CN207944410U - 一种铁路隧道风能自动除冰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种铁路隧道风能自动除冰装置，通过风轮带动风能发电机组发电，将风能转化的电能存储在电能储存器中，为该铁路隧道风能自动除冰装置的工作提供动力，通过将引流管容纳口上方正对隧道顶部内壁上形成冰柱的缝隙设置，并在容纳口处外壁上设置加热件，对缝隙漏水或冰柱进行加热，防止结冰或将冰柱融化，并通过引流管将水引流到侧部，进一步地，通过温度传感器监测隧道内的温度，并通过温度控制器对加热件进行控制，当隧道内温度在零度一下时，加热件处于工作状态，利用风能提供动力实现自动化的防止结冰或将冰柱融化，降低了除冰成本、提高了除冰效率、无需人工在艰苦环境中除冰、安全系数高。

Description

一种铁路隧道风能自动除冰装置

技术领域

本实用新型涉及铁路隧道接触网安全领域，尤其是一种铁路隧道风能自动除冰装置。

背景技术

接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空之字形架设的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。在冬季寒冷的地方，由于铁路隧道顶部的内壁上拱与拱之间缝隙渗漏，隧道顶部的内壁上就会形成冰柱，当冰柱侵入到铁路隧道中架设的高压接触网放电区域时，就会发生放电，造成牵引变电所跳闸断电，中断列车运行，甚至出现接触网局部烧损、烧断的事故，严重危害到接触网的正常工作和安全供电。

现有技术中采用人工敲打的方法除去冰柱，尤其是在高寒地区的冬季，温度低达零下十几度，隧道内的冰柱反复不停生长，需要人工多次反复除去冰柱，除冰成本高、效率低下，而且工作环境艰苦，危险系数高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种铁路隧道风能自动除冰装置，以解决现有技术中的问题，降低铁路隧道除冰成本、且提高工作效率。

本实用新型提供了一种铁路隧道风能自动除冰装置，所述铁路隧道风能自动除冰装置包括：

安装在隧道顶部内壁上且朝向隧道入口的风轮，与所述风轮顺次连接的风能发电机组、电能储存器；

分别与所述电能储存器连接的电加热件、温度传感器、温度控制器，所述温度控制器还分别与所述电加热件、所述温度传感器连接；

安装在所述隧道顶部内壁上且两端开口的弧形的引流管，所述引流管的两端开口分别延伸至所述隧道内壁的侧部，所述引流管顶部设置有容纳口，所述容纳口上方正对所述隧道顶部内壁上形成冰柱的缝隙，所述电加热件设置在所述容纳口处的所述引流管的外壁上。

作为优选，所述风轮上还设置有风能收集结构，所述风能收集结构包括直径逐渐减小的喇叭头，所述喇叭头的大直径端朝向隧道入口，所述喇叭头的小直径端朝向所述风轮。

作为优选，所述电加热件包括陶瓷电加热管和电加热丝，所述电加热丝设置于陶瓷电加热管内。

作为优选，所述电加热件包括发热电线，所述发热电线设置有至少一根。

进一步地，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括盐水存储器和循环泵，所述循环泵与所述电能储存器连接，所述盐水存储器设置在所述引流管的两端开口处，所述循环泵用于将盐水存储器内储存的盐水抽至所述引流管内。

具体地，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括设置在隧道内壁上的热风管，所述热风管的进风口朝向隧道入口，所述热风管的出风口正对所述隧道顶部内壁上形成冰柱的缝隙，所述热风管内部靠近出风口处设置有热风机，所述热风机与电能储存器连接。

进一步地，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述电能储存器连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提出的技术方案的有益技术效果包括：

本实用新型实施例公开了一种铁路隧道风能自动除冰装置，通过风轮带动风能发电机组发电，将风能转化的电能存储在电能储存器中，为该铁路隧道风能自动除冰装置的工作提供动力，通过将引流管容纳口上方正对隧道顶部内壁上形成冰柱的缝隙设置，并在容纳口处外壁上设置电加热件，对缝隙漏水或冰柱进行加热，防止结冰或将冰柱融化，并通过引流管将水引流到侧部，进一步地，通过温度传感器监测隧道内的温度，并通过温度控制器对加热件进行控制，当隧道内温度在零度一下时，加热件处于工作状态，利用风能提供动力实现自动化的防止结冰或将冰柱融化，降低了除冰成本、提高了除冰效率、无需人工在艰苦环境中除冰、安全系数高，尤其是利用了清洁的风能提供动力，清洁环保。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的铁路隧道风能自动除冰装置的结构示意图；

