科技助力冬季除冰：从飞机到电网的创新解决方案
科技助力冬季除冰：从飞机到电网的创新解决方案
2024年2月，湖南岳阳遭遇持续低温雨雪天气，平江县220千伏汉昌变电站的罗汉线覆冰厚度达到10毫米，严重威胁40万用户供电安全。关键时刻，一台移动式直流融冰车迅速投入战斗，仅用40分钟就完成了43公里线路的覆冰消融任务，保障了电网安全运行。
这一幕展示了现代科技在应对冬季冰雪挑战中的强大实力。随着冬季的到来，如何快速有效地去除飞机和电网线路上的冰雪，成为保障交通和能源供应的关键问题。让我们一起来看看这些专业领域都有哪些高效的除冰“黑科技”。
飞机除冰：液体除冰液是主力
在航空领域，结冰是飞行安全的重大隐患。冰层会改变机翼形状，增加阻力，降低升力，甚至导致失速。因此，飞机起飞前必须进行严格的除冰处理。
目前最常用的除冰方法是喷洒除冰液。这些除冰液主要由乙二醇、丙二醇等冰点抑制剂组成，能显著降低水的冻结温度。喷洒时还会对除冰液进行预热，利用热量快速融化冰层。
除冰液分为四类：I型、II型、III型和IV型。其中I型除冰液粘度较小，适合快速除冰；而II型、III型和IV型含有增稠成分，粘度较大，能提供更长时间的防冰保护。
然而，传统的除冰液在面对超冷大水滴（SLD）结冰时效果有限。SLD条件下形成的回流冰和喙状冰等特殊冰形，会给飞机带来更大的安全隐患。因此，航空业正在积极研发新型除冰技术和材料，以应对日益复杂的结冰环境。
电网除冰：电流融冰和机械除冰各有优劣
与飞机相比，电网的除冰工作面临更大的挑战。输电线路往往绵延数十甚至数百公里，而且位于野外，环境条件复杂。目前主要采用两种除冰方法：电流融解法和机械除冰法。
电流融解法包括增加负荷电流和施加短路电流两种方式。增加负荷电流适用于覆冰初期，但不宜长时间使用；短路电流融冰效率高，但会导致用户停电。而机械除冰法则通过物理方式去除冰层，但可能对线路造成损伤。
近年来，一种新型的移动式直流融冰车成为电网除冰的利器。这种设备将10千伏交流电通过大功率逆变装置转换为直流电，通过精确控制电流大小来加热线路，达到融冰的目的。相比传统方法，它具有重量轻、体积小、移动方便等优点，可以灵活应用于多个变电站，大大提高了除冰效率。
创新技术：融雪剂迎来新突破
在除冰剂的研发方面，长沙理工大学贾传坤教授团队取得重要进展。他们研发出一种无污染、可速融冰雪的新型融雪剂，能在几分钟内快速融化冰层，且在零下25摄氏度的环境下可保持6个月不结冰。
这种新型融雪剂已在浙江绍兴的输电线路防冰试验基地完成实地测试。通过无人机喷洒融雪剂，输电线上的冰凇在5分钟内成功融化。这种无接触除冰方式不仅避免了对线路的机械损伤，还无需人员登塔操作，具有很高的安全性和便捷性。
未来展望：智能化和环保化是发展方向
随着科技的进步，未来的除冰技术将向智能化和环保化方向发展。例如，通过集成机器学习和自适应控制技术，实现对结冰情况的精准监测和预测；开发更环保的除冰材料，减少对环境的影响；利用无人机、机器人等新型设备，提高除冰作业的效率和安全性。
这些创新技术的应用，将为冬季交通和能源供应提供更有力的保障，让我们的生活更加安全便捷。