山西華智除冰“黑科技”為輸電線路破冰“減負”

屏幕上顯示著規律的電流走勢，工作人員觀察記錄著數據，在山西華智電網除冰防冰科技有限公司內，安靜且有秩序地進行著最后的防冰除冰測試。2024年12月24日，《科學導報》記者來到位于晉創谷的山西華智電網除冰防冰科技有限公司（以下簡稱“山西華智除冰”），了解關于輸電線路防冰除冰的最新黑科技。

山西華智除冰是一家以服務于電力、熱力生產為主的企業，其中最主要的業務就是輸電線路除冰的系列裝備。

“雨雪冰凍災害是嚴重影響電網安全運行的一種周期性發生的自然災害。雨雪冰凍災害輕則會給電網造成脫冰跳閘、故障停運，重則會造成倒塔斷線、設備損毀，甚至引起電網大面積停電。這不僅會給電力系統和用戶造成經濟上的巨大損失。”山西華智除冰總經理王磊向記者介紹道。

據了解，國內外現有的除冰方案主要有交直流融冰解決方案、便攜機械震動除冰解決方案、無人機除冰解決方案。“交直流融冰時線路需要停運，倒閘操作工作量大，需要大量人員現場作業，便攜機械震動除冰需要停運，人工現場左右，效率低下，常見的無人機除冰也和前者缺點一樣。”王磊分析道：“目前的防冰、融冰和除冰技術，大多自成體系互不兼容，難以通過不同技術互補和組合，提升效率。”

創新是引領企業發展的第一動力，為了解決這一難題，山西華智除冰組織研發了分布式機械振動除冰技術路線，該路線是利用鐵芯分布式收集獲取導線周圍電磁場的能量，然后再將收集的能量轉換成彈簧的彈性勢能，利用智能識別或遠程指令，將彈簧的彈性勢能激發瞬間釋放在導線上，使之產生劇烈震動，達到振落覆冰的目的。彈簧蓄積勢能的機械機構為振動器或伸縮機構，主要由減速電機、離合機構，彈簧和撞擊機構組成。利用減速電機放大電機轉矩，然后將該轉矩輸入離合器，通過離合器驅動彈簧和撞擊機構儲能釋能。在離合器接合時，壓縮彈簧儲能。彈簧儲能完成后，離合器隨即進入分離狀態，彈簧的彈性勢能瞬間釋放驅動裝置撞擊或伸縮，從而在導線上產生震動效果。

“分布式機械振動除冰技術路線可以在基建階段，或者利用技改工程，統籌電網停電檢修計劃提前安裝，不影響現有生產秩序和工作流程，便于大規模推廣使用；減少現場作業人員的數量，降低現場作業人員的勞動強度，規避現場作業人員的安全風險。除了防冰除冰新技術，山西華智除冰還在研發用于日常巡視，無人巡檢，以及覆冰后的觀冰監測的新功能；也可以在單純增加設備的數量、不增加作業人員的情況下，完成更大范圍更多線路的除冰工作。”王磊講道。

十載砥礪，篤志前行，初心如炬。談及未來發展，王磊表示，分布式機械振動除冰技術路線是電氣工程與機械工程兩個一級學科的跨專業、跨行業交叉融合，目前，系統正在進行型式試驗，相關產品即將掛網試運行，這將為電網防冰除冰提供一種全新的無人化解決方案。