CN107872043B - 一种高压电线除冰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电线除冰装置包括转动装置、切割装置和触发装置；所述的转动装置包括套筒、驱动齿轮、从动齿轮、滑套和电机三；所述的切割装置包括电阻线、电阻箱、钢丝绳、电机一和电机二；所述的触发装置包括支撑杆、顶块、压力传感器、位置传感器、连接杆和弹簧柱；本发明通过在电线上设置传动装置，传动装置上设置切割装置，以此来达到自动、高效的为高压线除冰的目的；本发明具有实用性强，使用比较简单，能够自动、高效的保护高压线不受外力损害，延长了高压线的使用寿命，节省人力投入的特点；且除冰过程不需人工参与，可根据冰雪附着的重量自动控制设备除冰，大大减少了人工操作存在的危险性。
Description
技术领域
本发明属于除冰技术领域，涉及一种高压电线除冰装置。
背景技术
每到冬天，我国南方大部分省区会遇到冰雪灾害，许多高压电线由于积冰太多被压断 ，或者照成区域的瘫痪，导致大面积停电，对生产生活造成了极大影响。现有的除冰技术，主要采用人工敲打，飞机喷洒融冰剂等，此外，还有在高压电线外面涂特殊材料等方法，但是这些方法不安全、效率较低、成本较高。现有的许多技术都是等到高压电线结冰了才去清除结冰，这样导致清理的难度增大，现需要设计出一款，能够长期安装在电线上，起到自动除冰或者预防电线结冰效果的设备。
发明内容
针对这种情况，本发明公开了一种高压电线除冰装置包括转动装置、切割装置和触发装置；所述的转动装置包括套筒、驱动齿轮、从动齿轮、滑套和电机三；所述的切割装置包括电阻线、电阻箱、钢丝绳、电机一和电机二；所述的触发装置包括支撑杆、顶块、压力传感器、位置传感器、连接杆和弹簧柱；本发明通过在电线上设置传动装置，传动装置上设置切割装置，以此来达到自动、高效的为高压线除冰的目的；本发明具有实用性强，使用比较简单，能够自动、高效的保护高压线不受外力损害，延长了高压线的使用寿命，节省人力投入的特点；且除冰过程不需人工参与，可根据冰雪附着的重量自动控制设备除冰，大大减少了人工操作存在的危险性。
本发明的技术方案是：
一种高压电线除冰装置包括转动装置、切割装置、触发装置和控制系统；所述的转动装置包括套筒、驱动齿轮、从动齿轮、滑套和电机三；所述的套筒内设有加热丝；所述的套筒包裹着高压电线且相互之间有间隔；所述的套筒设于支撑杆上；所述的套筒与支撑杆的凹槽部分接触；所述的套筒内夹层里设有多根加热丝；所述的加热丝采用环绕方式设于套筒夹层内且相互之间有间隔；所述的驱动齿轮设于电机三上；所述的驱动齿轮位于套筒的一侧；所述的从动齿轮固定在滑套上；所述的从动齿轮与支撑杆之间有间隔；所述的从动齿轮与切割装置之间有间隔；所述的驱动齿轮直径远远小于钢丝绳到套筒之间的距离；所述的滑套与电阻箱固定连接；所述的滑套安装在套筒上并且可以沿着套筒延长线的方向左右滑动，所述的滑套可在套筒周长的方向上自由转动；所述的驱动齿轮与从动齿轮通过啮合的方式连接；所述的切割装置包括电阻线、电阻箱、钢丝绳、电机一和电机二；所述的电阻线两头分别设于电阻箱上；所述的电阻线设于套筒的一侧，所述的电阻线与驱动齿轮的位置不在同一侧；所述的电阻箱设于支撑杆侧面；所述的电阻线和电阻箱两边分别与电机一和电机二连接；所述的电阻箱与控制系统连接；所述的电机一和电机二分别设于套筒的两端；所述的电机一和电机二内部均设有钢丝绳和收线器；所述的电机一和电机二分别通过钢丝绳与电阻箱连接；所述的电机二轴向设于从动齿轮的前方且所述的电机二与从动齿轮相互之间有间隔；所述的电机一、电机二、电机三和加热丝均与控制系统连接；所述的触发装置包括支撑杆、顶块、压力传感器、位置传感器、连接杆和弹簧柱；所述的支撑杆设于套筒下方；所述的顶块设于支撑杆凹槽的底部；所述的顶块与弹簧柱连接；所述的顶块与套筒相互接触；所述的压力传感器设于顶块上；所述的位置传感器设于支撑杆杆端内侧；所述的连接杆设于顶块下方且方向垂直向下；所述的连接杆上设有位置信息器；所述的弹簧柱设于支撑杆杆部的内侧；所述的压力传感器、位置传感器与控制系统连接。