CN103730201A - 高阻值钢芯融冰导线 - Google Patents

Abstract

高阻值钢芯融冰导线，涉及一种导线。为了解决现有的融冰导线融冰时都需要停电，所需融冰电源容量大，并且只能应用于全线导线加热，没有分段选择的能力，存在消耗能源大和对电网冲击大的问题。它包括分股裸导线、绝缘层、高阻值分股钢绞芯线和分段开关，所述的高阻值分股钢绞芯线的规格截面按国家标准选定，高阻值分股钢绞芯线从内向外依次分层绞制，所述的高阻值分股钢绞芯线位于绝缘层内侧，分股裸导线从内向外依次分层绞制在绝缘层外侧，分段开关串联在分股裸导线中间。所述的分段开关为0.5～35KV电压等级开关或刀闸。它用于电力架空线路。

Description

高阻值钢芯融冰导线

技术领域

本发明涉及一种导线，具体涉及高阻值钢芯融冰导线。

背景技术

电力架空线路导线覆冰问题一直伴随着供电网发展而扩展，已成为世界性问题。近几年受温室效应影响异常气候多发，电力输电线路覆冰问题日益突发，人们一直在不断的研究探索防治线路覆冰的方法。目前国内外已采用的除冰方法有短路融冰法、调整负荷融冰法和10KV电容补偿融冰法等。因受电网结构、主变容量、融冰电压限制实际应用成功案例很少，10KV电容补偿融冰在220KV以上超长线路不能满足要求，短路融冰法效果比较好但装置贵、技术复杂在220KV及以下电网应用普及困难。这些融冰方法融冰时线路都需要停电，所需融冰电源容量大，短路融冰二相导线融冰需要电源容量在30万KW～60万KW，相当于一座中型发电厂的发电容量。一般小电网都没有这样的能力，而线路覆冰的特点大多都不是全线都覆冰，只是在特殊气象段覆冰，而上述融冰方法只能应用于全线导线加热，没有分段选择的能力，消耗能源大对电网冲击大。

用《不停电自动融冰用架空导线》融冰目前技术还不成熟，他的问题是融冰时减小导线载流截面后，导线发热量仍不能满足国家电网公司2012年颁发的输电线路电流融冰技术标准的要求，例如国家电网规定LGJ-300导线在温度为-5℃、风速为5米/秒时，最大融冰电流和最小融冰电流分别为1486.87A和660.4A，每千米导线功耗为P为：

P=I²*r W/km

LGJ-300导线每米直流电阻值r为：

r=0.0935Ω/km，

计算获得单位导线最大功耗为206W/m，最小功耗为40.7W/m。

以LGJ-300导线为例，取其经济电流密度为0.8，载流量为300×0.8=240A。融冰时导线载流截面减少3/4，相当于每千米直流电阻增加4倍，则每千米直流电阻值为：

0.0935Ω×4=0.374Ω/km，

每米导线融冰输出功率为：

240²×0.375÷1000=21.5w/m，

该值小于国家电网公司要求的LGJ-300导线最小功率40.7w/m，不能满足线路融冰所需功率要求。

2008年1月我国南部七省的冰冻灾害造成电网大面积倒杆、断线部分地区电网处于崩溃和瘫痪状态。上述的这些融冰措施由于存在这些问题发挥不了应有的作用。这场冰冻灾害造成的直接的经济损失高达上千亿，给人们的生产、生活带来极大的影响，其间接的经济损失和社会影响是无法估量的。

发明内容

本发明为了解决现有的融冰导线融冰时都需要停电，所需融冰电源容量大，并且只能应用于全线导线加热，没有分段选择的能力，存在消耗能源大和对电网冲击大的问题，从而提出了高阻值钢芯融冰导线。

高阻值钢芯融冰导线包括分股裸导线、绝缘层、高阻值分股钢绞芯线和分段开关，所述的高阻值分股钢绞芯线的规格截面按国家标准选定，

高阻值分股钢绞芯线从内向外依次分层绞制，所述的高阻值分股钢绞芯线位于绝缘层内侧，

分股裸导线从内向外依次分层绞制在绝缘层外侧，

分段开关串联在分股裸导线中间。

所述的分段开关4为0.5～35KV电压等级开关或刀闸。

本法明的有益效果是：它可分段安装在覆冰地段的输电线路上替换原导线，配合分段分段开关，可以在电网正常运行条件下，无需改变接线方式，即可利用线路通过的正常负荷电流，在正常向用户供电的同时实现对输电线路进行融冰。避免覆冰对电力线路造成危害。高阻钢芯融冰导线使用灵活，消耗能耗少、安装操作简单、可靠性高、投资成本低、便于运行维护管理。

