略谈对输电线路覆冰危害及措施之我见.doc

1、略谈对输电线路覆冰危害及措施之我见前言：输电线路覆冰可引起导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等问题，应在新建线路时首先要充分掌握该地区的冰雪情况，并仔细研究输电走廊的微气候、微地形，尽量避开重冰区，无法避免时，应在重冰区采取抗冰设计。 关键词：输电、覆冰、因素、措施 、危害 中图分类号： TM621 文献标识码： A 一、输电线路覆冰的种类以及危害 输电线路覆冰的危害 一般来讲，覆冰对电网输电线路的破坏有三种。第一种是少量的覆冰，它在导线上这种圆截面的覆冰不是均匀地包在上面，它可能形成一个椭圆或者形成其他形状，在大气当中构成了一个迎风面，当风的角度和冰的迎风面角度合适的时候导线就会舞动。

2、第二种情况就是闪络，结构也不破坏，但是它的绝缘失去了，一闪络，电就送不出去了。第三种也是最普遍的，由于垂直负载过重，把结构整个压垮。 2、线路覆冰倒杆（塔）断线的特点 线路覆冰倒杆（塔）断线的特点：一是由于覆冰时杆（塔）两侧的张力不平衡造成的。在一些地形起伏较大的地区，两相邻的杆（塔）在高度和距离上存在很大的差距，在还未覆冰时两侧就形成了较大的不平衡张力，当线路上出现大密度的覆冰时，杆（塔）两侧的不平衡张力加剧，当张力不断加大，直至到达杆（塔） 、导线所能承受的极限时，就出现了导线断落或杆（塔）倒塌的现象。因此，在灾后恢复和未来的设计改造中，应尽量避免大高度差、大距离和大转角。二是线路上有大密

3、度的雨凇覆冰时，因为雨凇覆冰是“湿”度增长过程，其粘附能力强，不易掉落。在风的激励下，导线会产生大振幅、低频率的自激振动。当舞动的时间过长时，会使导线、绝缘子、金具、杆（塔）受不平衡冲击疲劳损伤。 3、覆冰绝缘子串的闪络特性 绝缘子的冰闪是冰害的另一种，当绝缘子发生覆冰现象后，在特定温度下使绝缘子表面覆冰或被冰凌桥接后，绝缘强度下降，泄漏距离缩短。在融冰过程中冰体表面或冰晶体表面的水膜会很快溶解污秽物中的电解质，并提高融冰水或冰面水膜的导电率，引起绝缘子串电压分布的畸变（而且还会引起单片绝缘子表面电压分布的畸变） ，从而降低覆冰绝缘子串的闪络电压。大气中的污秽微粒直接沉降在绝缘子表面或作为凝聚

4、核包含在雾中，将会使绝缘子覆冰融化时，冰水电导率进一步增加。另外有关试验数据表明，覆冰越重、电压分布畸变越大，绝缘子串两端，特别是高压引线端绝缘子承受电压百分数越高，最终造成冰闪事故。实际上，纯冰的电阻很高，完全可以满足电力系统安全运行的要求，只有当冰中混杂有导电杂质后，覆冰绝缘子的闪络电压才会降低。这不仅因为冰闪是由于冰中含有污秽等导电杂质造成的，而且从污秽绝缘子和覆冰绝缘子的耐受电压和闪络机理也可发现其相似性。 二、影响覆冰的因素 当具备了形成覆冰的温度和水汽条件后，风对导线覆冰起着重要的作用。它可将大量的过冷却水不断地输向线路，与导线碰撞而被截获并逐步增大形成覆冰现象。据观测，覆冰首先在

5、导线迎风面上成长，当迎风面达到某一覆冰厚度时，导线因重力作用而产生扭转，从而出现了新的迎风面。这样，导线通过不断扭转而使覆冰逐步增大，最终导线上形成圆形或椭圆形的覆冰。除了风速的大小对覆冰有影响外，风向与导线平行时，或当与导线之间的夹角小于 45或大于 150时，覆冰较轻；风向与导线垂直或风向与导线之间的夹角大于 45或小于 150时，覆冰比较严重。除了风速大小和风向会影响覆冰外，线路走向和导线悬挂高度及导线直径都会影响到导线的覆冰力学。一般来说，我国东西走向的导线覆冰，普遍较南北走向的导线覆冰严重，因此在重冰区线路走线时，尽量避免呈东西走向。导线悬挂高度越高，覆冰越严重，因为空气中液水含量随

6、高度的增加而升高，有利于覆冰的形成。另外，导线越粗覆冰也越严重。 三、输电线路导线覆冰的防范措施 输电线路导线覆冰对电网安全稳定运行产生很大的影响，因此必须采取有效的措施，防止导线覆冰事故的发生。 一般而言，防止输电线路冰害事故的最重要方法，是在设计阶段采取有效措施，尽量避开不利的地形，即尽量避开最严重的覆冰地段或“避重就轻” 。线路宜沿起伏不大的地形走线，尽量避免横跨垭口、风道和通过湖泊、水库等容易覆冰的地带，翻越山岭时应避免大档距、大高差，沿山岭通过时，宜沿覆冰季节背风向阳而走线，应避免转角点架设在开阔的山脊上，且转角角度不宜过大等，达到减少覆冰概率和减轻覆冰程度的目的。 1、提高工程设计

