韓磊 楊鯤鵬 趙淵

國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司 四川成都 610041

覆冰積雪是當(dāng)前自然界最為普遍的自然現(xiàn)象之一，然而覆冰積雪的情況會導(dǎo)致超高壓、特高壓輸電線路凝凍災(zāi)害的發(fā)生，對于電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來嚴(yán)重的危害。因此，對于輸電線路的防凝凍災(zāi)害處理尤為重要。在進(jìn)行超高壓、特高壓線路防凝凍災(zāi)害分析時，首先要明確凝凍災(zāi)害產(chǎn)生的主要原因，并根據(jù)防凝凍災(zāi)害的根本原則制定行之有效的解決對策，從根本上防止凝凍災(zāi)害的發(fā)生，進(jìn)而提升輸電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與平穩(wěn)性，降低凝凍災(zāi)害對于電力系統(tǒng)運(yùn)行造成的經(jīng)濟(jì)損失，提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率，促進(jìn)我國電力運(yùn)輸事業(yè)的深入發(fā)展。

1 線路覆冰凝凍災(zāi)害形成的主要原因

對于超高壓特高壓的線路而言，覆冰凝凍災(zāi)害產(chǎn)生的主要原因在于風(fēng)速風(fēng)向、空氣溫度以及空氣之中的液態(tài)水含量過高。也就是說，每年的冬季與初春時節(jié)是線路覆冰凝凍災(zāi)害發(fā)生的高峰期，尤其是在氣溫溫度下降到5℃和0℃左右，風(fēng)速在3到15米每秒時，一旦發(fā)生大霧或者下雨等天氣情況，過多的液態(tài)水就會附著在輸電線路上形成雨凇，而隨著天氣溫度的持續(xù)下降，凍雨或者是濕潤的雪也會逐漸的形成雨凇。在這種氣候環(huán)境之下，冰面的擴(kuò)大速度較快，最終形成較大較厚的冰層，而如果氣溫下降到零下15℃時，冰層的外側(cè)會形成積覆的霧凇，從而導(dǎo)致超高壓和特高壓的線路外側(cè)附著的雨凇向著混合淞轉(zhuǎn)變，從而形成復(fù)合冰層，進(jìn)而增大超高壓特高壓輸電線路的負(fù)荷，而如果線路之中發(fā)生凝凍覆冰災(zāi)害，風(fēng)的作用力也會加劇覆冰的作用。一般情況下，超高壓和特高壓輸電線路的位置都比較高，而在處于凝凍狀態(tài)時，風(fēng)的作用力會導(dǎo)致輸電線路斷裂或者損害的情況，對于超高壓和特高壓輸電線路帶來嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重的威脅到人民的生命財產(chǎn)安全[1]。

2 超高壓、特高壓線路防凝凍災(zāi)害的主要原則

由于我國地大物博，各個地區(qū)的天氣情況、氣候情況以及地質(zhì)情況差異性較大，因此在進(jìn)行超高壓、特高壓線路的防凝凍災(zāi)害處理時，必須堅持因地制宜的根本原則。線路所在的地區(qū)有些是需要進(jìn)行河流穿越，而有些則是建設(shè)在山峽之間，因此在特殊環(huán)境之下，防凝凍災(zāi)害的處理應(yīng)該采取不同的處理方案，進(jìn)而探究出適宜的防凝凍處理技術(shù)，達(dá)到成功解決超高壓輸電線路覆冰問題的根本目的。另外，在進(jìn)行防凝凍災(zāi)害的處理過程之中，需要采用針對當(dāng)前超高壓、特高壓線路設(shè)計本身存在的缺點(diǎn)來進(jìn)行實(shí)際改造，同時選址過程之中也要避開山口、胡泊、風(fēng)口等風(fēng)力等級較大，液態(tài)水含量較多的地址。在進(jìn)行超高壓、特高壓輸電線路的設(shè)計過程之中，也應(yīng)該通過材料選擇、地址選擇以及工藝流程選擇等方式來切實(shí)的提升輸電線路的抗覆冰能力。一旦超高壓、特高壓輸電線路已經(jīng)發(fā)生了覆冰問題，相應(yīng)的工作人員應(yīng)該采取一定的措施和手段來進(jìn)行覆冰的溶解，減輕凝凍災(zāi)害對輸電線路造成的不良影響。同時，隨著時代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，越來越多的高新技術(shù)與材料被應(yīng)用到輸電線路的制造之中，能夠?qū)τ谀齼鰹?zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)防[2]。

