專利名稱：一種帶氫燃料電池向化冰雪裝置供電的電纜線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶氫燃料電池向化冰雪裝置供電的電纜線，屬于新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2008年1月17日以來，貴州黔東南州雷山縣遭受特大持續(xù)雪凝災(zāi)害，冰雪壓斷數(shù)十處電線，全縣停電，供水泵房缺電停水，導(dǎo)致全城供水系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。比雷山縣災(zāi)情更重的是黔東南最偏遠(yuǎn)的黎平縣，不僅全縣停電，通往黎平縣的路上，有一尺厚的積冰；農(nóng)村中的農(nóng)民沒有電打谷子，家家吃起了生紅薯。貴州電網(wǎng)受冰雪災(zāi)害損失58. 53億元——18萬多基桿塔受損，77%的輸電線路、 83%的變電站停運(yùn)，貴州省有50個(gè)縣市停電，涉及461萬戶1817萬人口，中國人保財(cái)險(xiǎn)為此開出中國人保有史以來最大單筆財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)預(yù)付賠款5000萬元。貴州省黔東南州、銅仁地區(qū)供電網(wǎng)多處倒塔斷線，凱里電網(wǎng)遭遇嚴(yán)重冰雪災(zāi)害。災(zāi)區(qū)人民盼望早日恢復(fù)供電，更希望找到預(yù)防電纜線上結(jié)冰的新辦法。本項(xiàng)專利的發(fā)明人繆同春既看到祖國南方供電網(wǎng)遭遇冰雪災(zāi)害給人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大損失，更遙想千里冰封的祖國北方廣大地區(qū)供電網(wǎng)的電纜線上采用何種新技術(shù)、采取那些新措施才能預(yù)防冰雪災(zāi)害對分布在高山峻嶺、濕地河岸、森林草原、廣闊平原上的供電網(wǎng)的電纜線造成損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，在電線桿1的頂部設(shè)置承重平臺11，在承重平臺11上安裝由氫燃料容器3、氫燃料輸送管4、氫燃料電池5、導(dǎo)電線6、控制器7、逆變器8、儲能電池10組成的氫燃料電池供電系統(tǒng)。氫能的來源廣泛，主要通過電解水分解出氫，氫燃料可以再生、也可以重復(fù)使用，從煤氣和天然氣中可以得到氫，通過太陽能、風(fēng)能可以得到氫；2011年8月10日美國杜克大學(xué)的研究人員開發(fā)出高效太陽能制氫系統(tǒng)，可吸收高達(dá)95%的太陽熱能；用生物細(xì)菌分解農(nóng)作物秸稈也能得到氫。氫能作為新能源，使用安全，氫燃料電池產(chǎn)生的只有電、熱和水，十分環(huán)保。氫燃料容器3可以安裝在承重平臺11上， 氫燃料用完了，也可以將氫燃料容器3從承重平臺11上拆卸下來，再裝入氫燃料。氫燃料容器3可以是高壓容器，存儲壓縮氫氣；也可以是絕熱容器，存儲液態(tài)氫；還可以是存儲固體氫化物的容器。氫燃料電池5利用氫氧的反應(yīng)不斷產(chǎn)生電能，不僅效率高達(dá)70%，而且運(yùn)行成本低，對環(huán)境零污染。從氫燃料容器3輸出的氫燃料通過氫燃料輸送管4輸入氫燃料電池5，在氫燃料電池5內(nèi)，化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電能，從氫燃料電池5輸出的電流通過導(dǎo)電線6輸入控制器7、接著輸入逆變器8，將低壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓交流電，低壓交流電通過導(dǎo)電線6輸入電熱增溫套網(wǎng)9，在電熱增溫套網(wǎng)9內(nèi)、電能轉(zhuǎn)換成熱能，在電纜線2 的周圍形成一個(gè)溫度大于零攝氏度的環(huán)境，能有效預(yù)防電纜線2上結(jié)成冰塊。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
