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专利号: 2025101616038
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种架空输电线路导线覆冰自动除冰装置,其特征在于,包括主平台(1)、间距调节组件(2)和输电线路覆冰去除组件(3);所述间距调节组件(2)设置在所述主平台(1)的上部,所述间距调节组件(2)的上部两侧分别设有一组所述输电线路覆冰去除组件(3);

通过所述间距调节组件(2)根据待去除覆冰的两股输电线路段的间距对两组所述输电线路覆冰去除组件(3)的间距进行调整,以使所述输电线路覆冰去除组件(3)对待去除覆冰的输电线路进行包覆,当待去除覆冰的输电线路被所述输电线路覆冰去除组件(3)包覆后,控制所述输电线路覆冰去除组件(3)的加热模块(35)进行加热除冰;

输电线路进行加热去除覆冰过程中,对加热时间、加热温度区间的控制模型如下:

设环境温度为Te,冰层厚度为d,加热时间为t,加热温度区间下限为Tmin,上限为Tmax,设单位时间单位面积上传递的热量与温度差成正比,比例系数为k;则总热量Q为:Q=k×(Tavg‑Te)×t×A

融化冰层所需的热量Qm与冰层厚度d、冰的融化潜热L以及输电线路的受热面积A有关:

Qm=d×L×A

令Q=Qm,可得:

k×(Tavg‑Te)×t×A=d×L×A

即:输电线路进行加热去除覆冰过程加热时间为:

式中,Tavg为加热温度的平均值,即Tavg=(Tmin+Tmax)/2,A为输电线路的受热面积;

考虑热损失、冰层的不均匀性、环境风速,通过实验数据进行修正和优化输电线路进行加热去除覆冰过程加热时间;

所述间距调节组件(2)包括呈平行设置且处于所述主平台(1)上端面的两副横梁轨(9),每副所述横梁轨(9)上端面均设置有两副直线导轨(10);

四副所述直线导轨(10)呈矩形分布,每副所述直线导轨(10)上均滑动设置有导轨滑块(34);同侧相邻的两副所述导轨滑块(34)上端面共同支撑有一个平台板(11);

每个所述平台板(11)上端面均安装有两个承载座(12),所述输电线路覆冰去除组件(3)设置于相邻两个所述承载座(12)的上端面;

两副所述横梁轨(9)的中段处设有中心板(13),所述中心板(13)的上端安装有中心轴承件(14),所述中心轴承件(14)的上方设置有转动板(15),所述转动板(15)的两端均连接有第一转轴件(16),两个所述第一转轴件(16)沿所述转动板(15)的中心对称分布;

所述平台板(11)安装有第二转轴件(17);所述第二转轴件(17)与相邻的所述第一转轴件(16)之间设有套筒接杆(18);所述套筒接杆(18)一端和所述第一转轴件(16)套接,所述套筒接杆(18)另一端和所述第二转轴件(17)套接;

所述间距调节组件(2)还包括安装在所述主平台(1)上端面的两个横管(19),两个所述横管(19)的上端面均安装有线性电机(20),两个所述线性电机(20)的输出端同向设置,两个所述线性电机(20)的输出端均连接有电机驱动轴(21),两个所述电机驱动轴(21)的端部均连接相邻的所述承载座(12)的侧部;

所述输电线路覆冰去除组件(3)包括承载于同侧两个所述承载座(12)上的底梁座(22),所述底梁座(22)上端面设置有桁架(23),所述桁架(23)的侧面连接有若干套管(24),每个所述套管(24)的内部均滑动设置有延伸杆(25),所述延伸杆(25)的端部连接有连接环(26),所述延伸杆(25)和所述套管(24)的外部共同套有压缩簧(27),所述压缩簧(27)的一端接触所述连接环(26),所述压缩簧(27)的另一端接触所述桁架(23)。

2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路导线覆冰自动除冰装置,其特征在于,还包括保护机壳(4),所述保护机壳(4)的侧部形成有避让缺口(5);所述保护机壳(4)呈倒U型扣压在所述间距调节组件(2)的上方;

所述保护机壳(4)的上端设置有蓄电池箱(6),所述蓄电池箱(6)与所述输电线路覆冰去除组件(3)之间电性连接,所述蓄电池箱(6)用于对所述输电线路覆冰去除组件(3)的加热模块(35)进行供电;

所述保护机壳(4)的上端还设有太阳能转换板(7),所述太阳能转换板(7)和所述蓄电池箱(6)之间电性连接,所述太阳能转换板(7)用于对所述蓄电池箱(6)进行供电。

3.根据权利要求2所述的一种架空输电线路导线覆冰自动除冰装置,其特征在于,所述保护机壳(4)的上端还固定连接有若干组牵引钩(8);架空输电线路导线覆冰自动除冰装置通过所述牵引钩(8)悬吊到无人机上,通过控制所述无人机的飞行状态将架空输电线路导线覆冰自动除冰装置转移到待去除覆冰的输电线路段。

4.根据权利要求1所述的一种架空输电线路导线覆冰自动除冰装置,其特征在于,若干所述连接环(26)的端部共同连接有第一咬合加热座(28),所述第一咬合加热座(28)的底部连接有转动铰轴(29),所述第一咬合加热座(28)通过所述转动铰轴(29)铰接有第二咬合加热座(30),所述第二咬合加热座(30)与所述第一咬合加热座(28)的内部形成有容纳输电线路的空腔(31)。

5.根据权利要求4所述的一种架空输电线路导线覆冰自动除冰装置,其特征在于,所述第一咬合加热座(28)和所述第二咬合加热座(30)的内壁均安装有所述加热模块(35),所述加热模块(35)内设置有若干电加热线丝(32);

所述第一咬合加热座(28)和第二咬合加热座(30)的上方接口处均安装有强磁铁(33),所述第一咬合加热座(28)和第二咬合加热座(30)通过所述强磁铁(33)吸合。

6.根据权利要求5所述的一种架空输电线路导线覆冰自动除冰装置,其特征在于,所述加热模块(35)还配置有温度传感器和PLC控制器,所述温度传感器和所述PLC控制器之间电连接,所述PLC控制器通过所述温度传感器对所述电加热线丝(32)的加热温度区间进行控制;

当所述电加热线丝(32)的加热温度超过设定的温度上限阈值后,控制所述电加热线丝(32)停止加热,当所述电加热线丝(32)的加热温度超出设定的温度下限阈值后,控制所述电加热线丝(32)开启加热。