一种用于人工消减输电线覆冰的爆震药管.pdf

2 0 1 0 年1 2 月 一种用于人工消减输电线覆冰的爆震药管金卫平等 一种用于人工消减输电线覆冰的爆震药管 金卫平①杨荣杰姚金华①宋廷鲁⑦ ①国营九三九四厂 江西新余，3 3 8 0 0 1 ②北京理工大学材料学院 北京，1 0 0 0 8 1 [ 摘要]文章介绍了一种消减输电线覆冰爆震药管的设计、研究、性能及应用，提出并探讨了一种人工消减输电 线覆冰的方法，进行了野外模拟除冰试验，并与计算机仿真模拟计算进行了对比，在人工消减雨凇方面进行了有益 的探索。 [ 关键词] 爆震药管覆冰除冰雨凇输电线 [ 分类号] X 4 3P 4 8 引言 2 0 0 8 年我国各地受大面积降雪和冻雨天气影 响，全国各地输电线路和杆 塔 由于严重覆冰被压 垮，导致大面积停电，电力基础设施遭到严重破坏， 造成大量的经济损失。因此，如何去除高压输电线 路的覆冰技术亟待早日解决，本文介绍了一种采用 爆震药管去除输电线覆冰的技术，进行了野外现场 模拟除冰试验，并与北京理工大学计算机仿真模拟 除冰进行了验证对比，总结了一些经验。 1 爆震药管的设计 1 ．1 作用原理 爆震药管除冰技术，主要利用冲击波去除输电 线和塔架上的覆冰。将一定装药量的炸药药包或火 药药包在输电线和塔架附近引爆，使之爆轰或爆燃， 炸药药包爆轰或火药药包爆燃后形成一定强度的冲 击波，由于脆性的冰和韧性的输电线对冲击波响应 的差异⋯，使输电线上的覆冰在冲击波作用下破碎 而脱落，达到除冰的目的。药管可以采用固定式或 小型发射架两种方式，可以去除不同电压等级、不同 高度以及各种复杂地形的输电线和塔架上的覆冰。 1 ．2 爆震药管设计 一定距离上冲击波的强度与爆震药管所用炸药 的爆速、药量有直接关系【2 】。通过经验公式与模拟 计算为确定炸药爆速范围和药量提供了依据。通过 低速炸药安全性试验，确定爆震药管达到常规工业 炸药的安全水平。爆震药管的布置形式分为固定式 和发射式两种，其中发射式是爆震药管的主要应用 形式，也对爆震药管固定释放的定位和发射装置及 其遥控起爆进行了设计。爆震药管空中释放采用简 易火药发射筒发射升空。最后，对爆震药管进行了 系列化设计。 发射式爆震药管的主要技术指标为烟火药爆 速。 4 0 ％；遥控起 爆距离 ，2 0 0 m ，同步爆轰时间。 6 0 ％，导线、绝缘子均安全无破损； 距覆冰2m 远时可除密度为0 ．9g ／c m 3 的流挂型覆 冰3m 以上，除冰效率 5 0 ％，对密度为0 ．7 9 ／c m ’ 的流挂型覆冰可除冰5m 以上，除冰效率 4 0 ％；距 覆冰4m 远时仍有破冰作用。 表l 为3 次野外除冰试验的结果对比。从表中 可以看出，低密度冰要比高密度冰好除，流挂型冰要 比圆柱型冰好除；1 T 盯除覆冰效果优于乳化炸药除 覆冰效果，乳化炸药除覆冰效果优于烟火药除覆冰 效果；聚能对约束冲击波的传播方向，提高炸药能量 的利用率有很大作用。 利用D Y N A 软件进行计算机仿真模拟除冰，结 果发现低密度冰比高密度冰好除，流挂型冰比圆柱 型冰好除；耵盯等高爆速炸药比烟火药等低爆速炸 药的除冰效果好；对冲击波进行约束聚能可以大幅 度提高炸药能量的利用率。这些结论都与现场试验 相一致。然而考虑到作业人员的安全，发射型爆震 药管选用烟火药式的装药结构，地面固定式爆震药 管选用乳化炸药及雷管起爆结构。 此外，计算机仿真模拟计算的除冰长度、除冰效 率要好于实际现场除冰试验，主要原因是实验室制 得的冰是在一2 0 ℃环境下制得的速冻冰，其密度大 表13 次野外除冰试验结果对比 雠圆茬刍袭冰低瑟籍考瓣用 及药量圆柱型覆冰 岫磊豢辨旺 考察聚能作用 0 ．5 m 远冰除冰 2 ．O m 以上，除冰 T N T 效率 8 0 ％；1 ．0 4 0 0 9 i n 远冰除冰O ．5 一 m 以上，除冰效 率 2 0 ％ ⋯4 0 0 9 瓣鬟茹璧瞅药戮妻龚臻藏薹 乳化炸药 一 4 0 0 9 1 ．0 m 远低密 度圆柱型冰除 冰1 ．0 m 以 上，除冰效率 约2 0 ％；2 ．0 I n 远低密度流 挂型冰除冰 4 ．0 m 以上，除 冰效率 5 0 ％ 2 ．0 m 远低密 度流挂型冰除 冰4 ．0 m 以 上，除冰效率 约4 0 ％ 于实际输电线上覆冰密度，强度高、形状规则。同 时，规则圆柱型冰在同体积情况下具有最小的吸收 冲击波面积，吸收冲击波的能量也是最低的。 4 结论 本文提出并设计了一种利用爆震药管冲击波去 除输电线覆冰的除冰技术，研制出了发射型、固定型 两种爆震药管以及配套的遥控装置和发射装置；发 射型爆震药管装药结构采用柔性设计，发射高度可 控，具有安全保险装置；固定型爆震药管具有遥控起 爆和安全保险装置，可靠性高。进行了现场试验，并 与计算机仿真模拟计算进行了验证对比，二者结论 基本一致，肯定了爆震药管的应用价值，在人工消除 雨凇方面是一种开创性探索。 参考文献 [ 1 ]金李，卢文波，陈明，等．节理岩体的爆破松动机理 [ J ] ．爆炸与冲击，2 0 0 9 ，2 9 5 4 7 4 4 8 0 ． [ 2 ] 潘功配，杨硕．烟火学[ M ] ．北京北京理工大学出版 社，1 9 9 7 ． [ 3 ] 蔡瑞娇．火工品设计原理[ M ] ．北京北京理工大学出 版社，1 9 9 9 ． [ 4 ] 董海平，蔡瑞娇，穆慧娜，等．火工品可靠性的感度参 数设计法[ J ] ．爆炸与冲击，2 0 0 9 ，2 9 6 6 1 3 - 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i n g ．F i e l ds i m u l a t i n gd e i c i n ge x p e r i m e n tr e s u l tW l E I Sv e r i f i e db yc o m p u t e rs i m u l a t i o nc a l c u l a t i o n ．I ti sb e n e f i c i a le x p l o r a t i o n i l It h ef i e l do fa r t i f i c i a ls u b t I a e tg l a z ei e i , l g ． [ K E YW O R O S ] d e t o n a f i v en 曲，i c i n g ，d e l e i n g ，g I a ∞i ci n g ，t r a m m i s s i o nl i n e s 1 l 0 l l O 1 1 0 1 1 1 0 O O l O 0 l O O 1 O O l O 0 O ，，-．．。．．．．．．．．．．．．。．．．．．一／ ● 万方数据