CN113674907A - 可融冰电缆 - Google Patents
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Abstract
一种可融冰电缆，包括承载单元及多根导电线，还包括多根绝缘加热线，所述多根绝缘加热线对称地置于所述钢芯与所述导电线之间，所述多根绝缘加热线用于与交流电源连接形成回路并产生焦耳热以融化所述可融冰电缆外的覆冰。上述可融冰电缆可在加载交流电至对称设置于承载单元与导电线之间的绝缘加热线时将热传导至可融冰电缆的表面进行融冰，能耗小，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及电缆领域，特别涉及一种可融冰电缆。
背景技术
我国幅员江阔、地势复杂，许多输电线路跨越冰雪多发的地带，在冬季极易遭受低温雨雪凝冻灾害，对电网造成极大破坏，大面积停电使国民经济及人民生活都受到严重影响。包括四川、云南、贵州、广西、重庆、湖南、江西、湖北、安徽、西藏等局部高寒山区和微地形区域的输电线路经常受寒潮影响，造成巨大损失。与此同时，世界范围内的电网覆冰情况也不容乐观。
当前，国内外已经针对输电线路覆冰问题开展了卓有成效的研巧工作，开发了一些抗冰融冰技术，并获得了成功的应用。比较成熟可行的融冰技术主要基于线路导线热效应的热融冰方法，可以分为交流融冰和直流融冰两类。交流融冰可以直接利用变电站一次设备，技术简单，易于实施。但由于导线的交流电抗远大于直流电阻，交流融冰电源需要提供大量的无功功率，受变压器容量的限制，有时无法满足融冰功率的要求。直流融冰不消耗无功，对电源容量的要求远小于交流，其不足在于直流融冰装置的配套设备较多，结构复杂，成本高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种耗能小、成本低的可融冰电缆。
一种可融冰电缆，包括承载单元及多根导电线，还包括多根绝缘加热线，所述多根绝缘加热线对称地置于所述钢芯与所述导电线之间，所述多根绝缘加热线用于与交流电源连接形成回路并产生焦耳热以融化所述可融冰电缆外的覆冰。
进一步地，所述可融冰电缆还包括填充于所述导电线之间及所述导电线与所述绝缘加热线之间的导热剂。
进一步地，所述导热剂为导热硅脂。
进一步地，所述承载单元包括多根钢芯，所述多根钢芯由里向外紧凑地排列于所述可融冰电缆的中心。
进一步地，所述多根钢芯呈圆形排布。
进一步地，所述绝缘加热线的数量为两根，呈180度位于所述承载单元的外侧。
进一步地，所述绝缘加热线的数量为4根，以承载单元为中心，相邻两绝缘加热线之间呈90度排布。
进一步地，所述多根导电线绕所述承载单元层叠设置，所述多根导电线包括两层。
进一步地，所述绝缘加热线为硅橡胶加热线。
进一步地，所述绝缘加热线为碳纤维加热线。
上述可融冰电缆可在加载交流电至对称设置于承载单元与导电线之间的绝缘加热线时将热传导至可融冰电缆的表面进行融冰，能耗小，成本低。
附图说明
图1为本申请提供的一种可融冰电缆的截面示意图。
主要元件符号说明
| 可融冰电缆 | 10 |
| 承载单元 | 11 |
| 导电线 | 12 |
| 绝缘加热线 | 13 |
| 加热线 | 14 |
| 绝缘层 | 15 |
| 导热剂 | 16 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，图1为本申请提供的一种可融冰电缆10的截面示意图。所述可融冰电缆10包括承载单元11、多根导电线12及多根绝缘加热线13。所述承载单元11位于所述可融冰电缆10的中心，用于保证可融冰电缆10的机械抗拉强度，以便于铺设所述可融冰电缆10。在一实施方式中，所述承载单元11包括多根钢芯，所述多根钢芯呈圆形由里向外紧凑地排列。所述多根导电线12绕所述承载单元11层叠设置，用于传输电能。在一实施方式中，所述多根导电线12包括两层。所述多根绝缘加热线13对称地置于所述钢芯与所述导电线12之间，所述绝缘加热线13包括加热线14及包覆于加热线14外的绝缘层15。所述多根绝缘加热线13用于与交流电源连接形成回路并产生焦耳热以融化所述可融冰电缆10外的覆冰。由于所述绝缘加热线13的外层绝缘，在加载电流时，可使与之相邻的导电线12不受影响。
在可融冰电缆10融冰时，将可融冰电缆10一端的内置的绝缘加热线13短接并进行绝缘处理，在可融冰电缆10另一端的预留部分，将绝缘加热线13与交流融冰电源连接，实现绝缘加热线13载流运行，交流融冰电源提供的融冰电流在绝缘加热线13内部形成回路，产生的焦耳热使可融冰电缆10升温，从而使可融冰电缆10外层的覆冰融化。
