一种高压电缆远红外加热除冰装置及其制备方法与流程

本发明涉及高压电缆除冰技术领域，尤其涉及一种高压电缆远红外加热除冰装置及其制备方法。

背景技术：

由于地理位置和气侯特征的影响，很多地区在遭遇冰雪天气或冻雨天气时，高压线路会出现结冰现象，当高压线覆冰较多时，很可能会被冰层压断，导致大范围停电现象，严重影响人们的正常生活。因此对线路进行及时高效的除冰尤为重要。

目前常用的除冰方法有机械振动和加热除冰法，然而机械振动除冰法实用性不强、除冰效率很低且清除不彻底；现有的加热除冰法由于受到发热体的限制，耗能大且效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高压电缆远红外加热除冰装置及其制备方法，以解决现有的高压电缆除冰方式除冰效率低、耗能大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高压电缆远红外加热除冰装置，包括：无人机、悬挂支架以及远红外加热装置；所述悬挂支架的一端挂设在所述无人机上；所述悬挂支架的另一端与所述远红外加热装置连接；

所述远红外加热装置包括层叠设置的绝缘隔热层、远红外发热层和绝缘导热层；所述绝缘隔热层的下表面与所述远红外发热层的上表面贴合；所述远红外发热层的下表面与所述绝缘导热层的上表面贴合。

可选的，所述远红外发热层包括晶须碳纳米管远红外发热薄膜以及两个铜网电极；两个所述铜网电极分别设置在所述晶须碳纳米管远红外发热薄膜的两端。

可选的，所述悬挂支架包括：横连接杆、第一纵连接杆、第二纵连接杆、第一连接环以及第二连接环；所述横连接杆的一端与所述第一纵连接杆的一端垂直连接；所述横连接杆的另一端与所述第二纵连接杆的一端垂直连接；所述第一纵连接杆的另一端连接所述第一连接环；所述第二纵连接杆的另一端连接所述第二连接环；所述远红外加热装置包括第一远红外加热装置以及第二远红外加热装置；所述第一远红外加热装置固定在所述第一连接环的底面上；所述第二远红外加热装置固定在所述第二连接环的底面上；所述横连接杆挂设在所述无人机上。

可选的，所述第一连接环、所述第二连接环以及所述远红外加热装置的横截面均为半圆环形结构。

可选的，所述高压电缆远红外加热除冰装置还包括距离传感器和冰层厚度传感器；所述距离传感器和所述冰层厚度传感器设置在所述无人机上。

一种高压电缆远红外加热除冰装置的制备方法，所述制备方法包括：

准备所述绝缘隔热层、所述远红外发热层以及所述绝缘导热层；

将层叠设置的所述绝缘隔热层、所述远红外发热层以及所述绝缘导热层通过耐高温胶依次粘合，形成远红外加热装置；所述绝缘隔热层的下表面与所述远红外发热层的上表面贴合；所述远红外发热层的下表面与所述绝缘导热层的上表面贴合；

准备无人机以及悬挂支架；

将所述悬挂支架的一端挂设在所述无人机上，所述悬挂支架的另一端与所述远红外加热装置连接，形成所述高压电缆远红外加热除冰装置。

可选的，在准备所述远红外发热层之前，还包括：

准备晶须碳纳米管远红外发热薄膜以及两个铜网电极；

将两个所述铜网电极通过缝纫的方式分别缝制在所述晶须碳纳米远红外发热薄膜的两端，形成所述远红外发热层。

可选的，在准备所述悬挂支架之前，还包括：

准备横连接杆、第一纵连接杆、第二纵连接杆、第一连接环以及第二连接环；

采用胶水将所述横连接杆的一端与所述第一纵连接杆的一端粘合在一起，保证所述横连接杆与所述第一纵连接杆垂直；

采用胶水将所述横连接杆的另一端与所述第二纵连接杆的一端粘合在一起，保证所述横连接杆与所述第二纵连接杆垂直；

采用胶水将所述第一纵连接杆的另一端与所述第一连接环的中间位置粘合在一起；

采用胶水将所述第二纵连接杆的另一端与所述第二连接环的中间位置粘合在一起，形成所述悬挂支架。

可选的，所述悬挂支架的另一端与所述远红外加热装置连接，具体包括：

所述远红外加热装置包括第一远红外加热装置以及第二远红外加热装置；通过胶水或胶带粘合的方式将所述第一远红外加热装置固定在所述第一连接环的底面上，将所述第二远红外加热装置固定在所述第二连接环的底面上；

