CN103117122A - 防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其包括线芯，线芯的外部包裹若干层由多条金属绞线相互绞合而成圆柱状的外表面光滑的导电层，相邻的导电层相互压触且能相对转动，发热和产生噪音，消耗掉风的能量，能极大程度上阻止大风引起的舞动，保证导线安全运行，最外层的导电层内的金属绞线中有一条为低居里点金属绞线，当温度低于0℃时，低居里点金属绞线产生热量，至使架空导线表面覆冰熔化，最外层的导电层的外表面沿绞合时的螺旋升角安装干扰线，使得架空导线任何一点的截面形状都不同，使得有覆冰条件的低温高湿空气无法在架空导线表面着陆，不能形成覆冰。本发明适用于长距离输送电中。

Description

防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线

技术领域

本发明涉及一种可以抑制架空导线覆冰、自动除冰和防止导线舞动的防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线。

背景技术

现有的电力架空导线大多由线芯和绞合导线构成，线芯一般采用镀锌钢线，起抗拉作用，绞合导线为铝导线，绞合在线芯的外侧，用于高压电力远距离传输。这种结构的架空导线，在不结冰的季节里或无风雪的天气条件下，都恩呢该满足安全输电的要求。但在实际运行中，这种架空导线所存在的不足是：由于这种架空导线的单位长度的电阻是恒定不变的，在电流不变的条件下，其功率维持恒定，也就是说导线的发热量维持恒定不变，当遭遇强降雪、冻雨天气，同时电力负荷不大的情况下，可在架空导线上形成挂霜、覆冰和冰柱，甚至在架空导线的表面形成较厚的冰套，加大了架空导线的自身重量，导致断线或杆塔折断，中断输电，给人民生活带来不便，也给国家造成巨大损失。如2008年初，我国南方遭遇的强风雪、冻雨灾害，其经济损失达上千亿元，很大程度时由于高压架空导线的输电线路故障造成的，因此，在冰雪、冻雨天气情况下，及时对架空导线进行除霜、除冰，防止其表面结冰，就显得尤其重要。目前，从架空导线的角度解决或防止冰害有两种技术途径：一时防止结冰；二是采取有效措施进行除冰。显然，防止结冰是一种主动防冰害措施，而除冰是一种被动的防冰害措施。采取主动防冰害技术，即涉及具有防结冰功能的架空导线，在这方面的技术主要有以下几种：1、研制具有疏水性涂料，涂敷在架空导线表面，但这种技术存在涂料与导线的涂敷强度低和疏水性能不稳定等尚未彻底解决的技术难题，在工程实际应用上还有较大差距；2、采用特殊结构的架空导线，导线不是规整的圆形，而是在最外层的一股或多股铝单线具有一定的尖角，在尖角处由于水与其接触面小而结冰困难，但对于强降雪、强冻雨难以起到防覆冰效果，也未得到实际应用；3、在架空导线外绕一股或者多股低居里温度合金，当温度低时。合金材料具有较高的磁性能，通过导线流过的电流感应所产生的磁涡流损耗加热架空导线以防止结冰，但目前所能制备出低居里温度合金的居里温度点仍较高，也限制了该技术的应用。被动除冰技术包括机械击打除冰技术和电器加热除冰技术两种：机械击打除冰技术有可能造成架空导线机械损伤、降低架空导线寿命，一般应尽可能避免采用；电器加热除冰技术之一是采用钢芯与铝绞线用一层交联聚乙烯绝缘分开的特殊结构的架空导线，在进行除冰操作时，通过开关控制使架空导线工作电流全部通过钢芯，由于钢芯电阻大，单位长度上的电能损耗大，从而起到加热除冰的作用；电器除冰技术之二是在停电的条件下，利用可移动的发电机提供交流或直流电源对已结冰的架空导线的某一段进行加热除冰操作，由于架空导线线路地理条件的限制，携带沉重的电源是十分困难的，也限制了该技术的应用。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种可以抑制架空导线覆冰、自动除冰和防止导线舞动的异型架空导线。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其包括线芯，所述线芯的外部包裹若干层由多条金属绞线相互绞合而成圆柱状的外表面光滑的导电层，相邻的导电层相互压触且能相对转动，最外层的导电层内的金属绞线中有一条为干扰线，所述干扰线上设有一高于最外层的导电层的外表面的干扰线凸部或低于最外层的导电层的外表面的干扰线凹部。

作为上述技术方案的进一步改进，最外层的导电层内的金属绞线中还有一条低居里点金属绞线。

作为上述技术方案的进一步改进，所述干扰线为低居里点金属绞线。

作为上述技术方案的进一步改进，形成所述导电层的多条金属绞线为了在绞合的状态下与相邻的金属绞线相互嵌合，各自具有在架空电线的圆周方向相对的一对侧面中的一方侧面上形成的凹部和另一方侧面上形成的凸部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述低居里点金属绞线为低居里镍基合金或低居里铁基合金中的一种。

作为上述技术方案的进一步改进，所述金属绞线为铝绞线或铝合金绞线中的一种。

作为上述技术方案的进一步改进，所述线芯为铝绞线、铝合金绞线、钢绞线、铝包钢绞线、棒式碳纤维加强芯或绞型碳纤维加强芯中的一种。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导电层的层数为3层。

