【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁缆索防冰，具体涉及一种桥梁缆索护套，还涉及一种疏水性电热防/除冰系统。
技术介绍
1、桥梁缆索是桥梁结构的重要组成部分，承受着桥梁的主要荷载，其安全性和耐久性直接影响着桥梁的使用寿命和运营效率。桥梁缆索护套是一种包裹在缆索外表面的保护层，旨在防止缆索受到外界环境的侵蚀和损伤，提高缆索的耐久性和安全性。
2、桥梁缆索护套在低温环境中，容易受到冰雪降水的侵蚀，导致缆索表面形成积冰，增加缆索的重量和风阻，降低缆索的强度和刚度，甚至引发缆索的破坏。热力除冰、机械除冰等主动除冰方式，这些方式需要消耗大量的能源，且对环境不友好。氟塑料、硅橡胶等疏水性涂料，这些方式可以防止水分渗入表面，减少冰的粘附力，但只在湿雪条件下有效，且无法防止过冷却水的冻结。
3、综上所述，现有的防覆冰技术都存在一定的局限性，如能耗大、效率低、环境不友好、操作不便、成本较高等，还需要进行创新和优化，以提高防覆冰技术的性能和可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种能够有效防止或清除桥梁缆索表面积冰的护套，提高桥梁缆索的安全性和耐久性。
2、本专利技术的技术方案是：一种桥梁缆索护套，包括护套本体，其特征在于，其护套本体外覆盖一层疏水性电热薄膜。
3、本专利技术桥梁缆索护套的护套本体为高密度聚乙烯(hdpe)、聚氯乙烯(pvc)、聚氨酯(pu)、橡胶或玻璃纤维等材质制备而成的基底层。
4、所述疏水性电热薄膜包括电加热层和疏水层，所述疏水
5、为确保桥梁缆索护套本身安全和过往行人、车辆的安全，实现低电压、低功率加热防(除)冰，同时实现桥梁缆索表面整体加热功率分布均匀，本专利技术对电加热层设计如下：
6、所述电加热层包括由碳纤维、导电聚合物等柔性导电导热材料构成的发热与传热层，以及平行间隔地压制在所述发热与传热层上面的由铜线或条状的铜箔构成的导电通道，相邻的导电通道中，其中一个为高电位通道，另一个为低电位通道；所述发热与传热层具有高于所述导电通道的电阻率，为半导体或高电阻材料，表面加热功率密度不小于2w/cm2。
7、通过导电通道的设计，可以在桥梁缆索护套纵向上提供稳定电压，在发热与传热区两端形成均匀的电势差，实现电加热功率的均匀分布，尽可能减少电加热层电阻分布不均匀或部分破损导致护套表面加热功率密度变化，最终影响防或除冰效果和效率。
8、上述疏水层采用疏水剂喷涂而成，疏水剂可以是氟化物、硅烷或其衍生物，可以添加一定量的溶剂和分散剂以调节涂料的粘度和稳定性，均匀混合的涂料涂敷在电加热层上，可以采用刮涂、喷涂、浸涂等方法，但应避免破坏电加热层。
9、疏水层的厚度应控制在几十微米至几百微米之间，以保证电加热温升能快速作用到表面。为保证疏水性，涂层表面接触角应不小于110°。为达到加热功率密度与涂层防护性的平衡，建议选取接触角在130°左右的疏水性涂层。
10、本专利技术还提供一种疏水性电热防/除冰系统，其包括上述桥梁缆索护套，还包括电源，所述电源与所述疏水性电热薄膜相连，另外还包括气象数据在线监测模块、护套表面状态在线监测模块以及控制器，所述控制器与所述电源、气象数据在线监测模块、护套表面状态在线监测模块分别相连，获取实时气候、桥梁缆索表面温度等信息，然后控制所述电源的输出功率。
11、所述电源的正、负极分别与所述桥梁缆索护套中相邻的所述高电位通道和低电位通道相连。
12、有益效果：
13、1)由于疏水表面微纳结构凸起的存在，固-液接触面存在间隔，液滴与薄膜间的实际接触面积大大减小，如此，在配合加热情况下，液滴从疏水性电热薄膜表面分离、蒸发所需能量大大减少，可有效防止覆冰形成和加速覆冰脱落，并且降低电能损耗。
14、2)本专利技术导电通道布置方案，有利于使桥梁缆索护套表面加热功率密度均匀分布，降低对加热电源电压的要求，与传统大功率除冰装置不同，电加热电源电压在36v～220v即可实现有效除冰或防覆冰，避免因漏电故障对桥梁行人或维修工人造成人身威胁，提高系统安全性。
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1.一种桥梁缆索护套，包括护套本体，其特征在于，其护套本体外覆盖一层疏水性电热薄膜。
2.根据权利要求1所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述疏水性电热薄膜包括电加热层和疏水层，所述疏水层覆盖在所述电加热层外。
3.根据权利要求2所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述电加热层包括由柔性导电导热材料构成的发热与传热层，以及平行间隔地压制在所述发热与传热层上面的线条形的导电通道，相邻的导电通道中，其中一个为高电位通道，另一个为低电位通道；所述发热与传热层具有高于所述导电通道的电阻率，为半导体或高电阻材料，表面加热功率密度不小于2W/cm2。
4.根据权利要求3所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述疏水层采用疏水剂喷涂而成，疏水剂采用氟化物、硅烷或其衍生物，或进一步添加一定量的溶剂和分散剂。
5.根据权利要求4所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述疏水层的厚度在几十微米至几百微米之间。
6.根据权利要求5所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述疏水层表面接触角不小于110°，推荐接触角为130°。
7.一种疏水性电热防/除冰系
8.根据权利要求7所述的疏水性电热防/除冰系统，其特征在于，所述电源的正、负极分别与所述桥梁缆索护套中相邻的所述高电位通道和低电位通道相连。
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁缆索护套，包括护套本体，其特征在于，其护套本体外覆盖一层疏水性电热薄膜。
2.根据权利要求1所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述疏水性电热薄膜包括电加热层和疏水层，所述疏水层覆盖在所述电加热层外。
3.根据权利要求2所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述电加热层包括由柔性导电导热材料构成的发热与传热层，以及平行间隔地压制在所述发热与传热层上面的线条形的导电通道，相邻的导电通道中，其中一个为高电位通道，另一个为低电位通道；所述发热与传热层具有高于所述导电通道的电阻率，为半导体或高电阻材料，表面加热功率密度不小于2w/cm2。
4.根据权利要求3所述的桥梁缆索护套，其特征在于，所述疏水层采用疏水剂喷涂而成，疏水剂采用氟化物、硅烷或其衍生物，或进一步添加一定量的溶剂和分散剂。
...【专利技术属性】
技术研发人员：许可，时宇，彭煌，陶友季，
申请(专利权)人：中国电器科学研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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