利用共振實現(xiàn)的高壓電線的除冰系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓電線除冰領(lǐng)域，具體涉及一種利用共振實現(xiàn)的高壓電線的除冰系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在極端冰雪低溫天氣條件下，高壓電線上容易出現(xiàn)較厚的積雪、冰層、冰柱，可能會使電力線路造成斷裂、垮塌等危險，給電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性造成巨大威脅。電線上產(chǎn)生冰層和積雪的主要過程是:1.出現(xiàn)低溫天氣、發(fā)生降雪或降雨過程;2.降雪或降水以低附著力附著于電線上；3.雪在電線上逐漸積累，產(chǎn)生冰層，新的降水不斷凝固在原有冰層上，形成高附著力的較厚冰層。
[0003]現(xiàn)有的電線除冰技術(shù)主要都是在第三個階段發(fā)生以后即高附著力冰層產(chǎn)生后進行除冰的，主要包括人工作業(yè)或者機械行走裝置進行局部加熱、敲擊的方式。人工作業(yè)危險性高，工作效率低，而機械行走裝置，如名稱為:一種高壓電線除冰裝置，專利號為:CN103515910A和名稱為:一種電線除冰器，專利號為:CN101588041，以上兩篇專利采取的方法都是依靠在電線上行走的機器，通過檢測到結(jié)冰位置，然后通過加熱，敲擊的方式除冰，這種方式存在以下幾個問題:1.由于加熱除冰和敲擊除冰后，電線上仍會殘留有雪水或碎冰，并且裝置需要來回運行，在極端天氣條件下，可能會出現(xiàn)剛剛除冰的位置，在機器離開后二次結(jié)冰的情況;2.對于較厚的冰層，除冰效率較低;3.若需要融化較厚的冰層，也需要消耗較大的能量;4.由于考慮的使用條件是極端天氣條件，所以對機械行走裝置本身的穩(wěn)定性與可靠性的要求很高。
[0004]經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，采用振動的方式，可以有效地在雪水在電線上處于低附著力的階段除冰，快速高效，起到了預(yù)防除冰的作用。并且該方式可以與現(xiàn)有的機械除冰裝置進行互補，對于加熱除冰的機械行走裝置，在融化積雪后可以將融水振離電線，對于敲擊除雪的行走裝置，可以在敲擊破冰后，將碎冰振離電線，避免二次結(jié)冰，提高已有方式的除冰效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中除冰技術(shù)危險系數(shù)大、二次結(jié)冰和效率低的問題，提供一種利用共振實現(xiàn)的高壓電線的除冰系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實時監(jiān)控電線的結(jié)冰狀況和振動狀況、有效避免二次結(jié)冰和除冰效率高。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種利用共振實現(xiàn)的高壓電線的除冰系統(tǒng)，包括檢測裝置、無線通信裝置、信號處理和主控模塊、驅(qū)動裝置、電源模塊和人工監(jiān)測站;所述檢測裝置將電線的溫度信號、空氣濕度信號、振幅信號、振動頻率信號傳送給信號處理和主控模塊，信號處理和主控模塊的信號輸出端連接驅(qū)動裝置，人工監(jiān)測站通過無線通信裝置與信號處理和主控模塊相互通信;所述電源模塊為整個除冰系統(tǒng)提供電源;所述檢測裝置、無線通信裝置、信號處理和主控模塊、驅(qū)動裝置和電源模塊安裝在一個殼體內(nèi)，殼體通過緊固件固定在電線上。
[0007]所述驅(qū)動裝置包括步進電機和偏心輪。
[0008]所述電源模塊包括無源感應(yīng)取電裝置和備用電池。
[0009 ] 所述無源感應(yīng)取電裝置包括互感器、整流器和濾波器。
