高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線的制作方法
【專利摘要】高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線，涉及一種導(dǎo)線。為了解決現(xiàn)有的融冰導(dǎo)線融冰時都需要停電，所需融冰電源容量大，并且只能應(yīng)用于全線導(dǎo)線加熱，沒有分段選擇的能力，存在消耗能源大和對電網(wǎng)沖擊大的問題。它包括分股裸導(dǎo)線、絕緣層、高阻值分股鋼絞芯線和分段開關(guān)，所述的高阻值分股鋼絞芯線的規(guī)格截面按國家標(biāo)準(zhǔn)選定，高阻值分股鋼絞芯線從內(nèi)向外依次分層絞制，所述的高阻值分股鋼絞芯線位于絕緣層內(nèi)側(cè)，分股裸導(dǎo)線從內(nèi)向外依次分層絞制在絕緣層外側(cè)，分段開關(guān)串聯(lián)在分股裸導(dǎo)線中間。所述的分段開關(guān)為0.5～35KV電壓等級開關(guān)或刀閘。它用于電力架空線路。
【專利說明】高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)線，具體涉及高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線。
【背景技術(shù)】
[0002]電力架空線路導(dǎo)線覆冰問題一直伴隨著供電網(wǎng)發(fā)展而擴(kuò)展，已成為世界性問題。近幾年受溫室效應(yīng)影響異常氣候多發(fā)，電力輸電線路覆冰問題日益突發(fā)，人們一直在不斷的研究探索防治線路覆冰的方法。目前國內(nèi)外已采用的除冰方法有短路融冰法、調(diào)整負(fù)荷融冰法和IOKV電容補(bǔ)償融冰法等。因受電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、主變?nèi)萘?、融冰電壓限制?shí)際應(yīng)用成功案例很少，IOKV電容補(bǔ)償融冰在220KV以上超長線路不能滿足要求，短路融冰法效果比較好但裝置貴、技術(shù)復(fù)雜在220KV及以下電網(wǎng)應(yīng)用普及困難。這些融冰方法融冰時線路都需要停電，所需融冰電源容量大，短路融冰二相導(dǎo)線融冰需要電源容量在30萬KW?60萬KW，相當(dāng)于一座中型發(fā)電廠的發(fā)電容量。一般小電網(wǎng)都沒有這樣的能力，而線路覆冰的特點(diǎn)大多都不是全線都覆冰，只是在特殊氣象段覆冰，而上述融冰方法只能應(yīng)用于全線導(dǎo)線加熱，沒有分段選擇的能力，消耗能源大對電網(wǎng)沖擊大。
[0003]用《不停電自動融冰用架空導(dǎo)線》融冰目前技術(shù)還不成熟，他的問題是融冰時減小導(dǎo)線載流截面后，導(dǎo)線發(fā)熱量仍不能滿足國家電網(wǎng)公司2012年頒發(fā)的輸電線路電流融冰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，例如國家電網(wǎng)規(guī)定LGJ-300導(dǎo)線在溫度為_5°C、風(fēng)速為5米/秒時，最大融冰電流和最小融冰電流分別為I486.87A和660.4A，每千米導(dǎo)線功耗為P為:
[0004]P = I2*r ff/km
[0005]LGJ-300導(dǎo)線每米直流電阻值r為:
[0006]r = 0.0935 Ω /km,
[0007]計算獲得單位導(dǎo)線最大功耗為206W/m，最小功耗為40.7W/m。
[0008]以LGJ-300導(dǎo)線為例，取其經(jīng)濟(jì)電流密度為0.8，載流量為300X0.8 = 240A。融冰時導(dǎo)線載流截面減少3/4，相當(dāng)于每千米直流電阻增加4倍，則每千米直流電阻值為:
[0009]0.0935 Ω X4 = 0.374 Ω/km,
[0010]每米導(dǎo)線融冰輸出功率為:
[0011]2402Χ0.375 + 1000 = 21.5w/m，
[0012]該值小于國家電網(wǎng)公司要求的LGJ-300導(dǎo)線最小功率40.7w/m，不能滿足線路融冰所需功率要求。
