线型结构物脉冲力除冰器参数优化试验研究

作     者：胡琴 武雨凡 吕云龙 蒋兴良 吴海涛 刘佳 

作者机构：重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站 国网重庆市电力公司电力科学研究院 国网重庆市电力公司潼南供电分公司 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网有限公司科技项目(地线分布式微功耗电脉冲智能除冰技术及示范应用)资助 

主　　题：电脉冲 冲量 能量 除冰 线型结构物 参数优化 

摘      要：架空地线不承担电能传输的任务，面临着更加严重的覆冰问题。为将电脉冲除冰技术应用于架空地线等线型结构物，并进一步提升该技术的效果，本文研究了影响脉冲作用效果的主要因素，包括线圈规格、线圈与倍增器的间距以及倍增器的位移行程。首先，本文提出通过冲量和能量来间接表征脉冲力除冰器的除冰效果，并利用冲击摆实验测量了不同参数下单次电脉冲产生的冲量和能量，结果显示，4mm×0.4mm的线圈可以产生较大的冲量和能量，且减小线圈与倍增器的间距、增大倍增器位移行程可以进一步提升电脉冲的冲量和能量。其次，基于实际应用中的绝缘与防水需求，对线型结构物脉冲力除冰器的参数进行了优化，使用环氧树脂胶将线圈固定于线圈槽中，使用绝缘纸使其与倍增器绝缘，在倍增器上开出为垫片预留的凹槽。最后，在多功能人工气候实验室进行的模拟地线除冰试验表明，经过参数优化的除冰器在不同工况下均能有效去除覆冰，其中对混合凇的除冰距离最大可达2.7 m，对雨凇的除冰距离最大可达1.5 m。此外，在自然覆冰试验平台上，参数优化后的除冰器除冰距离可达3.5m，相比于优化前，自然覆冰时除冰距离增加约45.8%，进一步验证了优化后除冰器的实际除冰效果。这些研究成果可为地线等线型结构物的除冰技术提供了新的理论依据和实践参考。