劉師義

摘要：在電力系統(tǒng)中，架空輸電線路是電力傳輸?shù)闹匾M成部分，但在其運(yùn)行過程中，線路覆冰成為不可忽視的威脅，尤其是在南方冬季，覆冰問題更為嚴(yán)重，嚴(yán)重的線路覆冰可能會(huì)造成大面積停電、倒塔等事故。然而，隨著遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，架空輸電線路的監(jiān)測(cè)、報(bào)警甚至除冰問題可以更加智能化地解決。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;覆有冰的電線;損壞問題分析研究

1結(jié)冰機(jī)理

一般在冬季和早春，當(dāng)溫度同時(shí)達(dá)到5-0°C時(shí)，風(fēng)速約為3至15 m/s，如果有霧天氣或細(xì)雨天氣，輸電線路會(huì)出現(xiàn)釉面冰，如果溫度升高，此時(shí)釉面開始融化，溫度不再降低，只是在冰融化到不存在;但如果氣溫突然下降，甚至開始進(jìn)入雨雪天氣，剛出現(xiàn)的霧凇就會(huì)繼續(xù)增多的現(xiàn)象，導(dǎo)致厚冰的出現(xiàn)，如果氣溫不斷降低到-18-1°C，在厚冰之前，就會(huì)有霧凇的產(chǎn)生和增加。如果在上述過程中，反復(fù)的氣象條件，會(huì)使霧凇和霧凇在線路表面交替增加，而冰的融化會(huì)導(dǎo)致其密度增加，形成對(duì)線路危害更大的混歌。覆冰后的輸電線路形狀不是理想的均勻圓柱形，主要類似于橢圓形、D形或松針形。在迎風(fēng)側(cè)產(chǎn)生的第一排冰，在風(fēng)向沒有太大變化的情況下，會(huì)出現(xiàn)迎風(fēng)冰不斷增加的現(xiàn)象，逐漸增厚，直到冰側(cè)達(dá)到一定厚度，導(dǎo)致在重力線下，隨著迎風(fēng)線的不斷變化，冰面上的線會(huì)逐漸變成類似的橢圓形圓柱體，一般來說，結(jié)冰的形狀受傳輸線直徑的影響。直徑越小，直線翻轉(zhuǎn)的可能性越小，形狀越類似于圓。如果管線沒有翻轉(zhuǎn)，結(jié)冰形狀將為D型。

2線路履冰的注意事項(xiàng)

在建立輸電線路之前，必須充分考慮輸電線路的設(shè)置環(huán)境，然后根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況制定最有效的施工方案和施工規(guī)劃。特別是在我國(guó)北方，冬季時(shí)間長(zhǎng)，氣溫很低，雨雪過后路面結(jié)冰的概率很大，這將導(dǎo)致輸電線路在低溫作用下，其表面絕緣層斷裂問題，導(dǎo)致輸電線路局部短路問題，這嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。因此，電力企業(yè)必須高度重視這一問題，有效解決冬季輸電線路可能出現(xiàn)的覆冰問題。為此，電力企業(yè)必須加強(qiáng)冬季輸電線路的檢查，尤其是雨雪過后，必須加大檢查力度，加強(qiáng)檢查次數(shù)，以盡可能避免覆冰造成的絕緣層破損。如果一些輸電線路在實(shí)際檢查過程中出現(xiàn)結(jié)冰問題，相應(yīng)的電力企業(yè)必須及時(shí)處理實(shí)際結(jié)冰情況。最常見的處理方法是在輸電線路上使用短路電流法，進(jìn)一步提高輸電線路本身的溫度，從而融化附著在輸電線路表面的冰。需要特別注意的是，在輸電線路解除覆冰問題后，不允許采取人工除冰的方式，這也是為了避免人工除冰對(duì)施工人員造成人身傷害。

3輸電線路常用的防冰措施

3.1從設(shè)計(jì)層面

防冰路線和角度設(shè)計(jì)。對(duì)于冰舞高發(fā)區(qū)，根據(jù)現(xiàn)有冰舞高發(fā)區(qū)分布圖，可以有意識(shí)地避開冰舞高發(fā)區(qū)，選擇其他走廊，以減少冰害威脅?？紤]到北風(fēng)是當(dāng)?shù)囟镜闹鲗?dǎo)風(fēng)，路線的角度應(yīng)盡可能小，以減少結(jié)冰造成的損害。塔式，材料設(shè)計(jì)。強(qiáng)化塔架設(shè)計(jì)可以有效提高塔架的抗冰損傷水平，避免冰損傷失效的發(fā)生。在導(dǎo)絲的選材上，可采用國(guó)內(nèi)外新型防冰導(dǎo)絲，對(duì)減少冰雪附著起到了很好的效果，但會(huì)增加工程造價(jià)。絕緣子的材料也可以是水和冰型絕緣子。帶有特殊涂層的導(dǎo)線和絕緣體也可以減少冰雪的附著。隔離齒輪設(shè)計(jì)。在無法避開線路走廊的情況下，采用隔離裝置的設(shè)計(jì)方法或減少直線桿塔數(shù)量的設(shè)計(jì)方法，可以有效提高桿塔的抗冰水平，縮短故障搶修時(shí)間。

