輸電線路覆冰特征和其防治對(duì)策剖析

張丹

摘 要：在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，輸電線路覆冰是非常嚴(yán)重的災(zāi)害之一，它可以引發(fā)一系列的事故，比如導(dǎo)線舞動(dòng)、絕緣子閃絡(luò)等，這些都會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在詳細(xì)分析了輸電線路覆冰特征后，針對(duì)不同的情況應(yīng)用相應(yīng)的防治對(duì)策。簡(jiǎn)要分析了輸電線路覆冰特征和其防治對(duì)策，以期為今后的相關(guān)工作提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)系統(tǒng)；輸電線路；覆冰特征；防治對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM752+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.127

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)高壓輸電線路覆冰問題非常嚴(yán)重。因?yàn)楦邏狠旊娋€路有較大的檔距和較高的鐵塔，所以，線路覆冰情況比較嚴(yán)重；同時(shí)，因?yàn)檩旊娋€路有著較高的電壓等級(jí)和較大的載流量，所以，如果線路被破壞就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 輸電線路覆冰的類型

通常情況下，可以將輸電線路覆冰劃分為3種類型，而劃分依據(jù)是覆冰形成的物理過程和氣象條件的差異。這3種類型分別為：①在降水作用下，產(chǎn)生覆冰雪；②液體云?；蛩卧诶鋮s的狀態(tài)下，與地面物體接觸，凍結(jié)之后，產(chǎn)生覆冰；③直接凍結(jié)了大氣中的水蒸氣，經(jīng)過凝華后，地面的物體上有霜產(chǎn)生。在這3種類型中，云中覆冰情況發(fā)生的概率最大，而它的存在也更加容易引發(fā)輸電線路事故。

2 輸電線路覆冰事故的成因

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)和分析發(fā)現(xiàn)，引發(fā)輸電線路覆冰事故的主要原因是：沒有合理地選擇輸電線路設(shè)計(jì)路徑，同時(shí)，相關(guān)工作人員缺乏抗冰害的經(jīng)驗(yàn)，這樣，就很容易引發(fā)冰害事故。在實(shí)際工作中，部分輸電線路并沒有結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)抗冰厚度。當(dāng)其處于重冰區(qū)域時(shí)，雖然抗冰能力較好，但是，在惡劣天氣下，會(huì)在很大程度上降低輸電線路的機(jī)械性能和電氣性能，這樣就會(huì)引發(fā)重大的覆冰事故。

3 絕緣子閃絡(luò)

3.1 定義

絕緣子閃絡(luò)指的是外加電壓的綜合作用。在其作用下，會(huì)有復(fù)雜的放電現(xiàn)象產(chǎn)生于覆冰絕緣子和大氣的交界面，而因?yàn)殚W絡(luò)通道的電離較強(qiáng)，便會(huì)產(chǎn)生電弧。

3.2 防治方法

針對(duì)絕緣子閃絡(luò)，具體的防治方法有：①在輸電線路中，應(yīng)用“V”型絕緣子串。此類絕緣子串有較好的自潔性能和較少的積塵量，局部會(huì)有電弧產(chǎn)生，所以，它可以更好地?cái)U(kuò)散電離氣體。②將大盤徑的玻璃鋼傘裙罩加裝在絕緣子串的上方，按照400～700 mm的標(biāo)準(zhǔn)選擇直徑。這樣做，可以充分發(fā)揮防冰閃的效果，同時(shí)，也可以較大程度地降低直線桿塔鳥害跳閘率。但是，這種做法也存在一些弊端，因?yàn)椴Ａт搨闳拐值闹睆捷^大，所以，也就相應(yīng)增加了線路檢修的工作量，并且無(wú)法有效隔離絕緣子串本身的冰凌。將3個(gè)大帽絕緣子分別加裝于直線單聯(lián)瓷絕緣子的上中下，這樣可以有效隔斷絕緣子的冰柱。如果應(yīng)用硅橡膠絕緣子，那么，就可以應(yīng)用1片特大傘裙的合成絕緣子，這樣，便可以有效地阻斷冰柱，避免出現(xiàn)絕緣子覆冰閃絡(luò)等問題。為了保證絕緣子串兩側(cè)的平衡，可將1個(gè)大盤徑硅膠傘裙罩粘貼在普通復(fù)合絕緣子的上方，人為加大順路方向的絕緣子串偏斜角，這樣便可以提升覆冰絕緣子的冰閃電壓。對(duì)于重冰區(qū)線路，可以采取間插式的方法布置瓷絕緣子和玻璃絕緣子等，進(jìn)而改善絕緣子串的防冰閃絡(luò)特性。