驱动齿轮由电机三带动运转，从动齿轮固定在滑套上，通过驱动齿轮转动使从动齿轮转动，从而带动滑套在套筒上转动；转动的过程中钢丝绳到套筒的距离大于驱动齿轮的直径，避免转动时钢丝绳和驱动齿轮发生接触缠绕在一起；滑套安装在套筒上可以自由转动，通过电机一和电机二的收线和放线配合实现切割装置在套筒上前后移动的功能；切割装置转动时不会和驱动齿轮或从动齿轮发生接触；采用驱动齿轮带动从动齿轮进行转动，从而使套筒与从动齿轮同时转动，实现由驱动齿轮带动套筒转动，促使附着在套筒表面的冰块或者雪块下落，附着较紧的冰块则通过切割装置进行切割，去除所附着的冰块；在套筒夹层内还装有加热丝，套筒转动的同时加热丝也持续发出热量，用于融化套筒表面的结冰。通过电阻线和电阻箱组合成一个靠高温发热进行切割的设备；采用电阻箱对电阻线进行电阻值的改变和控制，从而控制电阻线的温度，可对于不同强度的冰块进行切割；冰块越重其强度越高，所需的温度就越高，通过电阻箱改变电阻的大小从而提高电阻线发出的温度；通过套筒转动、套筒内部的加热丝发热和电阻线发热共同实现对附着在套筒上的结冰进行切割和去除。支撑杆对于套筒起到了限位的作用，使套筒只能够在支撑杆的凹槽里转动；同时支撑杆还可以避免套筒对高压电线的压力，起到保护作用；顶块和压力传感器用于触发除冰作业的关键点，当顶块受力被向下挤压时，压力传感器能够检测到压力值的变化，同时顶块被下压后会带动着连接杆向下移动，移动的过程会导致位置传感器无法正常检测到其对应的位置信号，此时由位置传感器和压力传感器共同作用将异常信号反馈到控制系统内，由控制系统控制转动装置和切割装置工作进行除冰作业，待冰块清除完毕顶块不受套筒挤压，且在复位弹簧的作用下向上移动，压力传感器和位置传感器均检测到正常的信号后，由控制系统关闭转动装置和切割装置的工作。
作为进一步技术改进，以上所述套筒的材质采用环氧树脂混合物。环氧树脂混合物具有所要求的使用性能，通过不同工艺可以实现如耐高温、耐低温、高强度、高柔性、耐老化、导磁、导热等特点；环氧树脂还具有良好的电绝缘性能，属于轻质、高硬、高强和经济适用的材料；环氧树脂的优点还具有耐化学品性优良、漆膜附着力强、具有较好的耐热性和电绝缘性。由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点，已在高低压电器、电机和电子元器件上得到广泛应用，发展很快。套筒采用环氧树脂混合物作为主要材料可以避免漏电的情况，同时它具有耐低温的特性，可以对抗雨雪寒冻的天气，并且它还具有良好的经济型，比较适合长距离铺设在高压线外部。
作为进一步技术改进，以上所述的加热丝采用铁铬铝合金发热丝。铁铬铝电热合金其使用温度高，最高使用温度可达1400度，使用寿命长、表面负荷高、抗氧化性能好、电阻率高，价格便宜等特点。加热丝采用铁铬铝合金发热丝可以为套筒表面提供足够的温度，用于解冻套筒表面的冰或雪。
作为进一步技术改进，以上所述的弹簧柱采用可复位刚性弹簧。所采用的弹簧柱足够支撑套筒的重量，套筒结冰后会增加重量，会使弹簧柱受力下压。
本发明的控制系统采用常规的单片机、PLC等常用电控系统。
与现有技术相比，本发明的优点：