3 超高壓、特高壓線路防凝凍災(zāi)害的主要對策

3.1 除冰對策分析

對于超高壓、特高壓輸電線路的除冰技術(shù)而言，國內(nèi)外的除冰技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一定階段，能夠?qū)τ谀齼龅谋鶎舆M(jìn)行有效的處理。雖然目前除冰技術(shù)已經(jīng)高達(dá)三十余種，然而從原理上來說主要有三個種類。第一個種類為機(jī)械除冰形式，這種除冰對策能夠通過機(jī)械的外力作用來使線路之中覆蓋的冰層進(jìn)行強(qiáng)制的脫離，一般情況下會采用電磁脈沖的形式進(jìn)行，這種方式對于霧凇的處理有著更加明顯的效果；第二個種類為熱力除冰形式，這種方法主要的原理是通過在輸電線路上附加熱源，或者通過輸電線路自身產(chǎn)生的熱量來將附著在線路上的冰層進(jìn)行融化，這種方式的融冰效果較好，能夠起到較為理想的除冰功效，目前已經(jīng)應(yīng)用在超高壓、特高壓線路防凝凍災(zāi)害的應(yīng)用之中，比如說湖南的電網(wǎng)運(yùn)行之中就已經(jīng)開始通過三相短路電流的熱力融冰形式來進(jìn)行除冰，取得了較為良好的防凝凍災(zāi)害處理效果。最后一個種類為被動除冰形式，這種形式的要點(diǎn)在于在輸電線路的導(dǎo)線之上安裝相應(yīng)的外力設(shè)施，比如阻雪環(huán)或者平衡錘，如果輸電線路上累積了大量的凍雪或者冰塊，這些設(shè)施會通過風(fēng)等自然的外力來對冰塊施加作用力，從而時輸電線路上的冰塊自行脫粒。能否將輸電線路上凝凍的冰層進(jìn)行有效去除是當(dāng)前防凝凍災(zāi)害處理的核心所在，因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況具體分析，選擇合理的除冰對策，進(jìn)而起到有效處理凝凍災(zāi)害的根本作用[3]。

3.2 防覆冰閃絡(luò)對策分析

對于我國的超高壓、特高壓線路防凝凍災(zāi)害處理來說，主要的重點(diǎn)在于做好防冰工作，而輸電線路之中，覆冰現(xiàn)象經(jīng)常會出現(xiàn)在線路的絕緣子處。而防覆冰閃絡(luò)技術(shù)能夠有效的針對絕緣子除的覆冰問題進(jìn)行處理，從而減少凝凍災(zāi)害對于輸電線路造成的損害。防覆冰閃絡(luò)對策有著以下幾種形式：第一種形式在于采用當(dāng)前較為新型的絕緣子串，通過倒V型的絕緣子串設(shè)計來防止絕緣子發(fā)生覆冰現(xiàn)象；第二種形式即是對于單聯(lián)的絕緣子進(jìn)行帽緣增大處理，并分別對于絕緣子的上中下三個部位進(jìn)行隔離，使絕緣子上難以發(fā)生覆冰情況，這種防凝凍對策較長采用的材料為硅橡膠材料，能夠?qū)⒔^緣子的三個部分進(jìn)行保護(hù)，阻斷輸電線路之中覆冰冰層增大變厚的可能性，從而為超高壓、特高壓的輸電線路提供有效的保護(hù)；第三種形式在于對于單穿的絕緣子進(jìn)行防冰處理，在絕緣子串之中采用兩側(cè)平衡的方式進(jìn)行處理，這種技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于在線路設(shè)計的過程之中即進(jìn)行線路絕緣子串偏斜角加大的處理，從而有效的對閃冰電壓進(jìn)行保護(hù)；第四種形式在于通過優(yōu)化輸電線路之中的絕緣材料來進(jìn)行凝凍災(zāi)害的保護(hù)，一般情況下會采用附加硅膠傘裙的方式來進(jìn)行線路保護(hù)，然而在技術(shù)應(yīng)用的過程之中也應(yīng)該注意硅本身的柔性限制，硅膠傘裙的直徑盡量控制在400毫米到600毫米之間[4]。

3.3 防舞對策分析

所謂的防舞對策，也就是防止輸電線路發(fā)生較大幅度舞動的情況。依照于過去的經(jīng)驗(yàn)分析，如果在進(jìn)行防凝凍處理時，沒有進(jìn)行防舞處理，就會對輸電線路留下較大的安全隱患，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生倒塔情況。在進(jìn)行防舞對策的應(yīng)用時，應(yīng)該根據(jù)超高壓和特高壓輸電線路所處的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行防舞對策的選擇，同時在建設(shè)輸電線路的過程之中，也應(yīng)該考慮到輸電線路發(fā)生大幅度舞動的幾率，在施工過程之中采用架設(shè)失諧擺和防震錘等措施來進(jìn)行輸電線路的防舞處理，從而進(jìn)一步提升超高壓、特高壓線路在運(yùn)營過程之中的安全性和可靠性。

4 結(jié)語

對于超高壓、特高壓線路而言，如何防止凝凍災(zāi)害的發(fā)生是非常重要的問題。如果防凝凍災(zāi)害的處理措施不夠到位，就會影響到超高壓輸電線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對于電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的惡劣影響。本文以超高壓、特高壓線路凝凍災(zāi)害產(chǎn)生的原因作為切入點(diǎn)，深入而有詳盡的分析了超高壓、特高壓線路防凝凍災(zāi)害處理的主要原則，并根據(jù)實(shí)際情況提出了除冰處理對策、防舞處理對策以及防覆冰閃絡(luò)處理技術(shù)等多種行之有效的防凝凍災(zāi)害處理對策，進(jìn)而達(dá)到有效解決覆冰問題的根本目的，確保超高壓、特高壓輸電線路能夠安全的運(yùn)行，促進(jìn)我國電力事業(yè)的深入發(fā)展。