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1、1997年3月高电压技术第23卷第1期·73·输电线路除冰防冰技术综述De-icingandAnti-icingofTransmissionLines武汉高压研究所(武汉430074)蒋兴良张丽华摘要对现有的热力、机械和被动除冰防冰技术等从能量效率和实用性等方面进行经济技术比较和综述,归纳出除冰研究的不同发展阶段在不同领域里可除冰或确认有防冰作用的30余种除冰防冰技术。结果表明:虽然热力除冰技术得到了发展,但消耗大量能量。从能量角度考虑,建议采用机械除冰技术。并提出了输电线路除冰技术研究方向。AbstractThispaperreviewsth
2、evariousdevelopedanddevelopingde-icingandanti-icingtechniques.Thisisacomparativeevaluationofallthesetechniquesbasedonenergyef-ficiencyandpracticability.Itisrecommendedtofavorthemechanicaltechniquesoverther-malmethodswhichisdevelopedbutrequiredmoreenergy.Specialdevelopmentsha
3、vebeenfinallyidentifiedasstepsforprogressinpowerlinede-icing.关键词除冰防冰热力方法机械方法导线KeywordsDe-icingAnti-icingthermalmethodmechanicalmethodconductor1引言在亚洲、欧洲、北美洲等地区输电线路覆冰积雪非常严重,威胁着电力传输及通讯网络的可靠性。不少国家一直在研究防冰除冰技术[1],目的旨在提供最可靠的供电和通讯服务。目前不仅输电和通讯部门对除冰技术极其关注,而且覆冰给航空、航海、交通运输部门也带来了巨大损失。一些国
4、家的航空部门近来研究了新的除冰技术,这些技术非常有效,并可用于输电线路导线除冰,了解各种除冰技术及现状,对我国电力部门防止冰灾发生具有重要作用。2除冰技术综述国内外除冰防冰技术可归纳为30余种,划分为4类:1)热力熔冰法;2)机械破冰法;3)自然被动法;4)其它法。对于已应用和正在研制的除防冰技术,其可行性的评价由几个方面考虑:即可应用于架空线的程度;耗能量;除冰效果;成本及运作价格。2.1热力法热力法包含了8种措施(见表1),4种是针对电力线路的,其中2种是在线路上通以高于正常电流密度的传输电流获得焦耳热。1982年Pohlman和Lande
5、rs采用的高电流密度熔冰[2];1976年以来中国一直采用和1993年以来加拿大Manitoba水电局采用的短路电流熔冰[3]。在与输电线路有关的[4]其它2种热力法中,一是1987～1990年日本Yasui、Yamamoto和Fujii等研制的电阻性铁磁线,另一是武汉高压研究所于1988～1990年研制的低居里磁热线。这4种热力除冰技术是有效的。但需要高能耗(在1～10kW/m2之间),即使其效率达到100%,这种措施仅在覆冰初期或对局部导线有效,另2种在航空领域普遍采用的除冰技术是针对飞行飞机和地面航空器的。其中,第一种技术使用热气对飞机前
6、缘进行除冰[5];需现成可用的热气源。第二种技术,由地面航空器使用冰点降低液进行除冰,但持久力有限。这两种技术应用到输电导线和地线的除冰时有困难,铁路除冰使用电磁波束,如激光、微波和无线电波。由于需要强幅电磁波束,线路的除冰应用这种技术十分困难。·74·Mar.1997HIGHVOLTAGEENGINEERINGVol.23No.1表1热力方法序号名称应用范围使用阶段冰类型除冰效果使用情况及条件价格1过电流密度导线和电缆覆冰过程中各类冰有限已采用中等2短路电流导线和电缆覆冰过程中各类冰全部已采用高3跟踪法导线和电缆覆冰过程中各类冰全部已采用中等
7、4铁磁线仅对导线覆冰过程中各类冰有限已采用高5热气运行航空器覆冰过程中各类冰全部未采用中等6热水除冰器防覆冰液地面航空器覆冰过程中各类冰有限困难高7电磁波微波激光器铁路覆冰过程中各类冰全部困难高8热吸收器太阳能板覆冰过程中各类冰冰雹后对拉线和地线有潜力低2.2机械法机械法由8种主要技术组成。其中3种是针对导线的,即“adhoc”法、滑轮铲刮法和强力振动法。滑轮铲刮法达到了实用水平。“adhoc”法由线路操作者在现场处理,处理方法千变万化,从冰可卸时采用手工除冰到冰很难脱卸时采用直升飞机或猎枪等。这种技术既不安全,又不十分有效。滑轮铲刮技术是一种
8、由地面操作人员拉动可在线路上行走的滑轮铲除导线上覆冰的方法,这种方法是目前唯一可行的输电线路除冰的机械方法。通过外部振动器使冻结输电线路导线和拉线振动
