特高压直流输电线路热力除冰系统技术方案

本发明专利技术提供一种特高压直流输电线路热力除冰系统，其包括：无人机，所述热力循环设备包括水箱、热水管、回水管、增压设备和温控设备，所述热水管的起始端与所述水箱的出水口连接，所述热水管的终端与所述回水管的起始端连接，所述回水管的终端经所述增压设备后与所述水箱的循环进水口连接，所述增压设备用于给所述回水管增压，使水流顺利回流入水箱，所述温控设备用于给所述水箱中的水加热并将水温保持在预设水温范围内无人机将热力循环设备运输至目标输电线附近，使热力循环设备的热水管弧形包围目标输电线，从而通过热水管中流过的热水的热辐射来清楚输电导线表面的覆冰；通过热水管和回水管的设置，可节约用水，同时提升无人机除冰效率。

Thermal deicing system of UHVDC transmission line

【技术实现步骤摘要】
特高压直流输电线路热力除冰系统
本专利技术涉及输电线除冰领域，尤其涉及一种特高压直流输电线路热力除冰系统。
技术介绍
输电线路在低温等恶劣气象环境下容易覆冰，长时间覆冰会导致输电线路的机械性能和电气性能降低，威胁电网运行安全；覆冰后导线自重增加，当覆冰超过一定厚度后，导致杆塔倾斜甚至倒塌，造成电力供应的中断，给人们生活和社会生产带来不便。因此，为保障输电线路在容易覆冰时期的安全运行，需要对输电线上的覆冰进行清除。现有技术中，对输电导线的除冰通过在输电导线施加直流电压并在导线末端进行短路，使流经输电线路的大电流释放的热能将输电线路上的覆冰融化，但使用该方法除冰时，除冰线路供电是中断的，不利于电网运行的稳定性。因此，亟需一种能在除冰时不切断电力供应的除冰方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种特高压直流输电线路热力除冰系统，通过无人机搭载热力除冰系统清除输电线的覆冰。本专利技术提供一种特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：包括：用于搭载热力循环设备的无人机，所述热力循环设备包括水箱、热水管、回水管、增压设备和温控设备，所述水箱与所述无人机可拆卸式固定连接，所述热水管的起始端与所述水箱的出水口连接，所述热水管的终端与所述回水管的起始端连接，所述回水管的终端经所述增压设备后与所述水箱的循环进水口连接，所述增压设备用于给所述回水管增压，使水流顺利回流入水箱，所述温控设备用于给所述水箱中的水加热并将水温保持在预设水温范围内；所述热水管靠近终端的水管为弧形，所述回水管靠近起始端的水管为弧形，所述热水管的弧形和所述回水管的弧形共圆心且所述弧形的凹面面向输电线设置，所述热水管的弧形的半径小于所述回水管的弧形的半径。进一步，所述热水管的弧形和所述回水管的弧形均为优弧。进一步，所述温控设备包括蓄电池、水温采集电路、温控电路、加热通断控制电路、循环加热电路和加热线圈，所述水温采集电路的电源端与蓄电池连接，所述水温采集电路的输出端与所述温控电路的输入端连接，所述温控电路的电源端与所述蓄电池连接，所述温控电路的输出端分别与所述加热通断控制电路和所述循环加热电路的输入端连接，所述加热通断控制电路的电源端与所述蓄电池连接，所述加热通断控制电路的输出端与所述加热线圈连接，所述循环加热电路的输出端与所述加热通断控制电路的输入端连接。进一步，所述温控设备还包括欠压保护电路，所述欠压保护电路设置于蓄电池输出端用于检测蓄电池输出电压是否低于预设电压，并在低于预设电压时切断蓄电池向加热线圈的供电。进一步，所述水温采集电路包括电阻R3和正温度系数热敏电阻PTC1，所述温控电路包括比较器U1，电阻R3的一端与所述蓄电池连接，电阻R3的另一端经正温度系数热敏电阻PTC1接地，比较器U1的同相端与电阻R3和正温度系数热敏电阻PTC1的公共连接点连接，比较器U1的反相端与基准电压连接，比较器U1的输出端为所述水温采集电路的输出端。进一步，所述加热通断控制电路包括MOS管Q1和继电器KA1，继电器KA1的开关设置于蓄电池和加热线圈之间，继电器KA1的线圈一端与MOS管Q1的源极连接，继电器KA1的线圈的另一端接地，MOS管Q1的漏极与所述蓄电池连接，MOS管Q1的栅极与比较器U1的输出端连接，其中，所述继电器KA1为常闭型继电器，所述MOS管为N沟道增强型MOS管。