本发明的有益效果是：本发明通过在线芯外包裹若干层导电层，最外层的导线层还设置有干扰线，使得架空导线任何一点的截面形状都不同，加上架空导线上干扰线的螺旋升角，致使架空导线上任何一点的空气压力及流速等空气动力学方面的指数都不一样，使得有覆冰条件的低温高湿空气无法在架空导线表面着陆，不能形成覆冰，最外层的导线层中还设置有一条低居里点金属绞线，当温度低于0℃时，低居里点金属绞线的电阻率几乎呈直线上升，产生热量，至使架空导线表面覆冰熔化，还有，相邻的两层导电层之间会发生相对转动，发热和产生噪音，消耗掉风的能量，因此架空导线具有明显的自阻尼性能，能极大程度上阻止大风引起的舞动，保证导线安全运行。

本发明适用于长距离输送电中。

附图说明

下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的实施例一的结构示意图；

图2是本发明的实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本发明的应用。

参照图1～图2，一种防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其包括线芯1，线芯1的外部包裹若干层由多条金属绞线2相互绞合而成圆柱状的外表面光滑的导电层，相邻的导电层相互压触且能相对转动，每层导电层形成一个管圈，两层紧密接触，使架空导线具有更大的强度；在风吹动时，由于两层之间不同部分的固有频率不一样，因此不能发生共振；同时，相邻的两层导电层之间会发生相对转动，发热和产生噪音，消耗掉风的能量，因此架空导线具有明显的自阻尼性能，能极大程度上阻止大风引起的舞动，保证导线安全运行。最外层的导电层内的金属绞线2中有一条为低居里点金属绞线。其中，居里点指的是也称居里温度或磁性转变点，是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。也可以说是发生二级相变的转变温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。最外层的导电层内的金属绞线2中有一条为干扰线3，干扰线3上设有一高于最外层的导电层的外表面的干扰线凸部或低于最外层的导电层的外表面的干扰线凹部，故干扰线3沿绞合时的螺旋升角盘绕在最外层的导电层的外表面。由于干扰线3，使得架空导线任何一点的截面形状都不同，加上架空导线上干扰线的螺旋升角，致使架空导线上任何一点的空气压力及流速等空气动力学方面的指数都不一样，使得有覆冰条件的低温高湿空气无法在架空导线表面着陆，不能形成覆冰。形成所述导电层的多条金属绞线2为了在绞合的状态下与相邻的金属绞线2相互嵌合，各自具有在架空电线的圆周方向相对的一对侧面中的一方侧面上形成的凹部和另一方侧面上形成的凸部，即金属绞线2用T型或S型结构，表面光滑，不具有钢芯铝绞表面的沟槽，因此当气候变化至覆冰条件时，覆冰无法形成。低居里点金属绞线为低居里镍基合金或低居里铁基合金中的一种，其在0度时发热功率在60W/kg。低居里点金属作为导线的除冰之用，这种低居里点金属在温度接近0℃时，电阻率几乎呈直线上升，产生热量，至使导线表面覆冰熔化；在高于0℃时材料的电阻率基本与软铝线一样，这样不会造成电能的浪费。所以，架空导线不需要安装防覆冰及防舞动等功能的金具，也不需要机械等方法除冰，所有工作都用导线自身功能完成，安装调试如同普通导线。

上述实施例的进一步改进，金属绞线2为铝绞线或铝合金绞线中的一种，根据不同的地形环境、输电电压以及输送距离选择不同的金属绞线。

上述实施例的进一步改进，线芯1为铝绞线、铝合金绞线、钢绞线、铝包钢绞线、棒式碳纤维加强芯或绞型碳纤维加强芯中的一种。根据不同的地形环境、输电电压以及输送距离选择不同的线芯。

上述实施例的进一步改进，导电层的层数为3层，保证架空导线的强度。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其特征在于：其包括线芯（1），所述线芯（1）的外部包裹若干层由多条金属绞线（2）相互绞合而成圆柱状的外表面光滑的导电层，相邻的导电层相互压触且能相对转动，最外层的导电层内的金属绞线（2）中有一条为干扰线（3），所述干扰线（3）上设有一高于最外层的导电层的外表面的干扰线凸部或低于最外层的导电层的外表面的干扰线凹部。

2.根据权利要求1所述的防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其特征在于：最外层的导电层内的金属绞线（2）中还有一条低居里点金属绞线。

3.根据权利要求2所述的防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其特征在于：所述干扰线（3）为低居里点金属绞线。

4.根据权利要求2或3所述的防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其特征在于：形成所述导电层的多条金属绞线（2）为了在绞合的状态下与相邻的金属绞线（2）相互嵌合，各自具有在架空电线的圆周方向相对的一对侧面中的一方侧面上形成的凹部和另一方侧面上形成的凸部。

5.根据权利要求2或3所述的防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其特征在于：所述低居里点金属绞线为低居里镍基合金或低居里铁基合金中的一种。

6.根据权利要求4所述的防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其特征在于：所述线芯（1）为铝绞线、铝合金绞线、钢绞线、铝包钢绞线、棒式碳纤维加强芯或绞型碳纤维加强芯中的一种。

7.根据权利要求4所述的防覆冰自动除冰防舞动异型架空导线，其特征在于：所述金属绞线（2）为铝绞线或铝合金绞线中的一种。

8.根据权利要求4所述的架空导线，其特征在于：所述导电层的层数为3层。

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