4 事故防治措施

要長(zhǎng)期持續(xù)監(jiān)測(cè)各個(gè)氣象區(qū)域的氣象狀況，觀測(cè)該地區(qū)的冰雪狀況，充分掌握輸電線路覆冰的規(guī)律。同時(shí)，要詳細(xì)記錄近年來發(fā)生的各種覆冰事故，以便更好地執(zhí)行輸電線路抗冰設(shè)計(jì)，科學(xué)地選擇防冰除冰措施。

在設(shè)計(jì)輸電線路的過程中，要充分考慮地形和氣候等因素，合理選擇線路走向和抗冰厚度。另外，要充分重視線路沿線的薄弱環(huán)節(jié)，安裝有效的監(jiān)測(cè)裝置和防冰抗冰設(shè)備，進(jìn)而保證線路運(yùn)行的可靠性和安全性。如果線路經(jīng)常出現(xiàn)冰害事故，就需要改造重冰線路或局部改造，顯著提升其抗冰能力；如果覆冰地區(qū)的面積較大，就需要應(yīng)用除冰和融冰等措施，進(jìn)而避免發(fā)生病害事故。

要深入觀測(cè)和研究輸電線路覆冰的特點(diǎn)和機(jī)理，繪制各個(gè)地區(qū)的輸電線路覆冰雪分布圖，深入開發(fā)覆冰監(jiān)測(cè)裝置，研究防冰除冰措施，制訂一系列的應(yīng)急方案，有效應(yīng)對(duì)冰害事故，減少或避免冰害事故帶來的災(zāi)害。

現(xiàn)如今，已經(jīng)研發(fā)了很多技術(shù)，通常情況下，可以將其概括為3類：①熱力除冰法。它是指應(yīng)用附加熱源或借助導(dǎo)線自身的發(fā)熱來融化導(dǎo)線上的冰雪，并借助焦耳熱效應(yīng)加熱導(dǎo)線。此外，還可以借助電阻絲伴隨加熱和鐵磁線圈因交流電感應(yīng)加熱等方法。②機(jī)械除冰法。這種方法是借助機(jī)械脫落導(dǎo)線上的覆冰。③自然脫冰法。這種方法是指將一些阻雪環(huán)和平衡錘等裝置安裝在導(dǎo)線上，當(dāng)導(dǎo)線上的覆冰堆積到一定程度時(shí)，借助于其他自然力就可以自行脫落冰雪。這種方法比較簡(jiǎn)單，但是，要注意的是，在應(yīng)用過程中，如果出現(xiàn)導(dǎo)線跳躍現(xiàn)象，就很容易出現(xiàn)線路事故。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，輸電線路覆冰是一種非常嚴(yán)重的危害，它會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生直接的影響，因此，要高度重視其產(chǎn)生的原因。在具體實(shí)踐中，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況合理設(shè)計(jì)輸電線路，綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素和技術(shù)因素，合理選擇防治對(duì)策，以保證輸電線路的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]胡毅，胡建勛.我國(guó)南方地區(qū)電網(wǎng)大范圍覆冰災(zāi)害的特點(diǎn)分析與防治措施[J].電力設(shè)備，2008，2（6）：123-125.

[2]李西洋，劉春.輸電線路覆冰特征及其防治對(duì)策[J].通信電源技術(shù)，2014，2（2）：99-101.

[3]陳相依，何撲，劉明忠.四川電網(wǎng)輸電線路覆冰分析及防御措施[J].四川電力技術(shù)，2011，2（2）：92-93.

〔編輯：白潔〕

Abstract： In the process of power system operation， transmission line icing is one of the most serious disasters， it can cause a series of accidents， such as conductor galloping， insulator flashover etc.， all these will seriously affect the safe， stable operation of electric power system. In a detailed analysis of transmission line icing characteristics， according to the application situation of different countermeasures corresponding. A brief analysis of the transmission line icing characteristics and the prevention and control measures， provide some valuable reference to future related work.

Key words： power system； transmission line icing characteristics； prevention countermeasures