電線桿1、電纜線2、氫燃料容器3、氫燃料輸送管4、氫燃料電池5、導(dǎo)電線6、控制器7、逆變器8、電熱增溫套網(wǎng)9、儲能電池10、承重平臺11、支撐架12、支撐架套管13共同組成一種帶氫燃料電池向化冰雪裝置供電的電纜線；支撐架套管13和支撐架12固定在電線桿1上，支撐架套管13和支撐架12支撐安裝在電線桿1的頂部的承重平臺11，在承重平臺11上安裝氫燃料容器3、氫燃料輸送管 4、氫燃料電池5、導(dǎo)電線6、控制器7、逆變器8、儲能電池10，電熱增溫套網(wǎng)9套裝在電纜線 2的周圍，電纜線2穿過電熱增溫套網(wǎng)9和支撐架套管2內(nèi)部的中空通道；氫燃料容器3通過氫燃料輸送管4與氫燃料電池5連接，氫燃料電池5通過導(dǎo)電線6與控制器7連接，控制器7通過導(dǎo)電線6與逆變器8連接，逆變器8通過導(dǎo)電線6與電熱增溫套網(wǎng)9連接，控制器7通過導(dǎo)電線6與儲能電池10連接。氫燃料電池5是質(zhì)子交換膜氫燃料電池或堿性氫燃料電池。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述在電線桿的頂部安裝承重平臺，在承重平臺上安裝氫燃料容器、氫燃料輸送管、氫燃料電池、導(dǎo)電線、控制器、逆變器、儲能電池。從氫燃料容器中輸出的氫燃料，通過氫燃料輸送管輸入氫燃料電池，氫燃料與氧直接通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，生成物是水，從氫燃料電池輸出的低壓直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成低壓交流電，從逆變器輸出的低壓交流電通過導(dǎo)電線輸入電熱增溫套網(wǎng)，在套裝在電纜線周圍的電熱增溫套網(wǎng)內(nèi)，電能轉(zhuǎn)換成熱能，在電纜線周圍形成溫度大于零攝氏度的環(huán)境，保護(hù)電纜線上在低溫雨雪天氣里不結(jié)冰、正常輸送高壓電流。電線桿1、電纜線2、氫燃料容器3、氫燃料輸送管4、氫燃料電池5、導(dǎo)電線6、控制器7、逆變器8、電熱增溫套網(wǎng)9、儲能電池10、承重平臺11、支撐架12、支撐架套管13共同組成一種帶氫燃料電池向化冰雪裝置供電的電纜線；支撐架套管13和支撐架12固定在電線桿1上，支撐架套管13和支撐架12支撐安裝在電線桿1的頂部的承重平臺11，在承重平臺11上安裝氫燃料容器3、氫燃料輸送管 4、氫燃料電池5、導(dǎo)電線6、控制器7、逆變器8、儲能電池10，電熱增溫套網(wǎng)9套裝在電纜線 2的周圍，電纜線2穿過電熱增溫套網(wǎng)9和支撐架套管2內(nèi)部的中空通道；氫燃料容器3通過氫燃料輸送管4與氫燃料電池5連接，氫燃料電池5通過導(dǎo)電線6與控制器7連接，控制器7通過導(dǎo)電線6與逆變器8連接，逆變器8通過導(dǎo)電線6與電熱增溫套網(wǎng)9連接，控制器7通過導(dǎo)電線6與儲能電池10連接。氫燃料電池5是質(zhì)子交換膜氫燃料電池或堿性氫燃料電池。氫氣是氫燃料電池的理想燃料，氫燃料電池發(fā)電的過程實(shí)則是電解水制氫過程的逆反應(yīng)。氫燃料電池5利用氫和氧直接經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，其效率高達(dá)70%。一般情況下，在冬季才需要?dú)淙剂想姵?向電纜線上的化冰雪裝置供電來預(yù)防電纜線2上結(jié)冰， 而且僅向套裝在電纜線2上的電熱增溫套網(wǎng)9提供低壓交流電，低壓交流電使安裝在電熱增溫套網(wǎng)9的外層中的增溫線和加熱線發(fā)熱增溫，在增溫線和加熱線內(nèi)電能可以轉(zhuǎn)換成熱能，熱能使電熱增溫套網(wǎng)9的外層的光滑的、外表面的溫度大于零攝氏度，使降落在電熱增溫套網(wǎng)9的外層的外表面上的凍雨雪花，及時(shí)融化，不會結(jié)冰。電熱增溫套網(wǎng)9的里層是絕緣材料，將電熱增溫套網(wǎng)9的外層中的低壓電路與電纜線2的高壓電路完全隔離分開，保證電纜線2安全輸送高壓電流?，F(xiàn)舉出實(shí)施例如下實(shí)施例一在電線桿的頂部安裝承重平臺，在承重平臺上安裝氫燃料容器、氫燃料輸送管、質(zhì)子交換膜氫燃料電池、導(dǎo)電線、控制器、逆變器、儲能電池。