线圈和次边线圈的匝数均较少，在1－20匝范围内，所述原边线圈串联接入输电导线，所述次边线圈接入发热导线，所述发热导线具有一定的电阻，其电阻值在0.1－50欧姆范围内，通过电流的情况下可产生热量，将所述发热导线沿所述输电导线并行布置，在所述输电导线和所述变压器之间、所述输电导线和所述发热导线之间安装开关设备，以便对融冰装置进行投切。

进一步地，所述开关设备包括：并联安装在所述变压器原边线圈的一个开关，该开关闭合时，对所述原边线圈起到旁路作用，所述输电导线的负荷电流通过该开关，而不通过所述原边线圈，相应地，所述次边线圈和所述发热导线构成的回路中不产生感应电流，如此，融冰装置退出工作；该开关断开时，则所述输电导线的负荷电流通过所述原边线圈，则所述次边线圈和所述发热导线构成的回路中产生感应电流，如此，融冰装置投入工作。

进一步地，所述开关设备包括：在所述原边线圈两端串联安装的两个开关，所述两个开关闭合时，所述原边线圈与所述输电导线连通，融冰装置可投入工作；所述两个开关断开时，所述原边线圈与所述输电导线完全断开，融冰装置退出工作。

进一步地，所述开关设备包括：在所述发热导线与所述输电导线之间安装的并联开关，在融冰装置退出工作且所述输电导线正常输电的情况下，闭合该开关，使所述发热导线与所述输电导线并联，如此，可提高输电能力。

进一步地，所述发热导线可布置为“回形”，如此，可减少变压器与发热导线的连接线长度，并可增加发热面积。

进一步地，所述变压器与所述发热导线的连接方式为，所述变压器次边线圈的一端、所述发热导线、所述输电导线、所述变压器次边线圈的另一端顺序连接，如此，共用所述输电导线作为连接线，可减少所述发热导线的长度及其与所述变压器连接线的长度。

进一步地，在所述变压器次边线圈装设整流器，将所述变压器次边电流变为直流供给所述发热导线，可以消除所述发热导线的电抗影响，有效减小所述变压器的容量。

进一步地，所述发热导线可以通过多个绝缘件与所述输电导线绝缘，并固定在所述输电导线上。

进一步地，所述发热导线可以通过绝缘层与所述输电导线绝缘，并缠绕固定在所述输电导线上。

应用本发明的有益效果有：

1、利用输电导线的负荷电流和变压器的变流原理，在发热线圈中产生电流进行加热，电气设备少，不需要额外接入发热电源，工作原理简单、可靠，可根据需要在输电线路的整个区段或局部灵活布置。

2、融冰装置电气零部件少且均为现有技术和产品，易于采购和安装，制造成本低，融冰装置利用输电导线的负荷电流进行工作，减少了中间设备，使用成本低。

3、融冰装置使用简单的开关设备便可实现投切，不需要输电线路停电，操作灵活、便捷，克服了现有技术的不足，能有效解决输电导线的结冰危害问题，有利于推广应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定,对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1－4是本发明一种用于输电导线的融冰方法及装置的电路原理及具体实施例示意图。

图中，1－输电导线；2－变压器；3－发热导线；4－开关甲；5－开关乙；6－开关丙；7－绝缘件；8－绝缘层；9－整流器；10－并联开关。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1所示，一种用于输电导线的融冰方法及装置，包括：输电导线1，变压器2，发热导线3，开关甲4，变压器2的原边线圈串联接入输电导线1，变压器2的次边线圈接入发热导线3，发热导线3沿输电导线1并行布置，发热导线3具有一定的电阻，可通过较大的电流并产生热量。

上述一种用于输电导线的融冰方法及装置的工作原理是：

在不需要融冰装置工作时，闭合开关甲4，对变压器2的原边线圈起到旁路作用，则负荷电流If通过开关甲4，变压器2的原边线圈无电流通过，则变压器2的次边线圈和发热导线3构成的回路中无感应电流，从而发热导线3不产生热量。