所述第一连接环、所述第二连接环、所述第一远红外加热装置以及所述第二远红外加热装置的横截面均为半圆环形结构。

可选的，所述绝缘隔热层为eva(ethylene-vinylacetatecopolymer，乙烯-醋酸乙烯共聚物)泡棉或气凝胶；所述绝缘导热层为聚酰亚胺导热薄膜；所述悬挂支架采用聚四氟乙烯制成。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

一种高压电缆远红外加热除冰装置，其特征在于，包括：无人机、悬挂支架以及远红外加热装置；所述悬挂支架的一端挂设在所述无人机上；所述悬挂支架的另一端与所述远红外加热装置连接。所述远红外加热装置包括层叠设置的绝缘隔热层、远红外发热层和绝缘导热层；所述绝缘隔热层的下表面与所述远红外发热层的上表面贴合；所述远红外发热层的下表面与所述绝缘导热层的上表面贴合。本发明通过无人机吊起悬挂支架连接的远红外加热装置，对高压线缆进行除冰，具有除冰效率高、耗能低的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的高压电缆远红外加热除冰装置的结构示意图；

图2为本发明提供的远红外加热装置的剖面结构示意图；

图3为本发明提供的高压电缆远红外加热除冰装置的使用流程示意图。

符号说明：

1无人机、2悬挂支架、横连接杆201、第一纵连接杆202、第二纵连接杆203、第一连接环204、第二连接环205、3绝缘隔热层、4远红外发热层、5绝缘导热层、6高压线缆、7晶须碳纳米管远红外发热薄膜、8铜网电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种高压电缆远红外加热除冰装置及其制备方法，以解决现有的高压电缆除冰方式除冰效率低、耗能大的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的高压电缆远红外加热除冰装置示意图。如图1所示，一种高压电缆远红外加热除冰装置，包括：无人机1、悬挂支架2以及远红外加热装置；所述悬挂支架2的一端挂设在所述无人机1上；所述悬挂支架2的另一端与所述远红外加热装置连接。

所述远红外加热装置包括层叠设置的绝缘隔热层3、远红外发热层4和绝缘导热层5；所述绝缘隔热层3的下表面与所述远红外发热层4的上表面贴合；所述远红外发热层4的下表面与所述绝缘导热层5的上表面贴合。

图2为本发明提供的远红外加热装置的剖面结构示意图。如图2所示，所述远红外发热层4包括晶须碳纳米管远红外发热薄膜7以及两个铜网电极8；两个所述铜网电极8分别设置在所述晶须碳纳米管远红外发热薄膜7的两端。

具体的，所述悬挂支架2包括：横连接杆201、第一纵连接杆202、第二纵连接杆203、第一连接环204以及第二连接环205；所述横连接杆201的一端与所述第一纵连接杆202的一端垂直连接；所述横连接杆201的另一端与所述第二纵连接杆203的一端垂直连接。所述第一纵连接杆202的另一端连接所述第一连接环204。所述第二纵连接杆203的另一端连接所述第二连接环205。所述远红外加热装置包括第一远红外加热装置以及第二远红外加热装置。所述第一远红外加热装置固定在所述第一连接环204的底面上。所述第二远红外加热装置固定在所述第二连接环205的底面上。所述横连接杆201挂设在所述无人机上。如图1所示，所述第一连接环204、所述第二连接环205以及所述远红外加热装置的横截面均为半圆环形结构。

在实际应用中，所述高压电缆远红外加热除冰装置还包括距离传感器和冰层厚度传感器；所述距离传感器和所述冰层厚度传感器均设置在所述无人机1上。所述距离传感器用于测量的高压线缆6上覆盖的冰层的厚度。所述冰层厚度传感器用于测量冰层与无人机1的距离。

