涡流除雪这一方法

另外，引起共振的振动源的频率与人体有关部位 的固有频率也会产生共振，从而在一定程度上威 胁人的安全与健康，频率为16—17赫兹的共振波会使受 振者的器官发生变形、位移甚至出血，对此有关部门己 作出了相应的规定，要求用手工操作的各类振动机械的 频率必须大于20赫兹。
相关资料可以参考 大学物理学 张三慧 北京：清华大学出版 社，1999 普通物理学 程守洙 江之永 普通物理 学 北京：高等教育出版社，1998
感应加热 利用足够大的电力在导体中产生很大的涡流，导体 中电流可以发热，使金属受热甚至熔化。所以制造了 感应炉，用来冶炼金属。在感应炉中，有产生高频电 流的大功率电源和产生交变磁场的线圈，线圈的中间 放置一个耐火材料（例如陶瓷）制成的坩埚，用来放 有待熔化的金属。涡流感应加热的应用很广泛，如用 高频感应炉冶炼金属，用高频塑料 热压机过塑，以及把涡流热疗系 统用于治疗，金属材料学中常用 于感应淬火、感应退火等方法来 提高工件的表面硬度与耐磨性。
--第四组
每年国家为电 线积雪问题买 单的资金是巨 大的！
在此之前，我组就重力传感器控制下的共振 法清除电线上的积雪做了详尽的思考和讨论，我 们论证中发现该方法存在一些不足。 共振是指一物理系统必须在特定频率（共振 频率）下，以比其他频率更大的振幅做振动。在 共振频率下，由于系统储存了动能，很小的周期 振动便可产生很大的振动，引起机械和结构很大 的变形和动应力，加上共振本身的可控性就非常 复杂，我们无法在非理想状态下准确把握其共振 频率（或共振带宽），对于积雪覆压下的线路甚 至在一定程度上造成破坏性事故，因此，共振很 可能会在除雪的过程造成不必要的损坏。
则涡流损耗P可通过下式计算得：
1 2 H (nI) P H R sS 2 2 2 2l
2
2
w S 2
由上式不难看出，n、l、 μ都是已知量， 涡流损耗P与线路的承载温度有关，只 要我们严格的控制其余变量的范围，使 其在线路可承受温度的最小范围内就可 以达到预想的除雪效果。
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根据maxwell方程组
×H = (σ + jw )E E -jwH
可知:
1 ( H ) jwH 0 jw
nI H l
又
其中I表示激励电流，l 表示线长，n表示匝数， ▽表示梯度，w表示频率， μ近似表示真空磁导率， j表示电流密度，σ表示 介质的电导率
电线振动除雪机：底座与铰接有拨杆的支架 相连，拨杆的一端设有用于敲击电线的敲击头， 另一端与设置在底座上且能带动拨杆产生不等频 率间歇摆动的驱动机构相连，在拨杆和支架之间 还设有弹性复位结构。 优点：设计合理、结构简单、故障率低，除雪 机底座安装于高压电线塔上，不会增加输电线的 承重，除雪机采用不等频率振动的拨杆对电线进 行除雪除冰，可有效避免冰雪与电线之间的共振， 本除雪机能不受积雪积冰大小形状影响进行快捷、 高效、安全地除雪除冰，保障寒冷冰雪天气的输 电用电畅通安全
涡流探测 涡流金属探测器有一个流过一定频率交变电 流的探测线圈，该线圈产生的交变磁场在金属物 中激起涡流，隐蔽金属物的等效电阻、电感也 会反射到探测线圈中，改变通过探测线圈电流 的大小和相位，从而探知金属物。涡流金属探 测器可用于探测行李包中的枪支、埋于地表的 地雷、金属覆盖膜厚度等。当然，在生产和生 活中，有时也要避免涡流效应。 如电机、变压器的铁芯在工作 时会产生涡流，增加能耗，
虽然共振除雪的方法在相关方面 存在诸多不足，但不含共振的振动学 方法却可以用于电线等积雪的清除， 例如：振动光缆，电线振动除雪机等， 在这些方面已有相关研究。
电线振动除雪机 专利号：201120455982 申请日：2011年11月17日 授权公告日：2012年08月01日 申请人/专利权人：浙江工商职业技术学院 申请人地址：浙江省宁波市海曙区机场路1988号 发明设计人：程立章;单春艳 专利申请或查阅网站 http://www.aptchina.com
在之后的论证中我们发现，涡流除雪这一 方法在此之前曾被制成融雪器用于清除铁路积雪， 这种融雪器通过电磁感应在钢轨表面形成的涡流 直接加热钢轨实现道岔融雪,具有不破坏钢轨结构、 性能,安装在基本轨外侧不影响尖轨转换,解决了 现有电热融雪装置热传导效率低、能耗高等问题。 我们这里将之用于电线融雪，在电线周围 缠绕高电阻率的细金属丝，在电线（及其包裹 层）温度许可范围内给金属丝通以一定的电流 使电线产生涡流升温从而实现融 雪的目的。对温度的控制则通过 固定在电线杆上的涡流传感器来 实现。这样就可以在最低成本下 实现融雪保电。
除此之外，在我们已经讨论过的方案中还有很多 种清除积雪的有效方法，涡流法就是其中一种。与降 低输送电压提高电线电压的方法相比更有效，成本也 更低 涡流又称傅科电流指的是 当线圈中的电流随时间变化时， 由于电磁感应，附近的另一个 线圈中会产生感应电流。实际 上这个线圈附近的任何导体中 都会产生感应电流。如果用图 表示这样的感应电流，看起来 就象水中的旋涡。在生活生产 中有着重要的作用。