[0010]所述檢測裝置包括用來檢測電線溫度的無線溫度傳感器、用來檢測空氣濕度的無線濕度傳感器、用來檢測電線振幅的無線電渦流傳感器和用來檢測電線振動頻率的無線加速度傳感器。
[0011]所述無線通信裝置使用免費的ISM頻段或者專用頻段。
[0012]所述免費的I SM頻段為315MHZ、433MHZ和2.4GHZ。
[0013]所述信號處理和主控模塊為單片機或者DSP。
[0014]所述緊固件為螺栓。
[0015]本發(fā)明的積極有益效果是:
1.經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，采用振動的方式，采取小幅高頻的振動，就可以有效地在雪水在電線上處于低附著力的階段除冰，快速高效。該系統(tǒng)主要是在電線上產(chǎn)生冰層的過程中，即雪水低附著力階段對電線進行除冰，因此起到了預(yù)防除冰的作用。
[0016]2.考慮到極端天氣狀況，該系統(tǒng)采用無源感應(yīng)取電裝置和備用電池供電的方式供電，可以減少維護次數(shù)，保證系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行，并保證在極端天氣條件下的可靠性。
[0017]3.該系統(tǒng)相對于機械行走裝置，結(jié)構(gòu)相對簡單，機械穩(wěn)定性高。
[0018]4.該系統(tǒng)可以實時將電線結(jié)冰狀況發(fā)送給人工監(jiān)測站，可以通過人工遙控和自動運行結(jié)合的方式實現(xiàn)控制，提高了系統(tǒng)的靈活性與可靠性。
[0019]5.該系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)振動頻率與振動幅度，從而根據(jù)具體的積雪結(jié)冰情況決定驅(qū)動裝置的振動狀態(tài)，耗能較低，靈活性較高，并且可以通過信號處理和主控模塊中的通過實驗數(shù)據(jù)得到的算法，在保證除冰效果的前提下，將電線的振幅減到最小。
[0020]6.對于已經(jīng)產(chǎn)生厚的高附著力的冰層的電線，將該系統(tǒng)與現(xiàn)有的機械除冰裝置進行互補，對于加熱除冰的機械行走裝置，在融化積雪后可以利用本系統(tǒng)將融水振離電線，對于敲擊除雪的行走裝置，可以在敲擊破冰后，利用本系統(tǒng)將碎冰振離電線，避免二次結(jié)冰，提尚已有方式的除冰效率。
[0021 ] 7.避免人工攀爬電塔進行人工除冰，保護了工作人員的安全，同時能夠?qū)崿F(xiàn)快速、靈活、尚效、低能耗的除冰。
[0022]8.本系統(tǒng)可以實時監(jiān)控電線的結(jié)冰狀況和振動狀況，對于故障的預(yù)防和定位起到了快速高效可靠的作用。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為本發(fā)明的原理框圖；
圖3為圖1中殼體的垂直于電線方向的剖面示意圖；
圖4為圖1中殼體的平行于電線方向的剖面示意圖。
[0024]圖中序號所代表的含義為:1.殼體，2.緊固件，3.電機，4.偏心輪，5.電線。
【具體實施方式】
[0025]參見圖1至圖3所示，利用共振實現(xiàn)的高壓電線的除冰系統(tǒng)，包括檢測裝置、無線通信裝置、信號處理和主控模塊、驅(qū)動裝置、電源模塊和人工監(jiān)測站;所述檢測裝置將電線5的溫度信號、空氣濕度信號、振幅信號、振動頻率信號傳送給信號處理和主控模塊，信號處理和主控模塊的信號輸出端連接驅(qū)動裝置，人工監(jiān)測站通過無線通信裝置與信號處理和主控模塊相互通信;所述電源模塊為整個除冰系統(tǒng)提供電源;所述檢測裝置、無線通信裝置、信號處理和主控模塊、驅(qū)動裝置和電源模塊安裝在一個殼體I內(nèi)，殼體I通過緊固件2固定在電線5上，所述緊固件2為螺栓。