电热熔冰保电网

来源 :发明与创新(学生版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:hukai001
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  2008年年初,50年一遇的冰雪灾害严重破坏了我国的电力系统。贵州、湖南、江西等省市的电网塔杆倒塌、输电线断线,导致了大面积停电、170个县供电中断。
  有专家提出,因为我国南北气候差异很大,同样是下雪,东北是干雪,湿度仅有15%-30%,而西南则是湿雪,湿度达到60%-95%。这些湿度大的雪和冻雨附着在导线、铁塔上很快就会结冰,并且越结越厚,因而造成电网塔杆倒塌、输电线拉断。
  避免这些情况出现的最直接的办法,就是提高建设标准。但是,提高电网建设标准,将电网塔杆、输电线增粗,是不是最好、最有效的方法呢?
  让我们分析一下中国现行电网建设标准:中国现行电网建设采用的塔杆的承载能力是电网导线重量和拉力的五倍左右,这在正常情况下已经足够了;但特大冰雪来临时,短时间内冰雪就会使电线重量和拉力达到塔杆承载能力的五六十倍,导致电线拉断,塔杆倒塌。
  这种情况下,需将电网建设标准提高10倍以上才能受如此大的负载。然而,把电网建设标准提高10倍以上,耗资巨大。用如此大的财力、人力、物力来仅仅用来防止50年、100年一遇的灾害,电网的经济效益就难以保证了。
  有没有更科学、付出少、高效益的方法抗击冰灾呢?
  先来分析一下冰灾成因。气温降低到零摄氏度以下时,输电线的温度也降低到零摄氏度以下,雨水、雾在电线上凝固成冰,空气中的水蒸气遇到零摄氏度以下的低温输电线,液化成水,然后凝固成冰,冰在输电线、塔杆上越积越多。如果输电线温度在零度以上,水就不会在输电线上结冰,有冰就会熔化。
  由此可见,只要保持输电线温度在零摄氏以上,就可以减少冰灾对电力设备的损害了。如何在输电线路结冰时使输电线温度提高到零摄氏度以上呢,笔者想到两种方法,分述如下:
  方法一:在输电线上装一根绝缘电阻线。安装输电线时,在适当的塔杆处把输电线上装的绝缘电阻线做成节点,当输电线路结冰时,给需要熔冰雪的输电线的电阻线通电,加热输电线,输电线温度达到零度以上,输电线结的冰雪就会熔化,从而避免输电线冰灾的出现。
  特点:投入小,经济效益高;但要解决绝缘电阻线是否耐高压的问题。
  方法二:给现行输电网稍加改造,在电网适当处,把输电网做成节点,建设中间变压输电站,使输电线网既可以一路输送到终点,又可以分段输电。
  由于电流通过导体会产生热量,电流产生的热量跟电流的平方成正比。正常情况下,电网高电压、低电流输电,输电线产生的热量不能使输电线在低温下的温度达到零度以上;但用低电压、强电流输电时,输电线产生的热量就能让输电线在低温下温度达到零度以上。
  输电线上的冰雪熔化,就避免了输电线在冰灾影响下被拉断。冰雪熔化后又能及时恢复高压输电。
  特点:快捷、可行、投入小,效益高。
  可见,只要我们多动脑创新,把输电网稍作改造,既可以抵御冰雪灾害,又能避免因提高电网建设标准造成的资金和资源浪费。
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