CN105743047A - 一种用于高压输电线路的融冰系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于高压输电网线的融冰系统，包括现场控制器(1)，与现场控制器(1)电连接的温度传感器(2)、湿度传感器(3)、微波发生器(4)，与微波发生器(4)连接的发热管(5)，远程控制终端(6)，以及用于现场控制器(1)与远程控制终端(6)进行通信的通信模块(7)；发热管(1)为金属管，管内设有防冻液；发热管(1)通过若干卡扣(2)紧贴高压输电线设置；本发明利用低频微波能穿透水分子加热使之沸腾的原理，对装在发热管内的少量防冻液进行快速加热，产生的高温通过传导和辐射的方式传递到高压线上的覆冰上，使覆冰融化脱离高压线掉向地面，从而避免高压线上覆冰过重拉垮线塔造成停电事故。

Description

一种用于高压输电线路的融冰系统

技术领域

本发明涉及高压输电技术领域，特别涉及一种用于高压输电线路的融冰系统。

背景技术

由于气候的异常变化等因素，导致我国近年来高压输电线覆冰现象频繁发生，覆冰在加重导线自身重量的同时，直接导致导线、杆塔等电力设施出现不同程度的损坏，严重影响着人民的生活用电和国家经济。2008年1月的特大冰灾将我国电网及其配套设施存在的安全隐患完全暴露出来。

现在高压交流输电网线上使用的直流融冰技术采用的是在高压交流输电线路上加装低电阻发热线，当线路上覆冰严重时，就拉闸停止输送电能，启动直流低压输送到网线上，使电阻线发热融化覆冰。但是现有技术中存在以下不足之处：

一、融冰作业时，需停止电能输送，影响正常用电需求；

二、在输电线路上加装的低电阻发热线，要消耗15万千瓦至20万千瓦的融冰功率，相当于一个中等城市的供电负荷，增加其他线路负荷压力，对电网影响较大，也造成了大量电能的损耗；

三、只适用于高压交流输电，不适用高压直流输电，且成本较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于高压输电线路的融冰系统，利用微波管道加热融化输电线路覆冰，可在正常输送电能的情况下快速融化高压输电线路上的覆冰，结构简单，成本低。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于高压输电线路的融冰系统，该系统包括现场控制器，与现场控制器电连接的温度传感器、湿度传感器、微波发生器，与微波发生器连接的发热管，远程控制终端，以及用于现场控制器与远程控制终端进行通信的通信模块；所述现场控制器根据温度传感器、湿度传感器实时监控到的环境状况自动控制微波发生器工作；所述远程控制终端通过通信模块与多个现场控制器信息交互，进行多区域协同控制；所述发热管为金属管，管内设有防冻液；发热管通过若干卡扣紧贴高压输电线设置。

作为优选，所述微波发生器与发热管之间设置有绝缘连接件，所述绝缘连接件中部设有通孔，通孔设有金属内壁；通孔的一端与发热管螺纹连接，另一端通过微波传输线与微波发生器连通。

作为优选，所述发热管设置为多根，分别与高压输电线、高压输电避雷线紧贴设置。

作为优选，所述发热管针对不同材质的高压线分别采用铝管或铜管，进一步的，发热管为横截面呈月牙形的异型管；在与绝缘连接件连接的一端，发热管的截面为圆形，与绝缘连接件内所设的通孔螺纹连接。

作为优选，所述发热管远离绝缘连接件的一端设有压力阀，用于防止发热管内部压力过大。

本发明的工作原理是：

根据低频微波能穿透水分子加热使之沸腾的原理，微波发生器产生的低频微波通过绝缘连接件进入到连接在高压线上的装有少量防冻液的发热管内，将防冻液快速加热，产生的高温通过传导和辐射的方式传递到高压线上的覆冰上，使覆冰融化脱离高压线掉向地面，从而避免高压线上覆冰过重拉垮线塔造成停电事故。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明在使用中不需要拉闸停电，没有增加高压线上的电阻，不需要损耗大量的电能，造成浪费；

2、现场控制器可以根据温度湿度传感器实时监测到的环境状况自动开启或关闭微波发生器，远程控制终端可以综合监控多个融冰现场的实时状况，可以根据需求人为远程控制融冰系统工作；

3、发热管为月牙形异型管，能够紧密贴合高压输电线，增大接触面积，提高热传导的效率，使除冰更加快速有效；

4、采用与高压线同材质的铝管或者铜管，增加了高压线导电截面，能够提高现有线路的输送功率；

5、由于本发明通过微波加热，与输电线所输送的是交流或者直流无关，因此其在高压交流输电线路及高压直流线路上都能使用不受限制；

附图说明

图1是本发明实施例提供的融冰系统结构框图；

图2是本发明实施例提供的融冰系统的融冰现场结构示意图；

图3是本发明实施例提供的融冰系统中绝缘连接件的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的融冰系统中发热管截面示意图；

