高海拔山區(qū)輸電線路抗冰主動防災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)分析

劉世增

【摘 要】作為輸電線的主體，輸電塔線體系也是當(dāng)前進(jìn)行遠(yuǎn)程電力運(yùn)輸?shù)淖钪饕妮d體，其主要是由鐵塔、地線、光纜以及導(dǎo)線等元素進(jìn)行組合而成。但是當(dāng)線體出現(xiàn)覆冰之后，便會導(dǎo)致導(dǎo)線、金屬以及絕緣子等應(yīng)力超過原本的極限強(qiáng)度，或者當(dāng)輸電線的線路出現(xiàn)不均勻覆冰或者脫冰不平衡等情況，則十分有可能會出現(xiàn)倒塔事故的發(fā)生。而在我國一些高海拔、低溫以及常年積雪的地方，會出現(xiàn)的更加頻繁。本文通過對于當(dāng)前運(yùn)輸線路出現(xiàn)覆冰之后的危害進(jìn)行分析，探究提高我國當(dāng)前輸電線路抗冰主動防災(zāi)能力的有效措施，希望可以使我國的輸電線的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。

【關(guān)鍵詞】高海拔;山區(qū);輸電線路;抗冰;主動防災(zāi)技術(shù);有效措施

引言

現(xiàn)階段我國輸電線路發(fā)展速度雖然較快，但是在我國一些地區(qū)還存在著較多的問題，例如高海拔的山區(qū)，便十分容易由于輸電線路出現(xiàn)覆冰的情況，而出現(xiàn)倒塔等安全事故發(fā)生，會導(dǎo)致當(dāng)?shù)仉娏υO(shè)備受到較大的損壞。所以地區(qū)建筑企業(yè)需要加強(qiáng)對于輸電線路的重視，提高其抗冰自動防災(zāi)的能力，使我國高海拔山區(qū)等地輸電線路安全不會受到損傷。

一、輸電線路出現(xiàn)覆冰的危害

近些年來，我國出現(xiàn)較多的極端天氣，例如連續(xù)性的低溫以及雨雪等天氣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)在我國有近十幾個(gè)省份的電網(wǎng)受到了較大的損壞，供電情況遭到嚴(yán)重的影響，甚至有一些地區(qū)電力設(shè)施受到的損害較為嚴(yán)重。當(dāng)輸電線路出現(xiàn)覆冰情況之后，便會出現(xiàn)較大的后果。

（一）覆冰太重

在我國偏遠(yuǎn)的一些山區(qū)，輸電線路基本上都會在一些高山以及極寒之地，所以一旦輸電線路因?yàn)楸┑葹?zāi)害而受到損壞的時(shí)候，首先并不容易發(fā)現(xiàn)，其次即使工作人員發(fā)現(xiàn)之后，也不容易開展相應(yīng)的維修工作^[1]。而當(dāng)輸電線路由于覆冰太重的情況，便會出現(xiàn)相應(yīng)的線路下垂，或者線路斷裂等安全事故，會導(dǎo)致短路或者跳閘問題的出現(xiàn)，從而在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，我國供電有著較大的問題。

（二）冰閃加大

一般情況下，輸電線路出現(xiàn)覆冰情況之后，便會導(dǎo)致其中的絕緣子受到較大的損傷，從而在運(yùn)輸電路的時(shí)候絕緣強(qiáng)度有所減損，線路泄漏的距離也會因?yàn)闇囟冉档投艿接绊?。而?dāng)這時(shí)一旦氣溫有回升時(shí)，輸電線路的冰雪開始融化，這雖然有可能會使輸電線路的危害有一定程度的減少，但是同時(shí)也有可能會導(dǎo)致冰水瘤的狀況發(fā)生，而出現(xiàn)冰水瘤之后便十分容易出現(xiàn)絕緣子短路以及跳閘的問題。

二、提高我國當(dāng)前輸電線路抗冰主動防災(zāi)能力的有效措施

（一）優(yōu)化運(yùn)輸線路的設(shè)計(jì)

1、研究高海拔山區(qū)輸電線路覆冰的分布規(guī)律

工作人員需要對于輸電線路出現(xiàn)覆冰時(shí)，結(jié)構(gòu)受到破壞的特征進(jìn)行分析，并且探究出現(xiàn)覆冰斷線以及倒桿塔的實(shí)際原理，在現(xiàn)有的體系上，研究可以提高當(dāng)前抗冰技術(shù)的安全裝置。除此之外，還需要主動研究設(shè)計(jì)防災(zāi)的結(jié)構(gòu)，從而合理的規(guī)劃當(dāng)前啟動的合理區(qū)間，保障桿塔的安全不會受到影響，從而在修改的時(shí)間可以得到縮短^[2]。