附图标记说明：

1隧道，11缝隙，2引流管，21容纳口，3风轮，4风能发电机组，5电能储存器，6电加热件，7盐水存储器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例中提供了一种铁路隧道风能自动除冰装置，所述铁路隧道风能自动除冰装置包括：

安装在隧道1顶部内壁上且朝向隧道1入口的风轮3，与所述风轮3顺次连接的风能发电机组4、电能储存器5。

需要说明的是，由于铁路隧道1外到铁路隧道1内的空间发生了剧烈变化的结构特点，使得铁路隧道1中具有丰富的风能，同时列车高速驶入铁路隧道1中时撞击隧道1内空气产生高压波，高压波往在隧道1内以空气的速度传递，也会形成风能。本实用新型实施例中，隧道1内的风能带动风轮3转动，风轮3进一步带动风能发电机组4发电，将隧道1内丰富的风能转化为电能，并储存在电能储存器5中，为实施例中整个铁路隧道风能自动除冰装置正常工作提供动力。

分别与所述电能储存器5连接的电加热件6、温度传感器、温度控制器，所述温度控制器还分别与所述电加热件6、所述温度传感器连接。

具体地，温度传感器检测隧道1内的环境温度，当温度低于零度时，通过温度控制器控制电加热件6进行工作，可根据环境温度的变化，形成对应的控制调整，提高工作效率，节能能源。

安装在所述隧道1顶部内壁上且两端开口的弧形的引流管2，所述引流管2的两端开口分别延伸至所述隧道1内壁的侧部，所述引流管2顶部设置有容纳口21，所述容纳口21上方正对所述隧道1顶部内壁上形成冰柱的缝隙11，所述电加热件6设置在所述容纳口21处的所述引流管2的外壁上。

需要说明的是，冰柱正对容纳口21，容纳口21可承接冰柱，电加热件6设置引流管2的外壁上，可防止引流管2内的水接触电加热件6导致的短路损坏，电加热件6设置在容纳口21处，离隧道1顶部内壁上得缝隙11距离较近，可对缝隙11的漏水或冰柱进行加热，防止漏水结冰或者将已经形成的冰柱进行融化。进一步地，弧形的引流管2，可将漏水或融化后的水引导到隧道1内壁的侧部，有效防止水直接从隧道1顶部内壁上滴落而导致反复结冰。

通过应用本实用新型实施例公开的铁路隧道风能自动除冰装置，利用风能发电提供动力，通过加热件、温度传感器、温度控制器的设置，根据隧道1内的温度对加热件的工作进行控制，并通过引流管2将水引流到侧部，当隧道1内温度在零度以下时，加热件处于工作状态，利用风能提供动力实现自动化的防止结冰或将冰柱融化，降低了除冰成本、提高了除冰效率、无需人工在艰苦环境中除冰、安全系数高，尤其是利用了清洁的风能提供动力，清洁环保无污染。

在优选实施例中，所述风轮3上还设置有风能收集结构，所述风能收集结构包括直径逐渐减小的喇叭头，所述喇叭头的大直径端朝向隧道1入口，所述喇叭头的小直径端朝向所述风轮3。具体地，喇叭头提高风能的收集效率，使得更多的风能转化为电能。

在具体的应用中，电加热件6是将电能转化为热能，其作用是对隧道1顶部内壁的缝隙11的漏水或冰柱进行加热，作为优选的，本实施例中提供了两种不同类型的电加热件6：

第一种电加热件6：包括陶瓷电加热管和电加热丝，电加热丝设置于陶瓷电加热管内。

第二种电加热件6：包括发热电线，所述发热电线设置有至少一根，具体的数量根据实际需求而定，可以是多根。

值得说明的是，以上两种电加热件6可以单独使用，也可以结合使用，而以上两种电加热件6只是本实用新型实施例中的具体例子，其他可能将电能转化为热能的电加热件6也是本实用新型实施例保护的范围。

进一步地，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括盐水存储器7和循环泵，所述循环泵与所述电能储存器5连接，所述盐水存储器7设置在所述引流管2的两端开口处，所述循环泵用于将盐水存储器7内储存的盐水抽至所述引流管2内。

