一种输电导线路气囊式自动除冰装置的制作方法

1.本发明涉及到输电导线除冰技术领域，具体涉及到一种输电导线路气囊式自动除冰装置。


背景技术：

2.我国地域辽阔气候多样，输电导线路穿越大量微气象、特殊气候地区，特别是在中部地区和南方低温高湿气候下，输变电线路会出现大面积覆冰现象。随着冰层的加厚，导线的张力加大，伴随着局部脱冰(覆冰)造成的受力不均，引起严重的导线舞动，极易造成倒塔、断线等严重事故，损失惨重。另外由于绝缘子的表面覆冰形成的伞裙桥接造成表面绝缘失效，冰闪事故也时有发生。输电设备严重覆冰造成的直接和间接损失十分严重，造成的区域大面积停电的社会影响及次生灾害则更加严重。
3.目前，电力系统对于输电导线路的覆冰灾害采取了一系列措施，并取得一些成果，主要从防冰、融冰和除冰三个角度出发。防冰主要采用不易结冰疏水涂层以及电热涂层防止线路结冰，此方法目前并不成熟且维护成本很高。直流融冰是目前防止冰灾的主要手段，需要在停电环境下对结冰线路通过大电流通过导线自发热进行融冰，效果明显，但改造成本较高，需要专用融冰电源，设备利用率不高且无法解决绝缘子串的覆冰问题。直流融冰时必须停电，客观上加大了冬季用电高峰的供电紧张。机械除冰包含人工、机器人、专用机械等外力除冰，是一种被动的补救措施需要耗费较多的人力和物力。其他激光、微波和无人机喷火仅适合特殊部位的部分除冰，不具备大规模应用的基础。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种输电导线路气囊式自动除冰装置，通过气囊迅速膨胀弹开敷于气囊外侧的冰雪，进行除冰，快速方便，解决了人工除冰劳动强度较大、安全性低，机器人除冰成本高的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种输电导线路气囊式自动除冰装置，包括
7.气囊，所述气囊包覆于输电导线的外侧，所述气囊的两端与输电导线密封连接，所述气囊设有充气接口；
8.气体发生器，所述气体发生器与所述充气接口连接，所述气体发生器用于对所述气囊充气。
9.所述输电导线包覆有两个所述气囊，两个所述充气接口设于两个所述气囊的互相远离的一端；所述输电导线的中部固定安装有紧固件，所述紧固件套于两个所述气囊的相近端部的外侧，并将所述气囊的端部与输电导线密封压紧。
10.所述紧固件的轴向相对两侧均固定连接有排气嘴，两个所述排气嘴分别连接所述紧固件的两侧的所述气囊，所述排气嘴连接有排气阀。
11.所述气体发生器包括充气嘴、太阳能板、高压储气瓶、充气泵、电气箱和充气电磁
阀；所述充气嘴与所述输电导线的端部金件固定，所述充气接口、所述充气嘴、所述电磁阀与所述高压储气瓶通过导气管依次串接；所述电气箱的内部设有蓄电池和控制器，所述电气箱的壳壁嵌入安装有储气罐气压表、指示灯和控制开关，所述电气箱分别与所述充气泵、所述太阳能板、所述电磁阀以及外部电源电连接；所述充气泵、所述电气箱和所述高压储气瓶均固定于输电导线横担上，所述太阳能板与输电导线主杆固定。
12.包括张力传感器，所述张力传感器串联于绝缘子串与输电导线横担之间，所述张力传感器与所述电气箱电连接，所述电气箱的壳壁嵌入安装有导线张力表。
13.所述电气箱的内部设有无线收发模块，所述无线收发模块与所述控制器电连接。
14.所述气囊的囊壁为内、外两层结构，所述气囊的囊壁内层与所述输电导线紧贴，所述充气接口设于所述气囊的囊壁外层。
15.所述气囊的囊壁为单层结构，所述气囊的囊壁与所述输电导线紧贴。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、在输电导线的外侧包覆气囊，使气体发生器启动，气体发生器通过充气接口对气囊进行充气，气囊迅速膨胀弹开敷于气囊外侧的冰雪，进行除冰，快速方便，避免人工除冰，节省了人力成本，提升了安全性；
18.2、同根输电导线上包覆有两个气囊，两个气囊的充气接口设于互相远离的一端，从而使充气接口尽量靠近于电线塔，便于充气；从两端分别充气，缩短了气囊膨胀的距离，缩短了气囊膨胀的反应时间，使除冰效果更好；
19.3、通过设置紧固件将两个气囊的端部压紧密封，避免气囊在输电导线上活动，保证气囊的气密性；紧固件的轴向相对两侧均固定连接有排气嘴，两个排气嘴分别连接紧固件的两侧的气囊，排气嘴连接有排气阀，通过在紧固件上设置排气嘴，使气囊在充气到预定量后，通过排气嘴缓慢的卸压，避免需要人工操作从充气接口处卸压，便于将冰雪清除干净，便于使气囊重复利用；
20.4、将气囊的囊壁设为内、外两层结构，将高压气通入到囊壁内、外两层之间，使气囊外层膨胀除冰，可以避免因为气囊端部与输电导线连接不紧密而漏气，具有高可靠性。
附图说明
21.图1为本发明一种输电导线路气囊式自动除冰装置的结构示意图；
22.图2为本发明图1中a处的放大图；