2、參考近些年高海拔山區(qū)輸電線路覆冰情況

工作人員在進(jìn)行施工之前，可以參考近幾年高海拔山區(qū)的輸電線路情況，特別是1500m海拔之上的輸電線路的實(shí)際覆冰狀況，可以選擇使用孤立檔設(shè)計(jì)的方式，另外還需要注意的是每一個(gè)孤立檔之間，要保障其距離不會高于200m。工作人員需要選擇使用短路融冰的方式，通過導(dǎo)線產(chǎn)生短路電流而出現(xiàn)相應(yīng)的熱量，從而使導(dǎo)線周圍的溫度會在不斷地提高，達(dá)到融冰的效果。需要注意的使，如果選擇使用普通環(huán)境之下的大檔距以及大應(yīng)力，那么很容易使導(dǎo)線脫冰而出現(xiàn)舞動狀態(tài)，這時(shí)導(dǎo)線便十分容易出現(xiàn)斷股，甚至有時(shí)候還會出現(xiàn)導(dǎo)線熔斷的情況。

3、加大爬電比距

選擇增加爬電比距，最主要還是為了防止由于冰雪而出現(xiàn)的閃絡(luò)，也就是通過將輸電線路的絕緣子絕緣能力進(jìn)行增高，而將閃絡(luò)的破壞力進(jìn)行降低。工作人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇具有針對性的改進(jìn)措施，例如可以通過使用倒V型的雙串絕緣子，而代替原本的懸掛直線的方式，從而將積塵的情況有所改善，保障充電線的潔凈度。提高輸電線路的抗冰主動防災(zāi)能力，減少冰雪天氣輸電線路受到的損害^[3]。

（二）輸電導(dǎo)線除冰的有效措

1、自然除冰

所謂的自然除冰，就是利用覆冰自身的重力條件以及溫度風(fēng)力等相應(yīng)的外部因素，在共同的作用之下，使覆冰出現(xiàn)自然脫落的狀況。而這種除冰的措施雖然費(fèi)用比較低，但是相對來說除冰的時(shí)間會比較長，并且效果也較差。所以可以選擇在導(dǎo)線上面安裝相應(yīng)的阻雪環(huán)等設(shè)備，來保障當(dāng)前進(jìn)行自然除冰的實(shí)際效果。

2、熱力融冰

進(jìn)行熱力融冰，就是將熱源以及電路自身出現(xiàn)的電流產(chǎn)生熱量，從而預(yù)防出現(xiàn)覆冰，或者達(dá)到除冰的效果。就前的情況來說，一些常見的熱力融冰的方式有電脈沖融冰法以及短路電流融冰法等措施^[4]。

3、機(jī)械除冰

進(jìn)行機(jī)械融冰，也就是通過對于覆冰的導(dǎo)線增加機(jī)械力，使輸電導(dǎo)線之上的覆冰出現(xiàn)脫落的方式。而當(dāng)前進(jìn)行機(jī)械除冰的方式種類較為多樣，其中最為常見的便是滑輪以及震動除冰法，和“adhor”除冰法^[5]。在這其中，“adhor”除冰法變化較多，最主要的還是通過工作人員根據(jù)輸電線路的實(shí)際情況，選擇使用敲擊或者槍擊的方式進(jìn)行除冰，必要的時(shí)候，工作人員還會通過使用直升機(jī)而進(jìn)行除冰。但是需要注意的是，人工除冰的措施都會有較多的安全隱患存在，另外工作的效率也會比較低，并且輸電線路也十分容易受到損壞。而其中滑輪除冰法雖然效果比較好，但是因?yàn)樾枰度胼^多的資金，所以專家在尋找相應(yīng)的優(yōu)化措施。

4、人工智能除冰

作為當(dāng)前一個(gè)新興的除冰方式，機(jī)器人會根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的任務(wù)頭，對于輸電線路上的覆冰以及積雪進(jìn)行相應(yīng)的處理^[6]。機(jī)器人雖然功能會比較強(qiáng)大，但是其中存在一定的缺陷便是無法進(jìn)行故障作業(yè)，還需進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)優(yōu)化。

三、結(jié)論

對于我國輸電線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行提高以及優(yōu)化，進(jìn)一步研究當(dāng)前我國輸電線路抗冰以及融冰的技術(shù)，是我國現(xiàn)階段亟需解決問題。但是就目前的情況來看，在我國輸電線路抗冰主動防災(zāi)技術(shù)還處于探索發(fā)展的階段，并沒有形成完善以及成熟的理論，同時(shí)也沒有較好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此相關(guān)工作人員需要對于線路的覆冰情況加強(qiáng)分析以及管理，進(jìn)行相應(yīng)的比較探究，結(jié)合目前已有的經(jīng)驗(yàn)，采取有效的措施，從而減少覆冰導(dǎo)致輸電線路的損害。

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（作者單位：中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司大理局）