进一步，所述循环加热电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1和MOS管Q2，电阻R1的一端与MOS管Q1的源极和继电器KA1的线圈的公共连接点连接，电阻R1的另一端经电容C1接地，电阻R2与电容C1并联，MOS管Q2的栅极与电阻R1和电容C1的公共连接点连接，MOS管Q2的漏极与比较器U1的输出端连接，MOS管Q2的漏极接地，其中，MOS管Q2为N沟道增强型MOS管。进一步，所述欠压保护电路包括三极管Q3、稳压二极管DW1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、MOS管Q4、MOS管Q5和晶闸管SCR1；三极管Q3的集电极与蓄电池连接，三极管Q3的发射极与稳压二极管DW1的负极连接，电阻R4的一端与蓄电池连接，电阻R4的另一端与三极管Q3的基极连接，稳压二极管的正极经电阻R6接地，电阻R5的一端与稳压二极管的正极和电阻R6的公共连接点连接，电阻R5的另一端与MOA管Q4的栅极和MOS管Q5的栅极的公共连接点连接，MOS管Q4的源极与三极管Q3的发射极连接，MOS管Q4的漏极与MOS管Q5的漏极连接，MOS管Q5的源极接地，晶闸管SCR1的阳极与电阻R4和三极管Q3的基极的公共连接点连接，晶闸管SCR1阴极接地，晶闸管SCR1的门极与MOS管Q4的漏极和MOS管Q5的漏极的公共连接点连接，其中，MOS管Q4为P沟道增强型MOS管，MOS管Q5为N沟道增强型MOS管。进一步，所述欠压保护电路还包括欠压警示模块，所述欠压警示模块包括光耦G1和通信芯片，光耦G1的发光二极管的正极与晶闸管SCR1的阴极连接，光耦G1的三极管的集电极与所述通信芯片的工作电压连接，光耦G1的三极管的发射极与所述通信芯片的触发端连接。本专利技术的有益技术效果：无人机将热力循环设备运输至目标输电线附近，使热力循环设备的热水管弧形包围目标输电线，从而通过热水管中流过的热水的热辐射来清楚输电导线表面的覆冰；通过热水管和回水管的设置，可节约用水，同时提升无人机除冰效率；可在输电线带电状况下实施除冰，保障了电网的稳定运行。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的水箱结构示意图。图3为本专利技术的温控设备电路结构框图。图4为本专利技术的温控设备的电路原理图。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术做出进一步的说明：本专利技术提供的一种特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：包括：用于搭载热力循环设备的无人机1，所述无人机采用现有的具备负重功能的无人机，如北京航天航空大学研制出的“天鹰”TYW-1号无人机、俄罗斯公司ARDNTechnologySKYF无人机，所述热力循环设备包括水箱2、热水管6、回水管5、增压设备3和温控设备4，所述增压设备3采用现有的增压设备，如循环泵，所述水箱2与所述无人机1可拆卸式固定连接，所述热水管6的起始端与所述水箱2.8的出水口连接，所述热水管6的终端与所述回水管5的起始端连接，所述回水管5的终端经所述增压设备后与所述水箱2的循环进水口2.4连接，所述增压设备用于给所述回水管增压，使水流顺利回流入水箱，所述温控设备用于给所述水箱中的水加热并将水温保持在预设水温范围内；所述水箱包括进水口2.1和与进水口2.1适形配合的水箱盖子2.2，所述增压设备的输出端与水箱循环进水口2.4的连接，所述增压设备的输入端与所述回水管5的终端连接，所述出水口2.8与热水管6的起始端之间设置有电磁阀2.7；所述热水管6靠近终端的水管为弧形，所述回水管5靠近起始端的水管为弧形，所述热水管6的弧形和所述回水管5的弧形共圆心且所述弧形的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：包括：用于搭载热力循环设备的无人机，所述热力循环设备包括水箱、热水管、回水管、增压设备和温控设备，所述水箱与所述无人机可拆卸式固定连接，所述热水管的起始端与所述水箱的出水口连接，所述热水管的终端与所述回水管的起始端连接，所述回水管的终端经所述增压设备后与所述水箱的循环进水口连接，所述增压设备用于给所述回水管增压，使水流顺利回流入水箱，所述温控设备用于给所述水箱中的水加热并将水温保持在预设水温范围内；/n所述热水管靠近终端的水管为弧形，所述回水管靠近起始端的水管为弧形，所述热水管的弧形和所述回水管的弧形共圆心且所述弧形的凹面面向输电线设置，所述热水管的弧形的半径小于所述回水管的弧形的半径。/n