從氫燃料容器中輸出的氫燃料， 通過氫燃料輸送管輸入質(zhì)子交換膜氫燃料電池，氫燃料與氧直接通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，生成物是水，從質(zhì)子交換膜氫燃料電池輸出的低壓直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成低壓交流電，從逆變器輸出的低壓交流電通過導(dǎo)電線輸入電熱增溫套網(wǎng)，在套裝在電纜線周圍的電熱增溫套網(wǎng)內(nèi)，電能轉(zhuǎn)換成熱能，在電纜線周圍形成溫度大于零攝氏度的環(huán)境，保護(hù)電纜線上在低溫雨雪天氣里不結(jié)冰、正常輸送高壓電流。實(shí)施例二在電線桿的頂部安裝承重平臺，在承重平臺上安裝氫燃料容器、氫燃料輸送管、堿性氫燃料電池、導(dǎo)電線、控制器、逆變器、儲能電池。從氫燃料容器中輸出的氫燃料，通過氫燃料輸送管輸入質(zhì)子堿性電池，氫燃料與氧直接通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，生成物是水，從堿性氫燃料電池輸出的低壓直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成低壓交流電，從逆變器輸出的低壓交流電通過導(dǎo)電線輸入電熱增溫套網(wǎng)，在套裝在電纜線周圍的電熱增溫套網(wǎng)內(nèi)，電能轉(zhuǎn)換成熱能，在電纜線周圍形成溫度大于零攝氏度的環(huán)境， 保護(hù)電纜線上在低溫雨雪天氣里不結(jié)冰、正常輸送高壓電流。
權(quán)利要求
1.一種帶氫燃料電池向化冰雪裝置供電的電纜線，其特征是，由電線桿(1)、電纜線 O)、氫燃料容器(3)、氫燃料輸送管G)、氫燃料電池(5)、導(dǎo)電線(6)、控制器(7)、逆變器 (8)、電熱增溫套網(wǎng)(9)、儲能電池(10)、承重平臺(11)、支撐架(12)、支撐架套管(13)共同組成；支撐架套管(1 和支撐架(1 固定在電線桿(1)上，支撐架套管(1 和支撐架(12) 支撐安裝在電線桿(1)的頂部的承重平臺(11)，在承重平臺(11)上安裝氫燃料容器(3)、 氫燃料輸送管(4)、氫燃料電池(5)、導(dǎo)電線(6)、控制器(7)、逆變器(8)、儲能電池(10)，電熱增溫套網(wǎng)(9)套裝在電纜線O)的周圍，電纜線(2)穿過電熱增溫套網(wǎng)(9)和支撐架套管O)內(nèi)部的中空通道；氫燃料容器C3)通過氫燃料輸送管(4)與氫燃料電池( 連接，氫燃料電池( 通過導(dǎo)電線(6)與控制器(7)連接，控制器(7)通過導(dǎo)電線(6)與逆變器⑶連接，逆變器⑶ 通過導(dǎo)電線(6)與電熱增溫套網(wǎng)(9)連接，控制器(7)通過導(dǎo)電線(6)與儲能電池(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氫燃料電池向化冰雪裝置供電的電纜線，其特征是， 所述的氫燃料電池( 是質(zhì)子交換膜氫燃料電池或堿性氫燃料電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶氫燃料電池向化冰雪裝置供電的電纜線，屬于新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。在電線桿的頂部安裝承重平臺，在承重平臺上安裝氫燃料容器、氫燃料輸送管、氫燃料電池、導(dǎo)電線、控制器、逆變器、儲能電池。從氫燃料容器中輸出的氫燃料，通過氫燃料輸送管輸入氫燃料電池，氫燃料與氧直接通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，生成物是水，從氫燃料電池輸出的低壓直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成低壓交流電，從逆變器輸出的低壓交流電通過導(dǎo)電線輸入電熱增溫套網(wǎng)，在套裝在電纜線周圍的電熱增溫套網(wǎng)內(nèi)，電能轉(zhuǎn)換成熱能，在電纜線周圍形成溫度大于零攝氏度的環(huán)境，保護(hù)電纜線上在低溫雨雪天氣里不結(jié)冰、正常輸送高壓電流。
文檔編號H02G7/16GK102377149SQ20111024691
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司