一种冲击波去除输电线覆冰技术.pdf

本发明涉及一种利用冲击波去除输电线覆冰技术，主要用于去除输电线和塔架上的覆冰等，属于爆炸装药技术领域。本发明是将一定装药量的炸药药包或火药药包在输电线和塔架附近引爆，使之爆轰或爆燃，炸药药包爆轰或火药药包爆燃后形成一定强度的冲击波，由于脆性的冰和韧性的输电线对冲击波响应的差异，使输电线上的覆冰在冲击波作用下破碎而脱落，达到除冰的目的。本发明可以应用去除不同电压等级、不同高度以及各种复杂地形的输电线和塔架上的覆冰；改变了目前人工手动除去输电线和塔架上的覆冰的方法以及短路电流融冰的高能耗，极大地提高输电线和塔架上除冰工作的效率和安全性，使输电线和塔架在覆冰灾害时得到安全。

1.  一种冲击波去除输电线覆冰技术，主要用于去除输电线和塔架上的覆冰，其特征在于：将一定装药量的炸药药包或火药药包放在输电线和塔架附近使之爆轰或爆燃；当炸药药包爆轰或火药药包爆燃后形成一定强度的冲击波时，利用脆性的冰和韧性的输电线对冲击波响应的差异，使输电线上的覆冰在冲击波作用下破碎而脱落，达到除冰的目的。

2.  根据权利1中所述的一种冲击波去除输电线覆冰技术，其特征在于：所述的冲击波由炸药爆轰和火药爆燃产生，包括炸药爆轰冲击波和火药爆燃冲击波；
所述的炸药是各种工业炸药，包括乳化炸药、水胶炸药、粉状乳化炸药、膨化硝铵炸药、铵油炸药和铵锑炸药，或是退役的军用炸药，或是退役的炸药、固体推进剂、火药掺混到工业炸药中形成的改性炸药，或是烟火药改进的炸药；
所述的火药是各种火药，包括黑火药、单基药、双基药、硝化棉及其改进配方火药，以及退役的发射药、固体推进剂及其粉碎后的产品；
所述的炸药药包或火药药包点火方式包括电点火或火药捻、延期药、传爆药或导爆索点火起爆，或雷管起爆；
所述的炸药药包或火药药包起爆方式包括定时、遥控引爆，或用连接导线或火药捻直接起爆；
所述的发射装置包括简易发射筒、大中小型的单管或多管的发射筒、发射枪；
所述的输电线和塔架为不同电压等级、不同高度以及各种复杂地形的输电线和塔架。

3.  根据权利1或2中所述的一种冲击波去除输电线覆冰技术，其特征在于：
所述的炸药的爆轰速度和火药的爆燃速度范围为500-7000m/s；
所述的炸药药包或火药药包的单个药包装药量为50g到2000g；
所述的炸药药包或火药药包装药方式，包括灌注、浇注、挤压、模压等方式；
所述的炸药药包或火药药包的材质，包括纸包装、塑料包装、金属箔包装；
所述的炸药药包或火药药包的形状，包括袋状包装、筒状包装、管状包装；
所述的炸药药包或火药药包使用时距离输电线和塔架的距离为0.5-30m。

4.  根据权利1、2或3中所述的一种冲击波去除输电线覆冰技术，其特征在于：
应用于输电线路除冰时，炸药药包或火药药包位于输电线和塔架附近固定位置起爆；
应用于输电线路除冰时，炸药药包或火药药包由发射装置发射到输电线和塔架附近或周围起爆；
应用于输电线路除冰时，可以是单个炸药药包或火药药包起爆或多个药包同时起爆；
应用于输电线路除冰时，覆冰的类型包括A型雨凇、B型混合凇、C型轻雾凇、D型白霜、E型雪和雾。

