(内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古超高压供电局内蒙古自治区呼和浩特市010050)
1、概述
目前关于电网覆冰方面的研究，主要从“防、抗、融、除”四个方面开展了防冰减灾关键技术研究。一是防冰关键技术研究，主要是开展输电线路覆冰在线监测及预警系统的研究等相关内容，目前经过几年的发展，已经得到广泛应用并相对成熟。二是抗冰关键技术研究，主要是关于落实国家电网公司有关差异化建设与改造有关文件，并有针对性的提高电网的抗冰能力。三是融冰技术的研究，目前500kV直流融冰、220kV交流融冰技术的研究已经达到实用化阶段，并已在多个站点进行了装置试验。四是除冰技术的研究，有机械除冰、激光、微波、热风等多种新技术除冰方式的研究，“机械除冰设计”正是在除冰方面做了深入的研究设计出的实用装置。
2、原理
机械除冰利用机械传动瞬间产生大量的能量冲击覆冰线路，使覆冰线路产生高频震动波沿着覆冰线路传播，线路上的覆冰在高频震动波的作用下产生高应变脱落，随着横向波的传播，线路上的覆冰碎裂成小块掉落。覆冰碎裂吸收了能量，导致横向波幅值衰减，当全部能量被吸收后，横向波传播停止，除冰过程结束。
3、相关参数
机械除冰的设计基于以下原则：在最合适的能量下实现最长距离的有效除冰，同时还需要考虑携带、工程应用等方面的要求。保证使用安全性、操作性。
技术指标：
机械除冰
装置本体的三个主要组成部分说明如下：
活塞筒组件包括活塞筒、接头体、活塞筒盖、弹簧等零件。活塞组件将空包弹产生的能量通过气室传导给活塞杆，活塞杆带动破冰头冲击地线，使地线产生高频震动波，使覆冰破碎掉落。其中拴线环用来与二次拉绳连接，活塞筒里面的活塞与空气可以传导爆破能量。活塞筒盖用来连接发火组件，传导爆破能量。活塞组件包括活塞、破冰头、拴线环等零件。活塞组件转化活塞杆的垂直方向的动能，带动破冰头冲击地线，使地线产生高频震动波，使覆冰破碎掉落。发火组件主要由击针、弹膛、引火头等零件组成。通过遥控装置点燃引火头，引火头产生的能量使击针击发空包弹。
5、理论计算
a）活塞筒强度校核
活塞筒考虑其瞬间爆破强度的要求，采用了合金钢制造。
应用厚壁圆筒最大主变形理论校验活塞筒强度
按5.8mm步枪的膛压，约为220MPa，步枪的容积约为0.0052M3而本装置的容积是0.027M3约是步枪的5倍，并且还有漏气孔，故本装置的最大膛压小于220/5=44MPa，而本装置可承受的膛压约为221MPa，故强度符合要求。
b)击针惯性突出量计算
结构简图（见图）
击针结构简图
假设条件
假设击针轴肩前冲止动面与击针限制座尾端面贴合；
数据表
根据尺寸链得到：Δ=B-A
因此：
Δmax=Bmax-Amin
Δmin=Bmin-Amax
通过数值计算可得到：
Δmax=1.97
Δmin=1.21
由尺寸链计算得出：击针惯性突出量在1.21～1.97mm之间，装配要求为1.1～2mm，满足装配要求。
6、现场除冰效果
机械除冰现场试验可以对25mm坚冰进行震动除冰，效果较好。空包弹规格有三种：0.6g、0.75g和0.85g。选用装药量为0.6g的空包弹一次击发除冰距离能达到30米，无需人员登塔，携带方便、除冰成本低。
7、结论
利用机械除冰去除输电线路的覆冰切实可行，且在国内首次实现了仅在地面就可完成高空地线的除冰工作，大大提高了除冰操作的安全性。