23.图3为本发明高压储气瓶、充气嘴、张力传感器与输电导线的连接示意图；
24.图4为本发明电气箱的结构示意图；
25.图中：1、气囊；2、输电导线；3、紧固件；4、排气嘴；5、充气嘴；6、太阳能板；7、高压储气瓶；8、充气泵；9、电气箱；10、电磁阀；11、张力传感器。
具体实施方式
26.下面将结合本发明中的附图，对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“水平”、“垂直”等指示的方位或位置关系为均基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.如图1至图4所示，一种输电导线路气囊式自动除冰装置，包括气囊1，气囊1包覆于输电导线2的外侧，气囊1的两端与输电导线2密封连接，气囊1设有充气接口；气体发生器，气体发生器与充气接口连接，气体发生器用于对气囊1充气；在低气温下，冰雪覆盖于气囊外侧，使气体发生器启动，气体发生器通过充气接口对气囊1进行充气，气囊1迅速膨胀弹开敷于气囊外侧的冰雪，进行除冰，快速方便，避免人工除冰，节省了人力成本，提升了安全性。
29.气囊材料选用耐候性好的橡胶材质，比如三元乙丙橡胶、氯丁橡胶，膨胀系数为1.5～2。
30.优选的，一些实施例中，两个电线塔之间的同根输电导线上包覆有两个气囊1，两个气囊1的充气接口设于互相远离的一端，从而使充气接口尽量靠近于电线塔，便于充气；通过在同一根输电导线上设置两个气囊1，并且从两端分别充气，缩短了气囊1膨胀的距离，缩短了气囊1膨胀的反应时间，使除冰效果更好。
31.输电导线2的中部固定安装有紧固件3，紧固件3套于两个气囊1的相近端部的外侧，并将气囊1的端部与输电导线2密封压紧。通过设置紧固件3将两个气囊1的端部压紧密封，避免气囊1在输电导线上活动，保证气囊1的气密性；紧固件3的结构可以为多种，比如先采用橡胶套将气囊1的端部密封焊接，然后采用两半套管夹紧密封套，再采用螺栓将两半套管进行紧固。
32.紧固件3的轴向相对两侧均固定连接有排气嘴4，两个排气嘴4分别连接紧固件3的两侧的气囊1，所述排气嘴4连接有排气阀。通过在紧固件3上设置排气嘴4，使气囊1在充气到预定量后，通过排气嘴4缓慢的卸压，避免需要人工操作从充气接口处卸压，便于将冰雪清除干净，便于使气囊1重复利用。
33.优选的，在一些实施例中，气体发生器包括充气嘴5、太阳能板6、高压储气瓶7、充气泵8、电气箱9和电磁阀10；充气嘴5与输电导线2的端部金件固定，充气接口、充气嘴5、电磁阀10与高压储气瓶7通过导气管依次串接；电气箱9的内部设有蓄电池和控制器，电气箱9的壳壁嵌入安装有储气罐气压表、指示灯和控制开关，电气箱9分别与充气泵8、太阳能板6、电磁阀10以及外部电源电连接；充气泵8、电气箱9和高压储气瓶7均固定于输电导线横担上，太阳能板6与输电导线主杆固定。
34.太阳能板6用于将太阳能转换为电能，给蓄电池充电，通过操作对应控制开关，可以使电磁阀10打开或者关闭，充气泵8启动或停止给高压储气瓶7补气，当电磁阀10打开时，高压储气瓶7内的高压气通过充气接口进入到气囊1内，使气囊1膨胀除冰；控制器用于当检测到高压储气瓶7内的气压低于阈值时，启动充气泵8进行补气。
35.包括张力传感器11，张力传感器11串联于绝缘子串与输电导线横担之间，张力传感器11与所述电气箱9电连接，电气箱9的壳壁嵌入安装有导线张力表。当冰雪大量覆盖在输电导线上使，会增加输电导线的张力，通过在输电导线的两端设置张力传感器11，如果检测到输电导线的张力大小达到阈值，则发出信号给控制器，控制器控制电磁阀10打开，从而
自动进行除冰；其中张力传感器11为现有技术产品。
36.其中，绝缘子串包括悬垂绝缘子串、耐张绝缘子串、v形绝缘子串、链状形绝缘子串。
37.电气箱9的内部设有无线收发模块，无线收发模块与控制器电连接。通过设置无线收发模块，将输电导线张力数据和高压储气瓶7气压数据传入地面终端，使操作人员可以在地面判断是否进行除冰操作，并发出操作命令。
38.优选的，在一些实施例中，气体发生器也可以采用现有的汽车安全气囊的气体发生器，通过对汽车安全气囊的气体发生器通电，使其内部的硝酸胍迅速气化，再将气体导向气囊1进行充气。
39.优选的，在一些实施例中，气囊1的囊壁为内、外两层结构，气囊1的囊壁内层与输电导线2紧贴，充气接口设于气囊1的囊壁外层。通过将囊壁设置为内、外两层结构，将高压气通入到囊壁内、外两层之间，使气囊外层膨胀除冰，这种结构的优点在于，可以避免因为气囊端部与输电导线连接不紧密而漏气，具有高可靠性。
40.优选的，在一些实施例中，气囊1的囊壁为单层结构，气囊1的囊壁与输电导线2紧贴。将高压气通入囊壁与输电导线的夹层之间，使囊壁膨胀除冰，优点在于，单层囊壁更节省成本。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。