相较于现有的融冰方式中通过大功耗交流电对线路原导线进行通流加热，使其产生焦耳热融冰，本申请通过对多根绝缘加热线13进行通流加热，所需的交流电源功耗小，无需大功耗交流电发生装置，在降低能耗的同时也降低了融冰成本。相比较现有的直流融冰方式，本申请采用小功耗交流电融冰，所需设备少，成本低。另外，所述可融冰电缆10中的所述多根绝缘加热线13对称排列，在通电融冰时，将产生大小相等、方向相反、相互抵消的磁场，从而有效减小电感系数，电感近似为零，可视为无感，为纯电阻，使得电阻损耗小。
在一实施方式中，所述绝缘加热线13的数量为两根，呈180度位于所述承载单元11的外侧。在另一实施方式中，所述绝缘加热线13的数量为4根，以承载单元11为中心，相邻两绝缘加热线13之间呈90度排布。可以理解，在其他实施方式中，所述绝缘加热线13的数量可为6根、8根或更多，具体地，根据可融冰电缆10的铺设距离及导电线12数量等因素综合确定。
在一实施方式中，所述多根绝缘加热线13为硅橡胶加热线、PVC加热线、陶瓷加热线或碳纤维加热线中的一种或多种。
所述可融冰电缆10还包括填充于所述导电线12之间及所述导电线12与所述绝缘加热线13之间的导热剂16。在一实施方式中，所述导热剂16为导热硅脂。由于所述导电线12之间及所述导电线12与所述绝缘加热线13之间填充有导热剂16，导热剂16作为填充物填充在可融冰电缆10内部，具备高传热性的同时具有耐高温性，利于热量传递。另外，导热剂16的存在还减少了导电线12之间及所述导电线12与所述绝缘加热线13之间的空隙，相较于导热系数小的空气位于导电线12之间及所述导电线12与所述绝缘加热线13之间，不仅具有良好的导热性，还增加了热传导的面积，在绝缘导电线12加载交流电时，利用导热剂16的高传热效应和耐高温效应，使热量均匀高效的传递到可融冰电缆10的表面，传热效率增加，能有效缩短线路融冰的时间。
现有的融冰方式都是通过大电流对线路原导线进行通流加热，使其产生焦耳热融冰。而本申请中的所述可融冰电缆10可在加载交流电至对称设置于承载单元11与导电线12之间的绝缘加热线13时将热传导至可融冰电缆10的表面进行融冰，其在普通导线结构上进行改进创造，通过对可融冰电缆10中的多根绝缘加热线13进行单独通流加热，所以无需大电流发生装置，减少配套设备的投资和研发，能耗小且大大降了低融冰成本，同时其产生的热量可靠、安全，通过导热剂的加入，使热效率传递更为高效，适用于各种输电线路的环境，从而大大降低了现有融冰方案的复杂程度和执行难度，更具有可操作性和可实施性。
本申请中的可融冰电缆10可适用于我国大部分局部高寒山区和微地形区域以及世界范围内的覆冰地区，主要解决世界范围内的架空输电线路覆冰问题，对保证电网的安全运行有着十分重要的意义。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种可融冰电缆，包括承载单元及多根导电线，其特征在于，还包括多根绝缘加热线，所述多根绝缘加热线对称地置于所述承载单元与所述导电线之间，所述多根绝缘加热线用于与交流电源连接形成回路并产生焦耳热以融化所述可融冰电缆外的覆冰。
2.如权利要求1所述的可融冰电缆，其特征在于，所述可融冰电缆还包括填充于所述导电线之间及所述导电线与所述绝缘加热线之间的导热剂。
3.如权利要求2所述的可融冰电缆，其特征在于，所述导热剂为导热硅脂。
4.如权利要求1所述的可融冰电缆，其特征在于，所述承载单元包括多根钢芯，所述多根钢芯由里向外紧凑地排列于所述可融冰电缆的中心。
5.如权利要求4所述的可融冰电缆，其特征在于，所述多根钢芯呈圆形排布。
6.如权利要求1所述的可融冰电缆，其特征在于，所述绝缘加热线的数量为两根，呈180度位于所述承载单元的外侧。
7.如权利要求1所述的可融冰电缆，其特征在于，所述绝缘加热线的数量为4根，以承载单元为中心，相邻两绝缘加热线之间呈90度排布。
8.如权利要求1所述的可融冰电缆，其特征在于，所述多根导电线绕所述承载单元层叠设置，所述多根导电线包括两层。
9.如权利要求1所述的可融冰电缆，其特征在于，所述绝缘加热线为硅橡胶加热线。
10.如权利要求1所述的可融冰电缆，其特征在于，所述绝缘加热线为碳纤维加热线。
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