7、标准，把好设计和施工质量关 线路设计选线时，尽量避开重冰区，如无法避让可采取： 在风速和覆冰厚度上要研究，设计条件要至少按 30 年一遇的强冰雪天气进行设计； 导线、绝缘子及金具使用加强型的，铁塔要选用呼称高低而且受力较大的； 减小档距，多设耐张段，多采用耐张塔，尽量减少事故时的影响面积，防止事故扩张； 注意导线、绝缘子、金具、杆塔、拉线的质量，确保达到设计的应力要求； 塔基的浇筑、导线弧垂要严格按设计施工。 2、加强日常维护管理，搞好线路通道内障碍物的清理（树木、灌、乔木、配电线路等） 进入覆冰季节前，运行单位及时组织线路巡线员对所辖输电线路进行巡视，仔细检查电力线路可能存在的问题，如拉线的

8、松紧，导线绝缘子的完好，线路通道内树木的生长高度、输电线与配电线的交叉距离等，及时发现及时处理，避免发生覆冰后导线与交叉跨越限距不足的跳闸故障、倒塔、倒杆及断线事故。 3、采取辅助可行的防导、地线覆冰措施 沿导、地线每隔一定间隔装设一个特制的隔冰塑料环，以阻止冰雪沿导线绞合方向逐渐发展成连续的圆筒状冰柱。当冰雪发展到环处被阻挡，使冰继续增厚，直至脱落。 沿导、地线每隔一定间隔加装带有力臂的防冰球。主要作用是限制导、地线发生继续扭转覆冰。当迎风面覆冰后，由于受到防冰球给导线一个反向扭力的作用，覆冰达到一定厚度时导、地线也不会很快发生扭转，由于受覆冰自身重量和风力的作用，将会发生覆冰自行脱落，避免

9、发生导、地线上形成圆形或椭圆形覆冰。 采用具有防覆冰功能的新型的改性硅溶胶- 苯丙乳液为基料,吸光性能良好的过渡金属复合氧化物为颜料的疏水防冰涂料，有一定的防覆冰效果，是输电线路防覆冰的一种简便易行的防范措施。 4、导线覆冰后采取机械除冰 魁北克电力试验研究院（IREQ）研制开发了遥控破冰机器人。破冰机器人可将两铁塔之间线路上的覆冰剪碎，进行除冰，其不受线路金具影响，可以翻越线路上蓝球大小的障碍，物遥控破冰机器人使用蓄电池，在线路停电状态下进行工作（遥控破冰机器人除了清除线路覆冰，还可以检查、清扫架空地线、线路和线路金具） 。 四、关于恶劣气候影响电网的应对措施 1、要建立冰风观测站。对于恶劣

10、气候观测，供电单位主要依赖于气象部门，但各气象站提供的数据，区域面大，准确性较差，不能完全指导电网防治恶劣气候措施的实施。北美加地区有些电力公司在恶劣气象地区建立了冰风观测站，甚至在杆塔塔顶装设监测风向、风力、温度、覆冰厚度等参数的微气象站。湖北电网也应建立冰风观测站，收集恶劣气候区域的气象参数，完善我省恶劣气候分布图，以便制定应对恶劣气候的具体措施。 2、在规划及输变电设备设计和技改时，应尽量避开恶劣气象区域。否则，应通过技术经济比较提高重要线路的覆冰厚度和设计风速。同时还要考虑恶劣气候超过设计标准时不会导致电网大面积停电。 3、根据中山口舞动治理和紫外光检测覆冰绝缘子成功应用经验，积极研究

11、输变电设备覆冰监测技术。在恶劣气象区域，采用新型导线、防舞动装置并合理布置绝缘子结构，避免事故的发生。 4、要研究符合我省实际的除冰技术。除冰方法有许多种，有永久的、有临时的，有机械的、有热力的，有带电的、有停电的，有些除冰方法需要很大地投入，要根据我省恶劣气候及地里条件情况，通过技术经济比较研究一套适合我省地除冰方案。 5、要加强电网的应急管理。要制定一些各类恶劣气候条件下电网事故后的完善的、可操作性强的、高效快速的抢修方案，明确什么等级启动什么方案，上什么样的队伍，准备什么样的工器具、设备及备品备件，尽可能的提高我们恢复供电的速度。 五、结论 经过分析，线路覆冰舞动现象的发生是自然条件与线路本身特性共同作用的结果，虽不能改变自然现象，但可以改变线路本身特性，采取抑制和预防措施消除或减弱导线覆冰舞动现象。今后要在继续加强基础理论研究、掌握舞动机理的同时及时总结经验教训，为进一步发展完善防舞动措施攻克技术难题。 参考文献： 1、 电工园地栏目 浅谈输电线路的防冰 2、 江西科技信息网短线路融冰方法及分析 2008 3、 新疆电网输电线路覆冰故障分析报告,网络。 4、 浅谈输电线路覆冰故障处理技术左亚鹏、柴冰、史宏伟，网络。 5、 线路覆冰的成因、危害、防范措施 ，网络。