附图说明

图1为本发明所述的高阻值钢芯融冰导线的截面示意图；

图2为本发明的工作原理图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1和图2具体说明本实施方式，高阻值钢芯融冰导线包括分股裸导线1、绝缘层2、高阻值分股钢绞芯线3和分段开关4，所述的高阻值分股钢绞芯线3的规格截面按国家标准选定，

高阻值分股钢绞芯线3从内向外依次分层绞制，所述的高阻值分股钢绞芯线3位于绝缘层2内侧，

分股裸导线1从内向外依次分层绞制在绝缘层2外侧，

分段开关4串联在分股裸导线1中间。

本实施方式中所述的高阻值分股钢绞芯线3的抗拉强度符合相应规格导线钢芯的国家标准，根据国家电网公司颁布的输电线路电流融冰技术导则Q/GDW716-2012标准给出的导线最大融冰电流和各规格导线的经济运行电流能计算出该高阻值分股钢绞芯线3的钢绞芯电阻值。

高阻值分股钢绞芯线3的钢绞芯电阻值的确定：

依据国家电网公司Q/GDW716-2012《输电线路电流融冰技术导则》给出的LGJ型导线的最大融冰电流值，计算出每米导线的融冰功率Pt：

Pt=Ir²*R

式中Pt为每米导线融冰应提供的功率，Ir为《输电线路电流融冰技术导则》给出的最大融冰电流，R为融冰导线的直流电阻值。

再依据导线融冰功率Pt，计算出不同规格的高阻值钢芯融冰导线的钢芯直流电阻值rG,：

r_G,=Pt/I_f ²

式中I_f为融冰导线正常运行时的负荷电流值I_f：

I_f=S_j*J

式中S_j为导线截面面积，单位为mm²,J为经济电流密度取0.8，单位为A/mm²。

不同规格的高阻值分股钢绞芯线3的钢绞芯电阻值是不同的，每种规格导线在加工时都需要单独计算钢芯应配置的电阻值。

在本实施方式中正常供电运行时，高阻值分股钢绞芯线3和分股裸导线1全部导电承载电流。当线路导线需要融冰时，通过设在外层导线上的分段开关4断开分股裸导线1，使线路正常工作电流全部从高阻值分股钢绞芯线3通过，使高阻值分股钢绞芯线3产生融冰所需的热能，升高导线表面温度将导线上的覆冰融化。融冰完成后合上分段分段开关4恢复导线全截面载流运行。

高阻值钢芯融冰导线包括两个导体回路，一个导体回路是高阻值分股钢绞芯线3，该回路为直通；另一个导体回路为分股裸导线1和分段开关4串联构成的。两个导体回路之间是绝缘的，在融冰线路分段点分段开关4的一端同时与常规导线5的一端和高阻值分股钢绞芯线3的一端连接，分段开关4的另一端只与分股裸导线1接通。分段开关4可装设在分段点线路耐张杆塔上，也可在杆塔下方单设一个开关安装台架。

本实施方式在输电电路正常工作电流的条件下，通过断开外层载流导线。让线路正常工作电流只流过高阻值钢芯，使钢芯产生导线融冰所需的热量达到融冰的目的。它能在线路正常运行条件下，在不影响用户供电的同时，分段实现架空输电路导线除冰。避免覆冰对电力架空输电线路造成的危害。

具体实施方式二、本实施方式与具体实施方式一所述的高阻值钢芯融冰导线的区别在于，所述的分段开关4为0.5～35KV电压等级开关或刀闸。

本实施方式中高阻值钢芯绝缘层2耐压值Ur的确定，可依据融冰过程线路供电电压降不得大于额定电压8%的要求。否则将影响正常供电。计算出使用在不同电压等级线路中的高阻钢芯融冰导线的绝缘层耐压值。绝缘层2的耐压值Ur为线路运行电压的11.55%。

Claims (2)

1.高阻值钢芯融冰导线，其特征在于：它包括分股裸导线（1）、绝缘层（2）、高阻值分股钢绞芯线（3）和分段开关（4），所述的高阻值分股钢绞芯线（3）的规格截面按国家标准选定，

高阻值分股钢绞芯线（3）从内向外依次分层绞制，所述的高阻值分股钢绞芯线（3）位于绝缘层（2）内侧，

分股裸导线（1）从内向外依次分层绞制在绝缘层（2）外侧，

分段开关（4）串联在分股裸导线（1）中间。

2.根据权利要求1所述的高阻值钢芯融冰导线，其特征在于：所述的分段开关（4）为0.5～35KV电压等级开关或刀闸。

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