图5是本发明实施例提供的融冰系统中发热管示意图。

图中所示：1.现场控制器，2.温度传感器，3.湿度传感器，4.微波发生器，5.发热管，6.远程控制终端，7.通信模块，8.卡扣，9.绝缘连接件，10.压力阀，11.高压输电A相线，12.高压输电B相线，13.高压输电C相线，14.高压输电避雷线

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

参见图1，该图为本发明实施例提供的一种用于高压输电线路的融冰系统，包括现场控制器1，与现场控制器1电连接的温度传感器2、湿度传感器3、微波发生器4，与微波发生器4连接的发热管5，远程控制终端6，以及用于现场控制器1与远程控制终端6进行通信的通信模块7；

所述现场控制器1根据温度传感器2、湿度传感器3实时监控到的环境状况自动控制微波发生器4工作；现场控制器1可以采用单片机、ARM或者FPGA实现。

所述远程控制终端6通过通信模块7与多个现场控制器1信息交互，进行多区域协同控制；远程控制终端6可以是PC机、手持移动终端或者远程服务器等。

如图2所示，微波发生器4与发热管5之间设置有绝缘连接件9，所述绝缘连接件9中部设有通孔，如图3所示，通孔设有金属内壁；通孔的一端与发热管1螺纹连接，另一端通过微波传输线与微波发生器4连通。绝缘连接件9固定设置在线塔上，用于连接微波发生器4与发热管5，并固定发热管的一端。

所述发热管5为多根金属管，可以根据高压输电线的材质选用铝管或者铜管，管内设有防冻液；发热管5通过若干卡扣8分别与高压输电A相线11、高压输电B相线12、高压输电C相线13和高压输电避雷线14紧贴设置。所述发热管5整体为横截面呈月牙形的异型管，如图4图5所示，能够紧密贴合高压输电线，增大发热管与输电线的接触面积，提高热传导的效率，使除冰更加快速有效，而且由于采用与高压线同材质的铝管或者铜管，相当于增加了高压线导电截面，能够提高现有线路的输送功率；在与绝缘连接件3连接的一端，发热管1的截面为圆形，与绝缘连接件9螺纹连接。

所述发热管5远离绝缘连接件9的一端设有压力阀10，用于防止发热管内部压力过大。

由于本发明通过微波加热，与输电线所输送的是交流或者直流无关，因此其在高压交流输电线路及高压直流线路上都能使用不受限制；在使用中不需要拉闸停电，没有增加高压线上的电阻，不需要损耗大量的电能，造成浪费；现场控制器可以根据温度湿度传感器实时监测到的环境状况自动开启或关闭微波发生器，远程控制终端可以综合监控多个融冰现场的实时状况，可以根据需求人为远程控制融冰系统工作。

说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该发明，而不用于限制本发明的范围，本领域技术人员对于本发明所做的等价置换等修改均认为是落入该发明权利要求书所保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于高压输电线路的融冰系统，其特征在于：该系统包括现场控制器(1)，与现场控制器(1)电连接的温度传感器(2)、湿度传感器(3)、微波发生器(4)，与微波发生器(4)连接的发热管(5)，远程控制终端(6)，以及用于现场控制器(1)与远程控制终端(6)进行通信的通信模块(7)；

所述现场控制器(1)根据温度传感器(2)、湿度传感器(3)实时监控到的环境状况自动控制微波发生器(4)工作；

所述远程控制终端(6)通过通信模块(7)与多个现场控制器(1)信息交互，进行多区域协同控制；

所述发热管(5)为金属管，管内设有防冻液；发热管(5)通过若干卡扣(8)紧贴高压输电线设置。

2.根据权利要求1所述一种用于高压输电线路的融冰系统，其特征在于：所述微波发生器(4)与发热管(5)之间设置有绝缘连接件(9)，所述绝缘连接件(9)中部设有通孔，通孔设有金属内壁；通孔的一端与发热管(5)螺纹连接，另一端通过微波传输线与微波发生器(4)连通。

3.根据权利要求1所述一种用于高压输电线路的融冰系统，其特征在于：所述发热管(5)设置为多根，分别与高压输电线(11-13)、高压输电避雷线(14)紧贴设置。

4.根据权利要求1所述一种用于高压输电线路的融冰系统，其特征在于：所述发热管(5)为铝管或铜管。

5.根据权利要求4所述一种用于高压输电线路的融冰系统，其特征在于：所述发热管(5)为横截面呈月牙形的异型管；在与绝缘连接件(9)连接的一端，发热管(5)的截面为圆形，与绝缘连接件(9)内所设的通孔螺纹连接。

6.根据权利要求1所述一种用于高压输电线路的融冰系统，其特征在于：所述发热管(5)远离绝缘连接件(9)的一端设有压力阀(10)，用于防止发热管内部压力过大。