在高寒地区，冬季的隧道1温度长期处于零下十几度甚至是零下二十几度的低温状态下，本实用新型实施例中，通过盐水存储器7和循环泵的设置，利用盐水防止引流管2内结冰，从而避免引流管2因结冰导致的堵塞。

具体地，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括设置在隧道1内壁上的热风管，所述热风管的进风口朝向隧道1入口，所述热风管的出风口正对所述隧道1顶部内壁上形成冰柱的缝隙11，所述热风管内部靠近出风口处设置有热风机，所述热风机与电能储存器5连接。

在冬季的隧道1温度长期处于零下十几度甚至是零下二十几度的低温环境中，隧道1顶部内壁的缝隙11的冰柱会不停得生长，本实用新型实施例中，通过设置热风管和热风机，将热风吹向冰柱，提高冰柱的融化速度和效率。

进一步地，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述电能储存器5连接。

具体地，状态指示灯是用于指示本实用新型实施例提供的铁路隧道风能自动除冰装置的工作状态，可以包括正常工作指示灯、待机指示灯、故障指示灯等，工作人员通过状态指示灯快速了解铁路隧道风能自动除冰装置的工作状态，并根据指示对铁路隧道风能自动除冰装置进行维护。

与现有技术相比，本实用新型实施例提出的技术方案的有益技术效果包括：

本实用新型实施例提供的铁路隧道风能自动除冰装置，通过风轮3带动风能发电机组4发电，将风能转化的电能存储在电能储存器5中，为该铁路隧道风能自动除冰装置的工作提供动力，通过将引流管2容纳口21上方正对隧道1顶部内壁上形成冰柱的缝隙11设置，并在容纳口21处外壁上设置电加热件6，对缝隙11漏水或冰柱进行加热，防止结冰或将冰柱融化，并通过引流管2将水引流到侧部，进一步地，通过温度传感器监测隧道1内的温度，并通过温度控制器对电加热件6进行控制，当隧道1内温度在零度一下时，电加热件6处于工作状态，利用风能提供动力实现自动化的防止结冰或将冰柱融化，降低了除冰成本、提高了除冰效率、无需人工在艰苦环境中除冰、安全系数高。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种铁路隧道风能自动除冰装置，其特征在于，所述铁路隧道风能自动除冰装置包括：

安装在隧道顶部内壁上且朝向隧道入口的风轮，与所述风轮顺次连接的风能发电机组、电能储存器；

分别与所述电能储存器连接的电加热件、温度传感器、温度控制器，所述温度控制器还分别与所述电加热件、所述温度传感器连接；

安装在所述隧道顶部内壁上且两端开口的弧形的引流管，所述引流管的两端开口分别延伸至所述隧道内壁的侧部，所述引流管顶部设置有容纳口，所述容纳口上方正对所述隧道顶部内壁上形成冰柱的缝隙，所述电加热件设置在所述容纳口处的所述引流管的外壁上。

2.如权利要求1所述的铁路隧道风能自动除冰装置，其特征在于，所述风轮上还设置有风能收集结构，所述风能收集结构包括直径逐渐减小的喇叭头，所述喇叭头的大直径端朝向隧道入口，所述喇叭头的小直径端朝向所述风轮。

3.如权利要求1所述的铁路隧道风能自动除冰装置，其特征在于，所述电加热件包括陶瓷电加热管和电加热丝，所述电加热丝设置于陶瓷电加热管内。

4.如权利要求1所述的铁路隧道风能自动除冰装置，其特征在于，所述电加热件包括发热电线，所述发热电线设置有至少一根。

5.如权利要求1所述的铁路隧道风能自动除冰装置，其特征在于，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括盐水存储器和循环泵，所述循环泵与所述电能储存器连接，所述盐水存储器设置在所述引流管的两端开口处，所述循环泵用于将盐水存储器内储存的盐水抽至所述引流管内。

6.如权利要求1所述的铁路隧道风能自动除冰装置，其特征在于，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括设置在隧道内壁上的热风管，所述热风管的进风口朝向隧道入口，所述热风管的出风口正对所述隧道顶部内壁上形成冰柱的缝隙，所述热风管内部靠近出风口处设置有热风机，所述热风机与电能储存器连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的铁路隧道风能自动除冰装置，其特征在于，所述铁路隧道风能自动除冰装置还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述电能储存器连接。