一种架空地线覆冰弧垂消除装置

摘要

本发明涉及一种架空地线覆冰弧垂消除装置，它包括挂设连接在形成覆冰弧垂的架空地线和杆塔之间的温度形变记忆合金弹簧，通过改变温度形变记忆合金弹簧的温度进而向上拉升架空地线的弧垂，增大与导线之间的安全距离；套设于架空地线弧垂段上的多个低温记忆圆环，通过改变低温记忆圆环的温度进而自动消除架空地线上的覆冰。本发明通过对电加热丝进行通电加热，进而改变记忆合金线内外管以及记忆合金弹簧的温度，让记忆合金线内外管产生形变，使得记忆合金线套管产生向外的相变力，将架空地线外皮上覆冰顶断；和将架空地线向上拉升，增加与导线之间的安全距离，防止因为架空地线上的覆冰使得架空地线弧垂下沉，解决架空地线与带电导线之间安全距离不够的安全隐患问题。

权利要求

1.一种架空地线覆冰弧垂消除装置，其特征在于：它包括挂设连接在形成覆冰弧垂的架空地线(2)和杆塔之间的温度形变记忆合金弹簧(1)，通过改变所述温度形变记忆合金弹簧(1)的温度进而向上拉升架空地线(2)的弧垂，增大与导线之间的安全距离；以及包括套设于架空地线(2)弧垂段上的多个低温记忆圆环(3)，通过改变所述低温记忆圆环(3)的温度进而自动消除架空地线(2)上的覆冰；

还包括温度传感器、控制开关和电源；所述控制开关与所述温度传感器和电源电性连接，所述电源与所述温度形变记忆合金弹簧和低温记忆圆环电性连接，通过电源对所述温度形变记忆合金弹簧(1)和所述低温记忆圆环(3)通电进而改变其温度；

所述低温记忆圆环包括记忆合金线外管、记忆合金线内管和电加热丝；所述电加热丝设置于所述记忆合金线外管和记忆合金线内管之间；所述电加热丝与所述电源电性连接，通过对电加热丝通电加热，进而升高所述记忆合金线外管和记忆合金线内管的温度，使其发生形变产生相变力将架空地线(2)上的覆冰顶断。

2.根据权利要求1所述的一种架空地线覆冰弧垂消除装置，其特征在于：所述温度形变记忆合金弹簧(1)由形状记忆合金材料制成的记忆储能弹簧，其上缠绕有电加热丝，所述电源与所述电加热丝电性连接，通过对电加热丝的通电加热，进而升高所述记忆储能弹簧的温度，使其发生形变产生相变力将架空地线(2)的弧垂向上拉升，增大与导线之间的安全距离。

3.根据权利要求1所述的一种架空地线覆冰弧垂消除装置，其特征在于：所述记忆合金线外管‑ 为形状记忆合金材料制成的记忆合金线外管‑ ，所述记忆合金线内管‑ 为形状记忆合金材料制成的记忆合金线内管‑ ，能够根据温度的变化而形状发生变化。

说明书

一种架空地线覆冰弧垂消除装置

技术领域

[0001] 本发明涉及架空地线除冰技术领域，尤其涉及一种架空地线覆冰弧垂消除装置。

背景技术

[0002] 架空地线是架设在输电线路上方，是保护输电导线不被雷电直接击中的线路。在高压输电线路中，雷击频繁地区，除了安装避雷针保护以外，还会采用架空地线保护。因此，
架空地线是输电线路的重要组成部分。架空地线位于导线上方，通过杆塔与接地体相连接，
且必须与杆塔接地装置紧固连接。当雷电击中架空地线，雷电流通过接地体流入大地，不仅
保护输电线路导线的正常运行，还能在击中杆塔时起到分流作用，降低塔顶电位，避免发生
反击的现象。当雷电击中高压输电线路周围部分大地时，地线有一定的屏蔽作用，能降低导
线上的感应过电压。

[0003] 输电线路整体的覆冰厚度，会随着气候的恶劣不断变大，严重时会造成导线、地线断裂，杆塔受力不均倾斜或者倒塌以及金具损坏等事故。在寒冬和初春季节，我国许多地区
都有输电线路覆冰现象，2008年春节造成了湖南、贵州等省倒杆等大停电事故。由于架空地
线主要是防止雷击，保证线路安全运行，因此流过它的电流往往很小，更易覆冰。如果空气
中气温升高，在重力作用下，导线覆冰比地线的覆冰更易脱落，致使导线上升，减小导地线
之间的安全距离。当架空地线上的覆冰达到一定程度后，架空地线的弧垂增大，地线下沉也
会减小导线和地线之间的安全距离，不能满足输电线路对其弧垂的要求，有可能造成导线
对地线放电现象。因此，如何防止架空地线由于覆冰导致弧垂下沉导致与导线之间的安全
距离减小和防止覆冰造成地线拉断，是现阶段保证电网安全运行需要解决的重大问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种架空地线覆冰弧垂消除装置，解决了目前架空地线上覆冰的问题。

[0005] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种架空地线覆冰弧垂消除装置，它包括挂设连接在形成覆冰弧垂的架空地线和杆塔之间的温度形变记忆合金弹簧，通过改变所
述温度形变记忆合金弹簧的温度进而向上拉升架空地线的弧垂，增大与导线之间的安全距
离；以及包括套设于架空地线弧垂段上的多个低温记忆圆环，通过改变所述低温记忆圆环
的温度使记忆圆环产生形变和形变力进而自动消除架空地线上的覆冰。

