超高壓、特高壓線路防凝凍災(zāi)害的分析

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，進而提升輸電系統(tǒng)運行的安全性與平穩(wěn)性，降低凝凍災(zāi)害對于電力系統(tǒng)運行造成的經(jīng)濟損失，提升電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效率，促進我國電力運輸事業(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，進而探究出適宜的防凝凍處理技術(shù)，達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)計本身存在的缺點來進行實際改造，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行有效的處理。雖然目前除冰技術(shù)已經(jīng)高達三十余種，然而從原理上來說主要有三個種類。第一個種類為機械除冰形式，這種除冰對策能夠通過機械的外力作用來使線路之中覆蓋的冰層進行強制的脫離，一般情況下會采用電磁脈沖的形式進行，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)實際情況具體分析，選擇合理的除冰對策，進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)的絕緣子進行帽緣增大處理，并分別對于絕緣子的上中下三個部位進行隔離，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^緣子的三個部分進行保護，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；第三種形式在于對于單穿的絕緣子進行防冰處理，在絕緣子串之中采用兩側(cè)平衡的方式進行處理，這種技術(shù)的關(guān)鍵點在于在線路設(shè)計的過程之中即進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行保護；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行凝凍災(zāi)害的保護，一般情況下會采用附加硅膠傘裙的方式來進行線路保護，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)驗分析，如果在進行防凝凍處理時，沒有進行防舞處理，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際環(huán)境進行防舞對策的選擇，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行輸電線路的防舞處理，從而進一步提升超高壓、特高壓線路在運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，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，進而達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行，促進我國電力事業(yè)的深入發(fā)展。