国产精品不卡在线,精品国产_亚洲人成在线高清,色亚洲一区,91激情网

對(duì)寒冷地區(qū)來說，覆冰是一種普遍的自然現(xiàn)象，但對(duì)輸電線路卻是一種極大的威脅。一旦覆冰發(fā)生，輸電線路將可能發(fā)生導(dǎo)線斷股、斷線、舞動(dòng)，桿塔金具損壞，絕緣子冰閃等機(jī)械和電氣事故，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大范圍、長時(shí)間的供電中斷。

我國是輸電線路覆冰事故最頻發(fā)的國家之一，長期以來難以預(yù)測(cè)輸電線路覆冰事故給國家造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。2008年大規(guī)模的電網(wǎng)冰災(zāi)促進(jìn)了我國對(duì)輸電線路冰災(zāi)防治領(lǐng)域的研究，學(xué)者們?cè)谳旊娋€路覆冰積雪的形成機(jī)理、致災(zāi)機(jī)制以及防冰除冰方法等方面均取得了一定進(jìn)展。然而由于覆冰現(xiàn)象的復(fù)雜性和隨機(jī)性，輸電線路覆冰災(zāi)害仍然難以杜絕。

輸電線路導(dǎo)線的覆冰累積是一個(gè)綜合流體力學(xué)、熱力學(xué)的物理過程。在長期的研究過程中，學(xué)者們從輸電線路覆冰積雪的不同影響因素出發(fā)，提出了許多防冰除冰的方法，如機(jī)械除冰、防冰涂料、熱力學(xué)融冰及電脈沖除冰等。

各種方法在不同的環(huán)境和使用條件下均有一定的效果，但都存在局限性，沒有任何一種方法能完全解決輸電線路覆冰問題?，F(xiàn)階段直流融冰方法作為一種高效的主動(dòng)除冰方式在中國被廣泛采用。但是直流融冰方法需要線路停電進(jìn)行、設(shè)備成本高昂，而且直流融冰裝置的接入操作和起效均需要一定的時(shí)間。所以對(duì)于極速、大面積的冰雪寒流侵襲，直流融冰也顯得無能為力。

輸電線路導(dǎo)線外部附加熱磁材料除冰是一種自動(dòng)、不斷電防冰除冰方法。七五攻關(guān)中，武漢高壓研究所等單位研制出多種LC（低居里點(diǎn)）合金材料，并將其制成熱磁線纏繞在導(dǎo)線外側(cè)以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線除冰。但是由于LC材料的造價(jià)過于昂貴，并且熱磁線的安裝過于困難導(dǎo)致其難以進(jìn)行推廣使用。

高小玫等計(jì)算了不同磁熱結(jié)構(gòu)的發(fā)熱量，為磁熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。李窘等制作了導(dǎo)線用低居里點(diǎn)磁性防覆冰鋼絲，并且在自然實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了其有效性。蔣興良等通過分析研究后指出附加磁熱材料實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線不斷電除冰是完全可行的，但是材料成本需要進(jìn)一步降低，制作工藝需要進(jìn)一步改進(jìn)。

重慶大學(xué)的研究人員總結(jié)已有的導(dǎo)線防除冰經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合磁熱計(jì)算和除冰過程熱平衡分析，提出在導(dǎo)線上分段加裝鐵磁復(fù)合材料制成的渦流自熱環(huán)，使其在導(dǎo)線傳輸電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)下產(chǎn)生電磁熱損耗，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線不停電自動(dòng)除冰方法。

圖1 渦流自熱環(huán)外觀尺寸

研究人員通過磁熱分析，對(duì)不同傳輸電流下渦流自熱環(huán)的發(fā)熱功率特性進(jìn)行了計(jì)算；同時(shí)通過對(duì)導(dǎo)線除冰過程熱平衡的分析，計(jì)算出不同風(fēng)速、不同溫度條件下導(dǎo)線的臨界除冰功率。在人工氣候室內(nèi)開展LGJ◆400/35導(dǎo)線的渦流自熱環(huán)防/除冰試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，間隔布置的渦流自熱環(huán)可以明顯抑制導(dǎo)線覆冰的形成，除布置處完全融冰外，可使整段導(dǎo)線的覆冰質(zhì)量減少18.38%～30.61%。