本发明还进一步提供了所述高压电缆远红外加热除冰装置的制备方法，所述制备方法包括：

准备所述绝缘隔热层3、所述远红外发热层4以及所述绝缘导热层5；

将层叠设置的所述绝缘隔热层3、所述远红外发热层4以及所述绝缘导热层5通过耐高温胶依次粘合，形成所述远红外加热装置；粘合时保证所述绝缘隔热层3的下表面与所述远红外发热层4的上表面贴合；所述远红外发热层4的下表面与所述绝缘导热层5的上表面贴合；

准备无人机1以及悬挂支架2；

将所述悬挂支架2的一端挂设在所述无人机1上，所述悬挂支架2的另一端与所述远红外加热装置连接，形成所述高压电缆远红外加热除冰装置。

其中，在准备所述远红外发热层4之前，需要先制备所述远红外发热层4，具体包括：

准备晶须碳纳米管远红外发热薄膜7以及两个铜网电极8；

将两个所述铜网电极8通过缝纫的方式分别缝制在所述晶须碳纳米远红外发热薄膜7的两端，形成所述远红外发热层4。

在准备所述悬挂支架2之前，需要先制作所述悬挂支架2，具体包括：

准备横连接杆201、第一纵连接杆202、第二纵连接杆203、第一连接环204以及第二连接环205；

采用胶水将所述横连接杆201的一端与所述第一纵连接杆202的一端粘合在一起，保证所述横连接杆201与所述第一纵连接杆202垂直；

采用胶水将所述横连接杆201的另一端与所述第二纵连接杆203的一端粘合在一起，保证所述横连接杆201与所述第二纵连接杆203垂直；

采用胶水将所述第一纵连接杆202的另一端与所述第一连接环204的中间位置粘合在一起；

采用胶水将所述第二纵连接杆203的另一端与所述第二连接环205的中间位置粘合在一起，形成所述悬挂支架2。

其中，所述悬挂支架2的另一端与所述远红外加热装置连接，具体包括：

所述远红外加热装置包括第一远红外加热装置以及第二远红外加热装置；通过胶水或胶带粘合的方式将所述第一远红外加热装置固定在所述第一连接环204的底面上，将所述第二远红外加热装置固定在所述第二连接环205的底面上。如图1所示，所述第一连接环204、所述第二连接环205、所述第一远红外加热装置以及所述第二远红外加热装置的横截面均为半圆环形结构。

其中，所述绝缘隔热层3为eva泡棉或气凝胶；所述绝缘导热层5为聚酰亚胺导热薄膜；所述悬挂支架2采用聚四氟乙烯制成。

图3为本发明提供的高压电缆远红外加热除冰装置的使用流程示意图。如图3所示，本发明高压电缆远红外加热除冰装置的使用方法如下：

采集冰层厚度传感器测量的高压线缆6上覆盖的冰层的厚度以及距离传感器测量的冰层与无人机1的距离。将所述冰层的厚度以及冰层与无人机1的距离信息传输给控制装置。所述控制装置根据所述冰层厚度以及冰面与无人机的距离信息，调整所述无人机1的飞行高度和远红外加热装置的发热功率。

具体的，工作时，对远红外发热层4进行通电，远红外发热层4辐射出的热量通过传导或对流方式对冰层进行加热融化。当冰层较厚时，一是控制装置降低无人机的飞行高度，使远红外发热层4与冰面距离减小或紧贴冰层来快速除冰，二是控制装置调大远红外发热层4的发热功率，提高发热温度来快速除冰。当冰层较薄时，增加远红外发热层4与冰面的距离或降低发热功率即可。所述远红外发热层4的供电可采用无人机电源、外接电源或着使用高压电缆本身电能。

本发明的高压电缆远红外加热除冰装置采用的远红外发热层4电热转换效率高达99％，发热速度极快，升温速率可达200-500℃/秒，工作温度高达300-500℃，除冰效率高，耗能小。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。