1.本发明的高压电线除冰装置通过在电线上设置传动装置，传动装置上设置切割装置，以此来达到自动、高效的为高压线除冰的目的。
2.本发明实用性强，使用比较简单，能够自动、高效的保护高压线不受外力损害，延长了高压线的使用寿命，节省人力投入。
3.本发明除冰过程不需人工参与，可根据冰雪附着的重量自动控制设备除冰，大大减少了人工操作存在的危险性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为触发装置的结构示意图。
图中序号以及相对应的名称：
电机一1、钢丝绳2、电阻丝3、电阻箱4、电机二5、从动齿轮6、加热丝7、支撑杆8、电机三9、驱动齿轮10、滑套11、套筒12、压力传感器13、位置传感器14、连接杆15、弹簧柱16、顶块17。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
如图1所示，一种高压电线除冰装置包括转动装置、切割装置和触发装置；所述的转动装置包括套筒12、驱动齿轮10、从动齿轮6、滑套11和电机三9；所述的套筒12内设有加热丝7；所述的套筒12包裹着高压电线且相互之间有间隔；所述的套筒12设于支撑杆8上；所述的套筒12与支撑杆8的凹槽部分接触；所述的套筒12内夹层里设有多根加热丝7；所述的加热丝7采用环绕方式设于套筒12夹层内且相互之间有间隔；所述的驱动齿轮10设于电机三9上；所述的驱动齿轮10位于套筒12的一侧；所述的从动齿轮6固定在滑套11上；所述的从动齿轮6与支撑杆8之间有间隔；所述的从动齿轮6与切割装置之间有间隔；所述的驱动齿轮10直径远远小于钢丝绳2到套筒12之间的距离；所述的滑套11与电阻箱4固定连接；所述的滑套11安装在套筒12上并且可以沿着套筒12延长线的方向左右滑动，所述的滑套11可在套筒12周长的方向上自由转动；所述的驱动齿轮10与从动齿轮6通过啮合的方式连接；所述的切割装置包括电阻线、电阻箱4、钢丝绳2、电机一1和电机二5；所述的电阻线两头分别设于电阻箱4上；所述的电阻线设于套筒12的一侧，所述的电阻线与驱动齿轮10的位置不在同一侧；所述的电阻箱4设于支撑杆8侧面；所述的电阻线和电阻箱4两边分别与电机一1和电机二5连接；所述的电阻箱4与控制系统连接；所述的电机一1和电机二5分别设于套筒12的两端；所述的电机一1和电机二5内部均设有钢丝绳2和收线器；所述的电机一1和电机二5分别通过钢丝绳2与电阻箱4连接；所述的电机二5轴向设于从动齿轮6的前方且所述的电机二5与从动齿轮6相互之间有间隔；所述的电机一1、电机二5、电机三9和加热丝7均与控制系统连接；所述的触发装置包括支撑杆8、顶块17、压力传感器13、位置传感器14、连接杆15和弹簧柱16；所述的支撑杆8设于套筒12下方；所述的顶块17设于支撑杆8凹槽的底部；所述的顶块17与弹簧柱16连接；所述的顶块17与套筒12相互接触；所述的压力传感器13设于顶块17上；所述的位置传感器14设于支撑杆8杆端内侧；所述的连接杆15设于顶块17下方且方向垂直向下；所述的连接杆15上设有位置信息器；所述的弹簧柱16设于支撑杆8杆部的内侧；所述的压力传感器13、位置传感器14与控制系统连接；所述套筒12的材质采用环氧树脂混合物；所述的加热丝7采用铁铬铝合金发热丝；所述的弹簧柱16采用可复位刚性弹簧。