研究人員認(rèn)為渦流自熱環(huán)是一種簡單、有效且低成本的導(dǎo)線不斷電防冰除冰方法，可以有效地減緩導(dǎo)線的覆冰增長。但是渦流自熱環(huán)給輸電線路帶來額外電能損耗也不能被忽視。他們分析我國輸電線路的覆冰災(zāi)害，除了大范圍的冰雪天氣來襲造成大范圍的冰災(zāi)事故，其還具有典型的微地形、微氣象的特點(diǎn)。

圖2 渦流自熱環(huán)除冰效果（覆冰2小時(shí)）

研究人員指出，微地形、微氣象覆冰是指在某個(gè)小范圍內(nèi)由于微地形的存在，使該區(qū)域內(nèi)的微氣象因子將發(fā)生異變，引發(fā)該該處輸電線路嚴(yán)重的覆冰災(zāi)害。常見的微地形有高山分水嶺、地勢(shì)抬升、峽谷、埡口等，其范圍可小至幾百米空間、幾個(gè)甚至一個(gè)檔距之間。微地形、微氣象區(qū)域的覆冰現(xiàn)象嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間長、危害大，并且難以防治，大范圍的直流融冰設(shè)備都束手無策。但是渦流自熱環(huán)卻非常適合用于以微地形、微氣象覆冰區(qū)域等小范圍局部覆冰嚴(yán)重的地區(qū)的冰災(zāi)防治。

研究人員表示，當(dāng)輸電線路途徑長幾千米甚至幾百米的微地形、微氣象覆冰區(qū)域時(shí)，倒塔、斷線的等冰災(zāi)事故難以杜絕，直流融冰手段又難以實(shí)時(shí)開展，這時(shí)非常適合在該區(qū)域布置渦流自熱環(huán)來抑制導(dǎo)線覆冰形成，降低冰災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。渦流自熱環(huán)作為我國大范圍直流融冰措施的補(bǔ)充，具有不錯(cuò)的應(yīng)用前景。

圖3 渦流自熱環(huán)除冰效果（覆冰2小時(shí)）

研究人員最后總結(jié)認(rèn)為：

1）LGJ◆400/35導(dǎo)線渦流自熱環(huán)除冰試驗(yàn)表明，渦流自熱環(huán)在試驗(yàn)條件下可以有效地減緩導(dǎo)線表面覆冰。人工氣候室導(dǎo)線防/除冰試驗(yàn)結(jié)果表明，與未布置渦流自熱環(huán)的導(dǎo)線相比，0.6m間隔布置的渦流自熱環(huán)可以減少導(dǎo)線表面18.38%～30.61%覆冰質(zhì)量。

2）渦流自熱環(huán)的除冰效率隨著傳輸電流的增加而增加。與此同時(shí)由于渦流自熱環(huán)可以加速導(dǎo)線表面水膜的散失，在雨凇覆冰時(shí)除冰效率更高。

3）渦流自熱環(huán)的磁熱產(chǎn)生量與導(dǎo)線的傳輸電流直接相關(guān)，當(dāng)傳輸電流較小時(shí)渦流自熱環(huán)的磁熱量隨著傳輸電流的增大迅速增加，但是存在明顯的飽和趨勢(shì)。

4）導(dǎo)線表面的臨界覆冰功率與環(huán)境參數(shù)有密切關(guān)系，其隨著環(huán)境溫度的減小而增加，隨著風(fēng)速的增加而增加。

5）渦流自熱環(huán)是一種簡單、有效的不停電導(dǎo)線防冰除冰措施。可以在微地形、微氣象等小范圍重覆冰區(qū)域內(nèi)推廣使用。其熱源控制以及最佳防冰經(jīng)濟(jì)布置策略還需要進(jìn)一步的研究。

以上研究成果發(fā)表在2021年第10期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“采用渦流自熱環(huán)防止輸電線路冰雪災(zāi)害的方法研究”，作者為黃亞飛、蔣興良 等。