(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221632691.3 (22)申请日 2022.06.28 (73)专利权人 贵州师范学院 地址 550018 贵州省贵阳市乌当区高新路 115号 (72)发明人 陈娟　陶亮　 (74)专利代理 机构 北京华清科 睿知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11989 专利代理师 朱红涛 (51)Int.Cl. H02G 7/16(2006.01) H02G 3/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于沟槽织构的表面防冰结构 (57)摘要 本申请公开了一种基于沟槽织构的表面防 冰结构， 用以解决现有技术存在的冬天低温条件 下室外的电力输出线路或户外管道容易结冰的 问题。 一种基于沟槽织构 的表面防冰结构， 管状 基体和设置于管状基体外表面的沟槽织构体， 沟 槽织构体沿着管状基体的轴向呈螺旋状延伸或 平行的多圈沟槽， 沟槽织构体全面覆盖于管状基 体外表面， 液体与沟槽织构体接触时相互之间的 接触角大于90 °， 使得沟槽织构体在管状基体的 外表面形成疏水层。 沟槽织构体沿着管状基体的 轴向呈螺旋状延伸或平行的多圈沟槽， 沟槽织构 体全面覆盖于管状基体外表面， 全面覆盖有效避 免管状基体结冰， 呈螺旋状延伸使得沟槽织构体 规律分布， 方便生产制造 。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 217508240 U 2022.09.27 CN 217508240 U 1.一种基于沟槽织构的表面防冰结构， 其特征在于， 包括： 管状基体和设置于管状基体 外表面的沟槽织构 体， 所述沟槽织构体 沿着管状基体的轴向呈螺旋状延伸或平行的多圈沟 槽， 沟槽织构体全面覆盖于管状基体外表面， 液体与沟槽织构体接触时相互之间的接触角 大于90°， 使得沟槽织构体在管状 基体的外表面形成疏 水层。 2.根据权利要求1所述的一种基于沟槽织构的表面防冰结构， 其特征在于， 所述沟槽织 构体与其表面的液体接触角大于150 °， 使得沟槽织构体在管状基体的外表面形成超疏水 层。 3.根据权利要求1所述的一种基于沟槽织构的表面防冰结构， 其特征在于， 所述沟槽织 构体通过激光加工法制备， 选取 脉冲激光。 4.根据权利要求1所述的一种基于沟槽织构的表面防冰结构， 其特征在于， 所述沟槽织 构体通过一 步喷涂法工艺固化于管状 基体的外表面。 5.根据权利要求1所述的一种基于沟槽织构的表面防冰结构， 其特征在于， 所述沟槽织 构体的基础材 料为聚四氟乙烯或四氟乙烯。 6.根据权利要求1所述的一种基于沟槽织构的表面防冰结构， 其特征在于， 所述沟槽织 构体的沟槽最大宽度为20 μm， 沟槽最大深度为15 μm， 沟槽最大间距为 40 μm。 7.根据权利要求1所述的一种基于沟槽织构的表面防冰结构， 其特征在于， 所述沟槽织 构体的沟槽横截面是矩形、 梯形、 三角形或圆弧形。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217508240 U 2一种基于沟槽织构的表面防冰结构 技术领域 [0001]本申请涉及管体结构的表面处理领域， 具体涉及 一种基于沟槽织构的表面防冰结 构。 背景技术 [0002]结/覆冰是一种自然现象， 但对于电力传输、 通信、 能源、 交通等众多领域而言， 覆 冰后却常常给人们正常生活带来诸多不便， 甚至引起严重的安全事故以及重大的经济损 失。 例如， 输电导线、 输电装备及风电叶片等均面临冻雨覆冰带来的严峻挑战， 高铁动车测 速雷达、 飞机发动机也 面临低温水汽结冰的难题。 [0003]以电力传输领域为例， 我国是输电线路覆冰严重 的国家， 线路覆冰事故发生的概 率居世界前列。 随着西部大开发中水电资源建设规模的扩大， 超长距离输电很可能要穿越 高寒、 高湿及高海拔地区， 线路覆冰灾害问题将更加突出， 输电线路的防冰、 除冰技术已成 为西电东送工程中的关键技 术之一。 [0004]国内外传统除冰技术可大体划分为四类： 机械除冰法、 热力除冰法、 自然被动法以 及其他除冰法。 机械除冰法是指使用机械外力使物体表面覆冰脱落的除冰方法。 其中， 人工 除冰法最为常见， 也是我国目前最主要的除冰方法之一， 该方法主要通过人工敲落冰块， 具 有操作简 便、 适用范围广等优点， 但该方法效率低、 成本高、 且作业危险、 存在严重的安全隐 患。 国外也有报道利用滑轮铲刮技术， 即通过地面操作人员拉动一个滑轮来铲除导线上 的 覆冰， 一定程度上能够弥补人工手动除冰的局限， 但该方法工作强度大、 效率低， 同样也易 受地形限制 。 此外， 当覆冰位置较高、 人工难以接触到时， 也会使用直升飞机或者猎枪来击 落冰块， 该 方法危险性较高。 机 械除冰法通常既不 安全也不高效。 [0005]热力除冰法是指通过外加热量来融化材料表面覆盖的冰晶。 该方法在电力传输领 域输电导线除冰中较为常用。 热力除冰法主要包括短路电流融冰、 过电流融冰法、 直流融冰 三种方法。 其中， 短路电流融冰是将单相、 二相或三相导线相短路、 形成短路电流来加热导 线， 使其表面覆冰融化； 过电流融冰是在线路导线或地线上通以高于正常电流密度的传输 电流， 获得焦耳热来实现融冰； 直流融冰是通过直流电源对覆冰线路施加低电压和短路电 流， 导线被加热后覆冰融化。 总的来说， 热力除冰法对热源要求较高、 且能耗大、 成本高、 需 要停电， 因此， 实际操作难度较大、 推广使用也很受限。 [0006]自然被动除冰法是指依靠风、 重力、 辐射、 散射和温度变化等自然条件脱冰。 该方 法无需外加能量、 也能在一定程度上限制冰灾。 例如， 通过平衡重量、 添加防冰(雪)环 等， 尽 管这些技术可加速覆冰的脱落， 但通常只对特殊条件下、 特定的冰晶种类发挥作用， 例如强 风条件下有助于促进低密度雾凇冰晶的脱附。 除了上述三类除冰方法， 近年来， 国内外研究 人员还开发了电磁除冰法、 机器人除冰法、 激光除冰法、 超声波除冰法但这些方法仍然只能 用于局部除冰， 还无法大面积应用。 目前国内外传统的除冰、 融冰技术多是被动除冰， 且以 大量能耗 为代价， 均无法从根本上有效解决实际工程领域 面临的覆冰 难题。说　明　书 1/5 页 3 CN 217508240 U 3