一种冲击波去除输电线覆冰技术
技术领域
本发明涉及一种冲击波去除输电线覆冰技术，特别是去除不同电压等级、不同高度以及各种复杂地形的输电线和塔架上的覆冰，属于爆炸装药技术领域。
背景技术
世界经济与技术的发展对地球环境、海洋和大气带来了重大影响，致使全球气候逐渐变暖。冰雪灾害已经成为影响高压输电线路安全运行的严重隐患之一。冰雪灾害对高压输电线路的危害有两方面，一是输电线路覆冰超过设计标准，不堪重负引起断线和倒塔事故；二是绝缘子覆冰后引起闪络跳闸。因此，输电线路覆冰严重时会发生断线、倒杆(塔)等，从而导致大面积停电事故，且事故发生在严冬季节，大雪封山，公路结冻，抢修困难，造成长时间停电。因此，冰雪灾害已严重威胁电网的安全运行，是许多国家电网系统所面临的严重威胁之一。自20世纪40年代以来，冰雪灾害的威胁是半个多世纪来电力系统一直竭力应对的一大技术难题。可见，加强电网冰雪灾害减灾关键技术研究对保障电力系统安全运行有重要的现实意义。
2008年年初，我国南方区域的广东、广西、云南、贵州等省发生了历史上罕见的冰冻灾害性天气，输电线路和杆(塔)由于严重覆冰被压垮，导致大面积停电，电力基础设施遭到严重破坏。截至2008年2月27日，低温雨雪冰冻灾害造成南方电网10kV及以上线路7541条被迫停运，35kV及以上变电站859座被迫停运，10kV及以上线路倒杆(塔)及损坏126247基。冰冻雨雪灾害造成了南北交通动脉的大堵塞，使公路、铁路和航空运输陷入瘫痪，对浙江、江苏、安徽等19个省(区、市)的上亿灾区人口造成了大量的财产损失和其他不同程度损失，经济损失达上千亿元。
目前，除去输电线和塔架上的覆冰技术，主要有热力法、机械法、被动法等。热力法是世界公认的最有效的除冰技术，采用焦耳效应融冰原理，利用电流加热覆冰导线进行除冰。但是其除冰费用高，有时效果不明显，如2008年初我国南方冰冻灾害性天气期间，湖南电网的热力法除冰也几乎失效。机械法是直接使用刮刀、棍子、滚筒、切割机等方式进行除冰，能量效率范围在3％-4％之间，效率低，且适用范围有限。被动法除冰有效性低。因此，目前去除输电线和塔架上的覆冰的工作主要是人工进行。但是，采取人工为绝缘子、导线除冰的方法效率低下，操作人员的安全也无法保证。
现有去除输电线覆冰技术普遍能耗大、效率低、安全性差，尚无安全、有效、简单的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有去除输电线覆冰技术普遍能耗大、效率低、安全性差的问题，而提供一种冲击波去除输电线覆冰技术。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明的一种冲击波去除输电线覆冰技术，是将一定装药量的炸药药包或火药药包放在输电线和塔架附近使之爆轰或爆燃；当炸药药包爆轰或火药药包爆燃后形成一定强度的冲击波时，利用脆性的冰和韧性的输电线对冲击波响应的差异，使输电线上的覆冰在冲击波作用下破碎而脱落，且不损伤输电线而达到除冰的目的。
本发明选用的炸药是各种工业炸药，如乳化炸药、水胶炸药、粉状乳化炸药、膨化硝铵炸药、铵油炸药和铵锑炸药等，或是退役的军用炸药，或是退役的火药、炸药掺混到工业炸药中形成的改性炸药，或是烟火药改成的炸药；
本发明选用的火药是各种火药，如黑火药、单基药、双基药、硝化棉及其改进配方火药，以及退役的发射药、固体推进剂及其粉碎后的产品；
本发明选用的炸药的爆轰速度和火药的爆燃速度为500-7000m/s，其单个药包的装药量为50g到2000g；
本发明选用的炸药药包或火药药包装药方式是灌注、浇注、挤压、模压等方式，其材质和形状是纸包装、塑料包装、金属箔包装和袋状包装、筒状包装、管状包装；
本发明选用的炸药药包或火药药包点火方式是电点火或火药捻、延期药、传爆药或导爆索点火起爆，或雷管起爆；起爆方式是定时、遥控引爆，或用连接导线或火药捻直接起爆；
本发明选用的发射装置是简易发射筒、大中小型的单管或多管的发射筒、发射枪等；
本发明应用于输电线路除冰时，炸药药包或火药药包位于输电线和塔架附近固定位置起爆，或由发射装置将炸药药包或火药药包发射到输电线和塔架附近或周围起爆，炸药药包或火药药包使用时距离输电线和塔架的距离为0.5-30m，可根据需要，使单个炸药药包或火药药包起爆或多个药包同时起爆。
有益效果
1)本发明的冲击波去除输电线覆冰技术可以用于去除不同电压等级、不同高度以及各种复杂地形的输电线和塔架上的覆冰，覆冰的类型为A型雨凇、B型混合凇、C型轻雾凇、D型白霜、E型雪和雾等。
2)本发明的冲击波去除输电线覆冰技术可以替代人工除冰，避免人工手动除冰的危险；
3)本发明的冲击波去除输电线覆冰技术在除去输电线和塔架上的覆冰的同时，保证输电线和塔架等设备中各种输电设施的安全；
4)本发明的冲击波去除输电线覆冰技术能够极大地提高输电线和塔架上除冰工作的效率，使输电线和塔架得到安全。
具体实施方式
实施例1
炸药药包采用爆速为4000m/s的乳化炸药，装药量为500g，药包为纸管，药包中插入8号电雷管，药包置于覆有混合凇的50kV输电线的下方，药包距离输电线10m，直接用导线连接到距离药包100m处，用电池给雷管通电起爆，对输电线上的混合凇除冰，除冰效果为50％，对输电线无任何破坏。
实施例2
炸药药包采用爆速为6000m/s的乳化炸药，装药量为500g，药包为塑料管，塑料管下部加装遥控起爆装置和安全机构，综合称为固定型爆震药管。爆震药管置于结有混合淞覆冰的50kV输电线下方，药管距离输电线20m，安装后，在200m外用遥控器起爆，除冰效果为40％，对输电线无任何破坏。
实施例3
炸药药包采用爆速为3000m/s的火药改进型炸药配方，装药量为400g，药包采用塑料管装药方式，起爆采用延期药点火起爆方式，在塑料管下方加装发射推进机构，称为发射型爆震药管，用简易玻璃钢发射管发射。发射到距离覆有混合凇的50kV输电线3m的范围，药包起爆，除冰效果为60％，对输电线无任何破坏。
实施例4
药包为火药改进型配方，装药量为200g，药包采用纸管装药方式，装在燃放烟花的纸管中，点燃药捻，将药包发射到距离覆有轻雾凇的50kV输电线1m的范围，药包起爆，完全靠火药爆燃震动，除去雾凇，效果为50％，对输电线无任何破坏。