[0013]2008年I月我國南部七省的冰凍災(zāi)害造成電網(wǎng)大面積倒桿、斷線部分地區(qū)電網(wǎng)處于崩潰和癱瘓狀態(tài)。上述的這些融冰措施由于存在這些問題發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。這場冰凍災(zāi)害造成的直接的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)上千億，給人們的生產(chǎn)、生活帶來極大的影響，其間接的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響是無法估量的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的融冰導(dǎo)線融冰時都需要停電，所需融冰電源容量大，并且只能應(yīng)用于全線導(dǎo)線加熱，沒有分段選擇的能力，存在消耗能源大和對電網(wǎng)沖擊大的問題，從而提出了高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線。
[0015]高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線包括分股裸導(dǎo)線、絕緣層、高阻值分股鋼絞芯線和分段開關(guān)，
[0016]高阻值分股鋼絞芯線從內(nèi)向外依次分層絞制，所述的高阻值分股鋼絞芯線位于絕緣層內(nèi)側(cè)，
[0017]分股裸導(dǎo)線從內(nèi)向外依次分層絞制在絕緣層外側(cè)，
[0018]分段開關(guān)串聯(lián)在分股裸導(dǎo)線中間。
[0019]所述的分段開關(guān)為0.5?35KV電壓等級開關(guān)或刀閘。
[0020]本法明的有益效果是:它可分段安裝在覆冰地段的輸電線路上替換原導(dǎo)線，配合分段分段開關(guān)，可以在電網(wǎng)正常運(yùn)行條件下，無需改變接線方式，即可利用線路通過的正常負(fù)荷電流，在正常向用戶供電的同時實(shí)現(xiàn)對輸電線路進(jìn)行融冰。避免覆冰對電力線路造成危害。高阻鋼芯融冰導(dǎo)線使用靈活，消耗能耗少、安裝操作簡單、可靠性高、投資成本低、便于運(yùn)行維護(hù)管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型所述的高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線的截面示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]【具體實(shí)施方式】一、結(jié)合圖1和圖2具體說明本實(shí)施方式，高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線包括分股裸導(dǎo)線1、絕緣層2、高阻值分股鋼絞芯線3和分段開關(guān)4，
[0024]高阻值分股鋼絞芯線3從內(nèi)向外依次分層絞制，所述的高阻值分股鋼絞芯線3位于絕緣層2內(nèi)偵Ij,
[0025]分股裸導(dǎo)線I從內(nèi)向外依次分層絞制在絕緣層2外側(cè)，
[0026]分段開關(guān)4串聯(lián)在分股裸導(dǎo)線I中間。
[0027]本實(shí)施方式中所述的高阻值分股鋼絞芯線3的抗拉強(qiáng)度符合相應(yīng)規(guī)格導(dǎo)線鋼芯的國家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)國家電網(wǎng)公司頒布的輸電線路電流融冰技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW716-2012標(biāo)準(zhǔn)給出的導(dǎo)線最大融冰電流和各規(guī)格導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電流能計算出該高阻值分股鋼絞芯線3的鋼絞芯電阻值。
[0028]高阻值分股鋼絞芯線3的鋼絞芯電阻值的確定:
[0029]依據(jù)國家電網(wǎng)公司Q/GDW716-2012《輸電線路電流融冰技術(shù)導(dǎo)則》給出的LGJ型導(dǎo)線的最大融冰電流值，計算出每米導(dǎo)線的融冰功率Pt:
[0030]Pt = Ir2*R
[0031]式中Pt為每米導(dǎo)線融冰應(yīng)提供的功率，Ir為《輸電線路電流融冰技術(shù)導(dǎo)則》給出的最大融冰電流，R為融冰導(dǎo)線的直流電阻值。