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：包括：用于搭载热力循环设备的无人机，所述热力循环设备包括水箱、热水管、回水管、增压设备和温控设备，所述水箱与所述无人机可拆卸式固定连接，所述热水管的起始端与所述水箱的出水口连接，所述热水管的终端与所述回水管的起始端连接，所述回水管的终端经所述增压设备后与所述水箱的循环进水口连接，所述增压设备用于给所述回水管增压，使水流顺利回流入水箱，所述温控设备用于给所述水箱中的水加热并将水温保持在预设水温范围内；
所述热水管靠近终端的水管为弧形，所述回水管靠近起始端的水管为弧形，所述热水管的弧形和所述回水管的弧形共圆心且所述弧形的凹面面向输电线设置，所述热水管的弧形的半径小于所述回水管的弧形的半径。


2.根据权利要求1所述的特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：所述热水管的弧形和所述回水管的弧形均为优弧。


3.根据权利要求1所述的特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：所述温控设备包括蓄电池、水温采集电路、温控电路、加热通断控制电路、循环加热电路和加热线圈，所述水温采集电路的电源端与蓄电池连接，所述水温采集电路的输出端与所述温控电路的输入端连接，所述温控电路的电源端与所述蓄电池连接，所述温控电路的输出端分别与所述加热通断控制电路和所述循环加热电路的输入端连接，所述加热通断控制电路的电源端与所述蓄电池连接，所述加热通断控制电路的输出端与所述加热线圈连接，所述循环加热电路的输出端与所述加热通断控制电路的输入端连接。


4.根据权利要求3所述的特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：所述温控设备还包括欠压保护电路，所述欠压保护电路设置于蓄电池输出端用于检测蓄电池输出电压是否低于预设电压，并在低于预设电压时切断蓄电池向加热线圈的供电。


5.根据权利要求4所述的特高压直流输电线路热力除冰系统，其特征在于：所述水温采集电路包括电阻R3和正温度系数热敏电阻PTC1，所述温控电路包括比较器U1，电阻R3的一端与所述蓄电池连接，电阻R3的另一端经正温度系数热敏电阻PTC1接地，比较器U1的同相端与电阻R3和正温度系数热敏电阻PTC1的公共连接点连接，比较器U1的反相端与基准电压连接，比较器U1的输出端为所述水温采集电路的输出端。


6.根据权利要求5所述的特高压直流输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汶江，曾湘隆，沈红莲，陈静，唐娟，谢希，王海飞，李金城，李毅，夏远灿，万吨，王瑶，张满，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网重庆市电力公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11