在需要融冰装置工作时，断开开关甲4，则负荷电流If通过变压器2的原边线圈，则在变压器2的次边线圈和发热导线3构成的回路中感应出电流Ir，所述电流Ir使发热导线3产生热量，起到加热融冰的作用。

可选地，如图2所示，装设开关乙5、开关丙6，如此，可以提高变压器2投切的安全性和灵活性，具体工作原理为：

在不需要融冰装置工作时，闭合开关甲4，断开开关乙5和开关丙6，则负荷电流If通过开关甲4，变压器2的原边线圈与输电导线1断开，因此无电流通过，则变压器2的次边线圈和发热导线3构成的回路中无感应电流，发热导线3不产生热量。

在需要融冰装置工作时，断开开关甲4，闭合开关乙5和开关丙6，则负荷电流If通过变压器2的原边线圈，则在变压器2的次边线圈和发热导线3构成的回路中产生感应电流，该电流使发热导线3产生热量。

其有益效果是：断开开关乙5和开关丙6，不仅使得变压器2的原边线圈无电流通过，而且使得变压器2与输电导线1隔离，使其完全退出运行并方便检修。

可选地，如图4所示，在发热导线3与输电导线1之间装设并联开关10，在融冰装置退出工作且输电导线1正常输电的情况下，闭合并联开关10，使发热导线3与输电导线1并联，如此，可提高输电能力。

可选地，如图2所示，发热导线3可布置为“回形”，如此，可减少变压器2与发热导线3的连接线长度，并可增加发热面积。

可选地，变压器2与发热导线3的连接方式为：变压器2次边线圈的一端、发热导线3、输电导线1、变压器2次边线圈的另一端顺序连接，如此，利用输电导线1作为连接线，可减少发热导线3的长度及其与变压器2连接线的长度。

可选地，如图3所示，在变压器2的次边线圈装设整流器9，将变压器2的次边电流变为直流供给发热导线3，可以消除发热导线3的电抗影响，有效减小变压器2的容量。

可选地，如图2、图3所示，发热导线3通过多个绝缘件7与输电导线1绝缘并固定在输电导线1上。

可选地，如图4所示，发热导线3通过绝缘层8与输电导线1绝缘并缠绕固定在输电导线1上。

上述对本发明的具体实施例的描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用。这些描述并非想将本发明限定为所公开的形式，并且根据上述示意，可以进行很多更改和变化。本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变化均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于输电导线的融冰方法及装置，包括输电导线(1)，其特征是，所述的融冰方法及装置还包括变压器(2)、发热导线(3)，所述变压器(2)的原边线圈串联接入所述输电导线(1)，所述变压器(2)的次边线圈接入所述发热导线(3)，所述发热导线(3)沿所述输电导线(1)并行布置。

2.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，所述变压器(2)的原边线圈和次边线圈的匝数在1－20匝范围内；所述发热导线(3)的电阻值在0.1－50欧姆范围内。

3.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，还包括开关甲(4)，所述开关甲(4)并联安装在所述变压器(2)原边线圈两端。

4.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，还包括开关乙(5)、开关丙(6)，所述开关乙(5)和开关丙(6)分别串联安装在所述变压器(2)原边线圈的两端。

5.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，还包括并联开关(10)，所述并联开关(10)安装在所述发热导线(3)与输电导线(1)之间，所述并联开关(10)闭合时，所述发热导线(3)与输电导线(1)并联。

6.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，所述发热导线(3)布置为“回形”。

7.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，所述变压器(2)与所述发热导线(3)的连接方式为，所述变压器(2)次边线圈的一端、所述发热导线(3)、所述输电导线(1)、所述变压器(2)次边线圈的另一端顺序连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，还包括整流器(9)，所述发热导线(3)通过所述整流器(9)接入所述变压器(2)的次边线圈。

9.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，还包括绝缘件(7)，所述发热导线(3)通过多个所述绝缘件(7)固定在输电导线(1)上。

10.根据权利要求1所述的一种用于输电导线的融冰方法及装置，其特征是，还包括绝缘层(8)，发热导线(3)通过所述绝缘层(8)缠绕固定在输电导线(1)上。

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