[0032]再依據(jù)導(dǎo)線融冰功率Pt，計算出不同規(guī)格的高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線的鋼芯直流電阻iM.rO,:
[0033]rG, = Pt/If2
[0034]式中If為融冰導(dǎo)線正常運(yùn)行時的負(fù)荷電流值If:[0035]If = Sj*J
[0036]式中為導(dǎo)線截面面積，單位為mm2，J為經(jīng)濟(jì)電流密度取0.8，單位為A/mm2。
[0037]不同規(guī)格的高阻值分股鋼絞芯線3的鋼絞芯電阻值是不同的，每種規(guī)格導(dǎo)線在加工時都需要單獨(dú)計算鋼芯應(yīng)配置的電阻值。
[0038]在本實(shí)施方式中正常供電運(yùn)行時，高阻值分股鋼絞芯線3和分股裸導(dǎo)線I全部導(dǎo)電承載電流。當(dāng)線路導(dǎo)線需要融冰時，通過設(shè)在外層導(dǎo)線上的分段開關(guān)4斷開分股裸導(dǎo)線1，使線路正常工作電流全部從高阻值分股鋼絞芯線3通過，使高阻值分股鋼絞芯線3產(chǎn)生融冰所需的熱能，升高導(dǎo)線表面溫度將導(dǎo)線上的覆冰融化。融冰完成后合上分段分段開關(guān)4恢復(fù)導(dǎo)線全截面載流運(yùn)行。
[0039]高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線包括兩個導(dǎo)體回路，一個導(dǎo)體回路是高阻值分股鋼絞芯線3，該回路為直通；另一個導(dǎo)體回路為分股裸導(dǎo)線I和分段開關(guān)4串聯(lián)構(gòu)成的。兩個導(dǎo)體回路之間是絕緣的，在融冰線路分段點(diǎn)分段開關(guān)4的一端同時與常規(guī)導(dǎo)線5的一端和高阻值分股鋼絞芯線3的一端連接，分段開關(guān)4的另一端只與分股裸導(dǎo)線I接通。分段開關(guān)4可裝設(shè)在分段點(diǎn)線路耐張桿塔上，也可在桿塔下方單設(shè)一個開關(guān)安裝臺架。
[0040]本實(shí)施方式在輸電電路正常工作電流的條件下，通過斷開外層載流導(dǎo)線。讓線路正常工作電流只流過高阻值鋼芯，使鋼芯產(chǎn)生導(dǎo)線融冰所需的熱量達(dá)到融冰的目的。它能在線路正常運(yùn)行條件下，在不影響用戶供電的同時，分段實(shí)現(xiàn)架空輸電路導(dǎo)線除冰。避免覆冰對電力架空輸電線路造成的危害。
[0041]【具體實(shí)施方式】二、本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線的區(qū)別在于，所述的分段開關(guān)4為0.5?35KV電壓等級開關(guān)或刀閘。
[0042]本實(shí)施方式中高阻值鋼芯絕緣層2耐壓值Ur的確定，可依據(jù)融冰過程線路供電電壓降不得大于額定電壓8%的要求。否則將影響正常供電。計算出使用在不同電壓等級線路中的高阻鋼芯融冰導(dǎo)線的絕緣層耐壓值。絕緣層2的耐壓值Ur為線路運(yùn)行電壓的11.55%。
【權(quán)利要求】
1.高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線，其特征在于:它包括分股裸導(dǎo)線(I)、絕緣層(2)、高阻值分股鋼絞芯線(3)和分段開關(guān)(4)， 高阻值分股鋼絞芯線(3)從內(nèi)向外依次分層絞制，所述的高阻值分股鋼絞芯線(3)位于絕緣層⑵內(nèi)側(cè)， 分股裸導(dǎo)線(I)從內(nèi)向外依次分層絞制在絕緣層(2)外側(cè)， 分段開關(guān)(4)串聯(lián)在分股裸導(dǎo)線(I)中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高阻值鋼芯融冰導(dǎo)線，其特征在于:所述的分段開關(guān)(4)為.0.5?35KV電壓等級開關(guān)或刀閘。
【文檔編號】H01B7/42GK203689973SQ201420008841
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】劉剛, 趙學(xué)增, 梁巖, 陳永輝, 劉建軍, 吳堅, 張竟偉 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司雞西供電公司, 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 黑龍江工業(yè)學(xué)院