[发明专利]一种防冰架空铝绞线及其制备方法

说明书

本发明涉及一种防冰架空铝绞线及其制备方法，属于电力传输领域。本发明首先通过阳极氧化在铝绞线表面形成纳米孔结构，然后将修饰剂接枝在纳米孔表面，最后再向纳米孔中注入润滑液体，得到一种防冰架空铝绞线，具有冰黏附力低、自修复功能强以及耐磨性能好的优点，在电力传输领域具有更好的应用；同时一种防冰架空铝绞线的制备方法工艺简单，适合铝绞线大规模连续化生产，有利于防冰架空铝绞线的应用推广。

技术领域

本发明属于电力传输领域，具体涉及一种防冰架空铝绞线及其制备方法。

背景技术

输电线路的覆冰灾害严重危害电力系统的安全。架空线路覆冰使导线载荷过重，引起杆塔受力过重或不平衡，导致导线舞动、断线、倒塔(杆)等事故，这些事故造成电力长时间中断，严重影响社会生产和生活，造成巨大经济损失。发生严重冰灾时，会导致输电线路大面积、长时间停运，导致巨大的直接经济损失。因此，相关人员对输电线路防冰除冰进行了大量研究。

输电线路防覆冰主要分为主动除冰和被动防冰技术：①主动除冰技术包括电流热力融冰、机械除冰等。电流热力融冰能耗高，且融冰时不均匀脱冰也易造成倒塔事故，此外长时间热力融冰也可能使金属导线显微组织结构发生演变，致使强度降低，更易发生导线断线，而机械除冰(如：人力除冰)操作困难，安全性能不高，效率也低；②被动防冰主要是憎水防覆冰涂层，如超疏水涂层通过减小固液接触面积，防止雨滴在导线表面停留来防止覆冰，但目前制备超疏水表面的设备以及工艺复杂，制造成本高，且有研究表明在低温高湿情况下，空气中水蒸气在超疏水涂层表面空气间隙凝结，导致其失去超疏水性能，丧失防冰性能，同时其表面微纳米粗糙结构在导线架设、绞制过程中极易损坏，从而失去防冰性能。

目前电力系统的防覆冰涂料主要针对绝缘子和架空铝绞线进行。但由于铝绞线结构复杂，涂料结合力不强，持久性差，且作为输电导体，由于趋肤效应，使得损耗增大，故很多制备绝缘子防冰涂料的方法难以应用到铝绞线。仿猪笼草超润滑表面是在材料表面微纳米孔或管结构中浸入一层润滑液体(含氟聚醚、含硅润滑油、离子液体等)，由于均相性质和超滑性，能降低过冷水形核温度，减少冰核形成，延缓覆冰，同时极大降低冰粘附力，进而具有优良的防冰性能；同时，由于毛细效应，超润滑表面消耗或被损伤后能自行修复，提高了导线表面防冰的持久性。

现有工程应用的输电导线防覆冰技术主要包括高强铝导线和大电流融冰，部分涂料法由于防冰有效性和持久性问题并未在工程实际中大范围采用。然而高强铝合金绞线成本高，且对于输电等级尚有一定的限制，无法大范围使用，同时大电流热力除冰能耗高，且融冰时不均匀脱冰也易造成倒塔事故。而现有防覆冰涂层制备工艺复杂，难以加工到结构复杂的架空铝绞线，或涂层与基底结合力不强，难以经受绞制和安装的物理磨损。超疏水涂层在低温高湿度环境中防冰性能易失效，由于微纳米结构的钉扎作用，使得冰粘附力增大：专利CN 102290147 A采用化学刻蚀再化学改性的方法制备超疏水防冰铝绞线，但是超疏水表面微纳米粗糙结构难以经受绞制和安装的物理磨损，同时在低温高湿环境中，超疏水铝绞线防覆冰性能失效，同时化学刻蚀会损害铝绞线使得铝绞线物理化学性质发生变化；专利CN 104217785 A采用刻蚀法再复合液体的方式制备防覆冰铝绞线，但是刻蚀铝表面粗糙结构较不规则，液体容易从铝绞线脱落，耐久性差，同时化学刻蚀会损害铝绞线使得铝绞线物理化学性质发生变化。

因此需要对具有防覆冰功能的铝绞线及其制备方法进行进一步的深入研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种防冰架空铝绞线；本发明的目的之二在于提供一种防冰架空铝绞线的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种防冰架空铝绞线，所述防冰架空铝绞线包括具有纳米孔结构的铝绞线、接枝在纳米孔表面的修饰剂以及注入到纳米孔中的润滑液体。

优选的，所述铝绞线为铝制裸导线。