驱动齿轮10由电机三9带动运转，从动齿轮6固定在滑套11上，通过驱动齿轮10转动使从动齿轮6转动，从而带动滑套11在套筒12上转动；转动的过程中钢丝绳2到套筒12的距离大于驱动齿轮10的直径，避免转动时钢丝绳2和驱动齿轮10发生接触缠绕在一起；滑套11安装在套筒12上可以自由转动，通过电机一1和电机二5的收线和放线配合实现切割装置在套筒12上前后移动的功能；切割装置转动时不会和驱动齿轮10或从动齿轮6发生接触；采用驱动齿轮10带动从动齿轮6进行转动，从而使套筒12与从动齿轮6同时转动，实现由驱动齿轮10带动套筒12转动，促使附着在套筒12表面的冰块或者雪块下落，附着较紧的冰块则通过切割装置进行切割，去除所附着的冰块；在套筒12夹层内还装有加热丝7，套筒12转动的同时加热丝7也持续发出热量，用于融化套筒12表面的结冰。通过电阻线和电阻箱4组合成一个靠高温发热进行切割的设备；采用电阻箱4对电阻线进行电阻值的改变和控制，从而控制电阻线的温度，可对于不同强度的冰块进行切割；冰块越重其强度越高，所需的温度就越高，通过电阻箱4改变电阻的大小从而提高电阻线发出的温度；通过套筒12转动、套筒12内部的加热丝7发热和电阻线发热共同实现对附着在套筒12上的结冰进行切割和去除。支撑杆8对于套筒12起到了限位的作用，使套筒12只能够在支撑杆8的凹槽里转动；同时支撑杆8还可以避免套筒12对高压电线的压力，起到保护作用；顶块17和压力传感器13用于触发除冰作业的关键点，当顶块17受力被向下挤压时，压力传感器13能够检测到压力值的变化，同时顶块17被下压后会带动着连接杆15向下移动，移动的过程会导致位置传感器14无法正常检测到其对应的位置信号，此时由位置传感器14和压力传感器13共同作用将异常信号反馈到控制系统内，由控制系统控制转动装置和切割装置工作进行除冰作业，待冰块清除完毕顶块17不受套筒12挤压，且在复位弹簧的作用下向上移动，压力传感器13和位置传感器14均检测到正常的信号后，由控制系统关闭转动装置和切割装置的工作。环氧树脂混合物具有所要求的使用性能，通过不同工艺可以实现如耐高温、耐低温、高强度、高柔性、耐老化、导磁、导热等特点；环氧树脂还具有良好的电绝缘性能，属于轻质、高硬、高强和经济适用的材料；环氧树脂的优点还具有耐化学品性优良、漆膜附着力强、具有较好的耐热性和电绝缘性。由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点，已在高低压电器、电机和电子元器件上得到广泛应用，发展很快。套筒12采用环氧树脂混合物作为主要材料可以避免漏电的情况，同时它具有耐低温的特性，可以对抗雨雪寒冻的天气，并且它还具有良好的经济型，比较适合长距离铺设在高压线外部。铁铬铝电热合金其使用温度高，最高使用温度可达1400度，使用寿命长、表面负荷高、抗氧化性能好、电阻率高，价格便宜等特点。加热丝7采用铁铬铝合金发热丝可以为套筒12表面提供足够的温度，用于解冻套筒12表面的冰或雪。所采用的弹簧柱16足够支撑套筒12的重量，套筒12结冰后会增加重量，会使弹簧柱16受力下压。
实施例二：
如图1所示，一种高压电线除冰装置包括转动装置、切割装置和触发装置；所述的转动装置包括套筒12、驱动齿轮10、从动齿轮6、滑套11和电机三9；所述的套筒12内设有加热丝7；所述的套筒12包裹着高压电线且相互之间有间隔；所述的套筒12设于支撑杆8上；所述的套筒12与支撑杆8的凹槽部分接触；所述的套筒12内夹层里设有多根加热丝7；所述的加热丝7采用环绕方式设于套筒12夹层内且相互之间有间隔；所述的驱动齿轮10设于电机三9上；所述的驱动齿轮10位于套筒12的一侧；所述的从动齿轮6固定在滑套11上；所述的从动齿轮6与支撑杆8之间有间隔；所述的从动齿轮6与切割装置之间有间隔；所述的驱动齿轮10直径远远小于钢丝绳2到套筒12之间的距离；所述的滑套11与电阻箱4固定连接；所述的滑套11安装在套筒12上并且可以沿着套筒12延长线的方向左右滑动，所述的