3.2從檢修和技術(shù)改造方面

防冰損壞大修。在大修階段，增加桿塔雙螺母，增加雙吊點(diǎn)絕緣子串，安裝備用耐張線夾和預(yù)絞絲護(hù)板，加固導(dǎo)線吊點(diǎn)，及時(shí)更換污染絕緣子，有利于防冰損工作。技術(shù)革新。在技術(shù)層面，主要是針對(duì)運(yùn)營(yíng)中經(jīng)常發(fā)生冰害的線路段進(jìn)行改線。

3.3從檢查和監(jiān)控層面

預(yù)防冰害從巡邏監(jiān)控層面預(yù)防冰害，主要針對(duì)線路覆冰情況，以及覆冰的嚴(yán)重程度，做到心中有數(shù)，通過覆冰的嚴(yán)重程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，提前采取有效的除冰、融冰措施。特別檢查。凍雨、冰雪天氣的專項(xiàng)檢查是每年冬季不可避免的選擇。專項(xiàng)檢查線路段往年以冰雪覆蓋為主。在線監(jiān)測(cè)裝置。在冰害高發(fā)區(qū)，利用安裝在塔架上方的視頻在線監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)相應(yīng)的塔架進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以節(jié)省時(shí)間和精力。

3.4提高絕緣性能，防止冰損壞

為了改進(jìn)絕緣體，一方面我們需要避免污染，另一方面我們需要避免形成冰幕。在避免污染方面，可以定期清潔和更換絕緣子，以確保其泄漏距離。為了避免形成冰幕，絕緣子的排列可以采用拼接的形式，大直徑絕緣子可以插入多個(gè)常規(guī)絕緣子中。也可采用V型、倒V型等絕緣子布置，有效防止水幕、冰幕的形成。

3.5防止冰舞的措施

雙擺反舞裝置。雙擺防舞器是一種成熟的鋼絲防舞器，在湖北電網(wǎng)廣泛應(yīng)用，包括單分裂、雙分裂和四分裂鋼絲，對(duì)削弱舞動(dòng)能量有明顯效果。備用間隔棒。荊門地區(qū)110kV南象線、110kV迎瑞線舞動(dòng)頻率高，安裝有導(dǎo)線相間間隔棒。南象線的安裝段為單回路線路和單分裂導(dǎo)線，位于微氣象區(qū)。英瑞線安裝段為雙回線、雙分裂線，線路走向?yàn)樽詵|向西。安裝相間導(dǎo)線間隔棒后，對(duì)防止導(dǎo)線抖動(dòng)有很好的效果。

3.6防止除冰失敗的措施

防冰環(huán)安裝在電線上，用于分隔一段電線，可限制冰雪沿電線流動(dòng)，同時(shí)脫落。它可以防止冰連接成一條完整的線，同時(shí)避免大面積除冰，導(dǎo)致大量導(dǎo)線反彈。

3.7除冰和除冰措施

（1） 機(jī)械除冰。機(jī)械除冰方法可操作性差，安全系數(shù)低，人力物力消耗大，人員技術(shù)素質(zhì)要求高，易受場(chǎng)地地形地貌的限制。因此，在實(shí)際操作和維護(hù)工作中會(huì)仔細(xì)考慮這種方法。（1） 熱除冰。直流融冰法是近年來推廣的融冰法，荊門供電公司采用的融冰法屬于直流融冰法。這套設(shè)備需要使用10kV電源，同時(shí)切斷解凍線電源，斷開所有無關(guān)的高低線，以免損壞其他無關(guān)設(shè)備。

結(jié)論

輸電線路冰損預(yù)防是一個(gè)復(fù)雜的課題，主要應(yīng)以預(yù)防為主，在早期設(shè)計(jì)避免冰損區(qū)域，在無法避免的情況下，加固鐵塔，安裝防冰裝置等技術(shù)措施，最后是嚴(yán)重覆冰期的除冰融冰措施。為了防止冰害，我們需要不斷學(xué)習(xí)和應(yīng)用新的技術(shù)和方法。在冰雪季節(jié)，當(dāng)?shù)缆凡黄教箷r(shí)，我們可以積極尋求無人機(jī)、線路保護(hù)站、當(dāng)?shù)毓╇娙藛T和公眾的幫助，幫助快速找到故障點(diǎn)并解決問題。

參考文獻(xiàn)

[1]劉為偉.論架空送電線路抗冰害的對(duì)策[J].青海電力，2003（02）：13-18