[0006] 进一步地，还包括温度传感器、控制开关和电源；所述控制开关与所述温度传感器和电源电性连接，所述电源与所述温度形变记忆合金弹簧和低温记忆圆环电性连接，通过
电源对所述温度形变记忆合金弹簧和所述低温记忆圆环通电进而改变其温度。

[0007] 进一步地，所述低温记忆圆环包括记忆合金线外管、记忆合金线内管和电加热丝；所述电加热丝设置于所述记忆合金线外管和记忆合金线内管之间；所述电加热丝与所述电
源电性连接，通过对电加热丝通电加热，进而升高所述记忆合金线外管和记忆合金线内管
的温度，使其发生形变产生相变力将架空地线上的覆冰扯断。

[0008] 进一步地，所述温度形变记忆合金弹簧由形状记忆合金材料制成的记忆储能弹簧，其上缠绕有电加热丝，所述电源与所述电加热丝电性连接，通过对电加热丝的通电加
热，进而升高所述记忆储能弹簧的温度，使其发生形变产生相变力将架空地线的弧垂向上
拉升，增大与导线之间的安全距离。

[0009] 进一步地，所述记忆合金线外管为形状记忆合金材料制成的记忆合金线外管，所述记忆合金线内管为形状记忆合金材料制成的记忆合金线内管，能够根据温度的变化而形
状发生变化。

[0010] 本发明具有以下优点：一种架空地线覆冰弧垂消除装置，通过对电加热丝进行通电加热，进而改变记忆合金线内外管的温度，从而让记忆合金线内外管产生形变，使得记忆
合金线套管产生向外的相变力，将架空地线外皮上覆冰顶断；达到自动消除架空地线上覆
冰的目的；并通过对电加热丝进行通电加热，改变记忆储能弹簧的温度，进而将架空地线向
上拉升，增加与导线之间的安全距离，防止因为架空地线上的覆冰使得架空地线弧垂下沉，
提高架空地线与导线之间距离不够的安全隐患问题，整体制作简单，且有效利用时节气候
天气，事半功倍达到预期效果，节省运行维护费用。

附图说明

[0011] 图1为本发明的结构示意图；

[0012] 图中：1‑温度形变记忆合金弹簧，2‑架空地线，3‑低温记忆圆环。

具体实施方式

[0013] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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
是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实
施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对附图中提供的本申请的实
施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定
实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的
所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。

[0014] 下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

[0015] 如图1所示，一种架空地线覆冰弧垂消除装置，它包括挂设连接在形成覆冰弧垂的架空地线2和杆塔之间的温度形变记忆合金弹簧1，通过改变所述温度形变记忆合金弹簧1
的温度进而向上拉升架空地线2的弧垂，增大与导线之间的安全距离；以及包括套设于架空
地线2弧垂段上的多个低温记忆圆环3，通过改变所述低温记忆圆环3的温度进而自动消除
架空地线2上的覆冰。

[0016] 还包括温度传感器、控制开关和电源；所述控制开关与所述温度传感器和电源电性连接，所述电源与所述温度形变记忆合金弹簧和低温记忆圆环电性连接，通过电源对所
述温度形变记忆合金弹簧1和所述低温记忆圆环3通电进而改变其温度。

[0017] 所述低温记忆圆环包括记忆合金线外管、记忆合金线内管和电加热丝；所述电加热丝设置于所述记忆合金线外管和记忆合金线内管之间；所述电加热丝与所述电源电性连
接，通过对电加热丝通电加热，进而升高所述记忆合金线外管和记忆合金线内管的温度，使
其发生形变产生相变力将架空地线2上的覆冰顶断。

[0018] 所述温度形变记忆合金弹簧1由形状记忆合金材料制成的记忆储能弹簧，其上缠绕有电加热丝，所述电源与所述电加热丝电性连接，通过对电加热丝的通电加热，进而升高
所述记忆储能弹簧的温度，使其发生形变产生相变力将架空地线2的弧垂向上拉升，增大与
导线之间的安全距离。

[0019] 进一步地，根据某地区架空线路的气象条件，可设定弹簧(弹簧上缠绕上电阻丝)在低温0℃左右，开始变形收缩，在零下m℃左右，收缩至最短。(收缩后长度为b m)，加热温
度至某D℃左右，开始缓慢伸长，在某F℃可恢复原形状。(原长度为a m)，其中，m℃＜0℃＜D
℃＜F℃。

[0020] 所述记忆合金线外管2为形状记忆合金材料制成的记忆合金线外管2，所述记忆合金线内管3为形状记忆合金材料制成的记忆合金线内管3，能够根据温度的变化而形状发生
变化。

[0021] 进一步地，形状记忆合金是一种新功能金属材料，具有形状记忆效应和超弹性的特点。它是基于温度变化，发生形变，相当于在很窄的温度范围内形状尺寸上有较大的变
化，而形状的变化，可根据实际情况的可自行设计。从图1中可以看出在杆塔和架空地线2之
间挂设连接温度形变记忆合金弹簧后，其弧垂下沉程度明显得到了上拉，减增大了与导线
之间的安全距离。

[0022] 本发明通过对低温记忆圆环3内的电加热丝进行通电加热，进而改变记忆合金线内外管温度，从而让记忆合金线内外管产生形变，使得记忆合金线套管产生相变力和变形，
进而将架空地线上轻薄覆冰顶断，达到自动消除架空地线上覆冰的目的；通过对缠绕在记
忆储能弹簧上的电加热丝通电加热，进而改变记忆储能弹簧的温度，从而让记忆储能弹簧
发生形变而收缩，产生一个方向指向杆塔方向的相变力，进而实现架空地线2的拉升，使得
弧垂上升，从而增加了与导线之间的安全距离。

[0023] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本
文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进
行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围
内。