滑套11可在套筒12周长的方向上自由转动；所述的驱动齿轮10与从动齿轮6通过啮合的方式连接；所述的切割装置包括电阻线、电阻箱4、钢丝绳2、电机一1和电机二5；所述的电阻线两头分别设于电阻箱4上；所述的电阻线设于套筒12的一侧，所述的电阻线与驱动齿轮10的位置不在同一侧；所述的电阻箱4设于支撑杆8侧面；所述的电阻线和电阻箱4两边分别与电机一1和电机二5连接；所述的电阻箱4与控制系统连接；所述的电机一1和电机二5分别设于套筒12的两端；所述的电机一1和电机二5内部均设有钢丝绳2和收线器；所述的电机一1和电机二5分别通过钢丝绳2与电阻箱4连接；所述的电机二5轴向设于从动齿轮6的前方且所述的电机二5与从动齿轮6相互之间有间隔；所述的电机一1、电机二5、电机三9和加热丝7均与控制系统连接；所述的触发装置包括支撑杆8、顶块17、压力传感器13、位置传感器14、连接杆15和弹簧柱16；所述的支撑杆8设于套筒12下方；所述的顶块17设于支撑杆8凹槽的底部；所述的顶块17与弹簧柱16连接；所述的顶块17与套筒12相互接触；所述的压力传感器13设于顶块17上；所述的位置传感器14设于支撑杆8杆端内侧；所述的连接杆15设于顶块17下方且方向垂直向下；所述的连接杆15上设有位置信息器；所述的弹簧柱16设于支撑杆8杆部的内侧；所述的压力传感器13、位置传感器14与控制系统连接。
驱动齿轮10由电机三9带动运转，从动齿轮6固定在滑套11上，通过驱动齿轮10转动使从动齿轮6转动，从而带动滑套11在套筒12上转动；转动的过程中钢丝绳2到套筒12的距离大于驱动齿轮10的直径，避免转动时钢丝绳2和驱动齿轮10发生接触缠绕在一起；滑套11安装在套筒12上可以自由转动，通过电机一1和电机二5的收线和放线配合实现切割装置在套筒12上前后移动的功能；切割装置转动时不会和驱动齿轮10或从动齿轮6发生接触；采用驱动齿轮10带动从动齿轮6进行转动，从而使套筒12与从动齿轮6同时转动，实现由驱动齿轮10带动套筒12转动，促使附着在套筒12表面的冰块或者雪块下落，附着较紧的冰块则通过切割装置进行切割，去除所附着的冰块；在套筒12夹层内还装有加热丝7，套筒12转动的同时加热丝7也持续发出热量，用于融化套筒12表面的结冰。通过电阻线和电阻箱4组合成一个靠高温发热进行切割的设备；采用电阻箱4对电阻线进行电阻值的改变和控制，从而控制电阻线的温度，可对于不同强度的冰块进行切割；冰块越重其强度越高，所需的温度就越高，通过电阻箱4改变电阻的大小从而提高电阻线发出的温度；通过套筒12转动、套筒12内部的加热丝7发热和电阻线发热共同实现对附着在套筒12上的结冰进行切割和去除。支撑杆8对于套筒12起到了限位的作用，使套筒12只能够在支撑杆8的凹槽里转动；同时支撑杆8还可以避免套筒12对高压电线的压力，起到保护作用；顶块17和压力传感器13用于触发除冰作业的关键点，当顶块17受力被向下挤压时，压力传感器13能够检测到压力值的变化，同时顶块17被下压后会带动着连接杆15向下移动，移动的过程会导致位置传感器14无法正常检测到其对应的位置信号，此时由位置传感器14和压力传感器13共同作用将异常信号反馈到控制系统内，由控制系统控制转动装置和切割装置工作进行除冰作业，待冰块清除完毕顶块17不受套筒12挤压，且在复位弹簧的作用下向上移动，压力传感器13和位置传感器14均检测到正常的信号后，由控制系统关闭转动装置和切割装置的工作。环氧树脂混合物具有所要求的使用性能，通过不同工艺可以实现如耐高温、耐低温、高强度、高柔性、耐老化、导磁、导热等特点；环氧树脂还具有良好的电绝缘性能，属于轻质、高硬、高强和经济适用的材料；环氧树脂的优点还具有耐化学品性优良、漆膜附着力强、具有较好的耐热性和电绝缘性。由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点，已在高低压电器、电机和电子元器件上得到广泛应用，发展很快。
实施例三
本实施例三同实施例一结构及原理基本相同，不同的是将电阻线替换为其他可加热的金属丝，照样能够实现本发明的目的。
显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种高压电线除冰装置，其特征在于：包括转动装置、切割装置、触发装置和控制系统；
所述的转动装置包括套筒（12）、驱动齿轮（10）、从动齿轮（6）、滑套（11）和电机三（9）；
所述的套筒（12）包裹着高压电线且相互之间有间隔；所述的套筒（12）设于支撑杆（8）上；所述的套筒（12）与支撑杆（8）的凹槽部分接触；所述的套筒（12）内夹层里设有多根加热丝（7）；所述的加热丝（7）采用环绕方式设于套筒（12）夹层内且相互之间有间隔；
所述的驱动齿轮（10）设于电机三（9）上；所述的驱动齿轮（10）位于套筒（12）的一侧；所述的从动齿轮（6）固定在滑套（11）上；所述的从动齿轮（6）与支撑杆（8）之间有间隔；所述的从动齿轮（6）与切割装置之间有间隔；所述的驱动齿轮（10）直径小于钢丝绳（2）到套筒（12）之间的距离；
所述的滑套（11）与电阻箱（4）固定连接；所述的滑套（11）安装在套筒（12）上并且可以沿着套筒（12）延长线的方向左右滑动，所述的滑套（11）可在套筒（12）周长的方向上自由转动；所述的驱动齿轮（10）与从动齿轮（6）通过啮合的方式连接；
所述的切割装置包括电阻线、电阻箱（4）、钢丝绳（2）、电机一（1）和电机二（5）；
所述的电阻线两头分别设于电阻箱（4）上；所述的电阻线设于套筒（12）的一侧，所述的电阻线与驱动齿轮（10）的位置不在同一侧；所述的电阻箱（4）设于支撑杆（8）侧面；所述的电阻线和电阻箱（4）两边分别与电机一（1）和电机二（5）连接；所述的电阻箱（4）与控制系统连接；所述的电机一（1）和电机二（5）分别设于套筒（12）的两端；所述的电机一（1）和电机二（5）内部均设有钢丝绳（2）和收线器；所述的电机一（1）和电机二（5）分别通过钢丝绳（2）与电阻箱（4）连接；所述的电机二（5）轴向设于从动齿轮（6）的前方且所述的电机二（5）与从动齿轮（6）相互之间有间隔；所述的电机一（1）、电机二（5）、电机三（9）和加热丝（7）均与控制系统连接；
所述的触发装置包括支撑杆（8）、顶块（17）、压力传感器（13）、位置传感器（14）、连接杆（15）和弹簧柱（16）；
所述的支撑杆（8）设于套筒（12）下方；所述的顶块（17）设于支撑杆（8）凹槽的底部；所述的顶块（17）与弹簧柱（16）连接；所述的顶块（17）与套筒（12）相互接触；所述的压力传感器（13）设于顶块（17）上；所述的位置传感器（14）设于支撑杆（8）杆端内侧；所述的连接杆（15）设于顶块（17）下方且方向垂直向下；所述的连接杆（15）上设有位置信息器；所述的弹簧柱（16）设于支撑杆（8）杆部的内侧；所述的压力传感器（13）、位置传感器（14）与控制系统连接,
所述套筒（12）的材质采用环氧树脂混合物。
2.根据权利要求1所述的高压电线除冰装置，其特征在于：所述的加热丝（7）采用铁铬铝合金发热丝。
3.根据权利要求1所述的高压电线除冰装置，其特征在于：所述的弹簧柱（16）采用可复位刚性弹簧。
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