預(yù)防與處理架空電力線路冰凍災(zāi)害的對策研究

路華

摘要：分析了冰凍災(zāi)害給架空電力線路造成的危害，提出了預(yù)防架空電力線路冰凍災(zāi)害的措施，對新建的架空電力線路和已有的電力線路的預(yù)防和處理手段進行了深入的探討。就如何做好架空電力線路的抗冰凍災(zāi)害設(shè)計做了詳細的研究，旨在為提高我國架空電力線路的抗冰凍災(zāi)害能力，保證我國電力運行的安全等提供理論參考。

關(guān)鍵詞：架空電力線路;抗冰凍;災(zāi)害

最近幾年來，因為電力線路受到冰凍災(zāi)害的影響，我國曾多次發(fā)生大范圍的斷線、倒塌等事故。分析冰凍災(zāi)害產(chǎn)生的原因，可以大致歸納出兩類，一類是從來沒有產(chǎn)生過冰凍災(zāi)害的地區(qū)因為線路的設(shè)計中沒有考慮冰凍，導(dǎo)致防御效果較低，使得線路的抗冰凍能力較差，遇到嚴重的冰凍災(zāi)害很容易造成損失。另一類是雖然設(shè)計了一定的防冰凍害能力，但是由于存在不同程度的薄弱環(huán)節(jié)而受到冰凍災(zāi)害的影響。

一、冰凍災(zāi)害對架空電力線路造成的危害

架空線路履冰一方面給電力線路的運行和維護帶來很大的麻煩，另一方面還可能造成線路短路，絕緣子閃絡(luò)，導(dǎo)致電線斷掉、倒桿等事故的產(chǎn)生。尤其是冰凍災(zāi)害產(chǎn)生以后，因為氣候條件惡劣，常常會產(chǎn)生電力中斷、冰雪封路、交通嚴重受阻等情況而影響了維修搶修工作的實施，因此造成了長時間的電力中斷情況的產(chǎn)生，帶來了嚴重的后果。概括起來，冰凍災(zāi)害造成的架空電力線路的危害主要有以下幾種。

首先是桿塔倒塌事故。這種事故的產(chǎn)生一般是因為直線桿塔某一方向的側(cè)導(dǎo)線斷裂造成的。由于帶履冰的導(dǎo)線在塔桿的一側(cè)方向產(chǎn)生了較大的張力，導(dǎo)致塔桿承受過大的負荷承載，從而產(chǎn)生了桿塔倒塌事故。

其次是相間短路事故。假如導(dǎo)線在桿塔上是按照垂直排列的方式布線的，當導(dǎo)線與避雷線上的履冰產(chǎn)生一定程度的脫落時，因為各個導(dǎo)線的荷載分布不均，導(dǎo)致導(dǎo)線產(chǎn)生跳躍現(xiàn)象，造成了相間短路事故的發(fā)生。

安全距離不足也會造成短路事故，因為各檔距之內(nèi)的線路受到冰凍害的影響等原因，使得各檔距范圍內(nèi)的線路弧垂度發(fā)生了一定程度的變化。假如履冰現(xiàn)象嚴重，將導(dǎo)致導(dǎo)線下垂情況的出現(xiàn)，此時的安全距離過小將會引起短路等事故的產(chǎn)生。

再次就是因為絕緣子串短路引起的接地事故。絕緣子表面履冰之后，雖然看起來冰層的厚度沒有增加太大的重量，但此時會大大減少絕緣子串的絕緣能力，導(dǎo)致絕緣子串短路，從而產(chǎn)生接地事故。

二、加強冰凍災(zāi)害的整體觀測，進行有針對性的設(shè)計和維護

1.針對冰凍災(zāi)害高發(fā)地區(qū)的害情進行資料搜集

架空電力線路的設(shè)計施工部門要與當?shù)氐臍庀蟛块T加強互動聯(lián)絡(luò)，從氣象部門獲取本地區(qū)的歷年氣象記錄，特別是冰凍災(zāi)害的記載，從掌握的資料中找出冰凍災(zāi)害產(chǎn)生的性質(zhì)、發(fā)生時間、區(qū)域分布、持續(xù)時間等，據(jù)此進行有目的的預(yù)防和前期設(shè)計與維護。

2.設(shè)立冰凍災(zāi)害觀測點，掌握冰凍災(zāi)害發(fā)生的基本規(guī)律

因為電力線路分布廣泛，局部地區(qū)的氣候條件容易造成很大的影響，緊緊依靠氣象部門等提供的資料不能夠滿足維護和設(shè)計的需要，因此，要選擇一些有代表性的區(qū)域設(shè)置冰凍災(zāi)害觀測點，觀測點要根據(jù)電線積冰器械觀測辦法予以查驗，觀測點要假設(shè)不同高度和線徑的雨凇架、試凌線等，以更好地進行氣溫、風(fēng)向、冰凍災(zāi)害危害程度的研究，探索出正確的災(zāi)害發(fā)生規(guī)律。對冰凍災(zāi)害的檢測等要定時實施，觀測的內(nèi)容主要有測冰的發(fā)生時間、冰凌的長度、單位重量及形成的外部因素等等。

三、新建架空電力線路防冰凍災(zāi)害的策略

在已經(jīng)掌握的氣象資料的基礎(chǔ)上，合理地進行冰凍災(zāi)害區(qū)域的劃分，選擇不同的線路施工設(shè)計進行冰凍災(zāi)害高發(fā)區(qū)的架空電力線路的施工，在保證線路安全運行的同時，減少鋪設(shè)電力線路的成本。

1.冰凍災(zāi)害區(qū)域的劃分及取值

由于架空電力線路經(jīng)過區(qū)域的復(fù)雜性，局部氣候和地形就能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生較大的影響。另外，由于沿線冰凍災(zāi)害狀況之間有差異，我們不能只是通過一個固定冰厚設(shè)計值來予以防護。為了更好地實現(xiàn)線路的全面防護和重點地段的安全，要在已有氣象資料的前提下，結(jié)合線路經(jīng)過的區(qū)域及其地形特點，進行科學(xué)全面的分析，從而合理地確定冰厚設(shè)計值。

2.架空電力線路鋪設(shè)路徑的選擇

選擇架空電力線路鋪設(shè)路徑時要盡量避開冰凍災(zāi)害嚴重的地段，在施工的時候要盡量做到要最大限度避免在地形起伏較大區(qū)域鋪設(shè)架空線路;架空線路要避免通過風(fēng)道、湖泊等容易產(chǎn)生冰凍災(zāi)害的地帶;架空線路翻越山區(qū)時，要減少大檔距、高落差情況的出現(xiàn);減小架空線路的轉(zhuǎn)角度。

3.架空電力線路抗冰凍災(zāi)害的設(shè)計原則

如果架空電力線路沒有辦法避開冰凍災(zāi)害多發(fā)地段，在這種情況下應(yīng)采取抗冰設(shè)計。設(shè)計的冰厚值在20毫米及更大時要根據(jù)重冰凍架空電力線路設(shè)計規(guī)定的要求進行設(shè)計，冰厚值在15毫米的設(shè)計可按照上述規(guī)定進行設(shè)計，但是不能采用放松電線的應(yīng)力的方式進行。一方面要提高線路的抗冰凍能力，另一方面要防止線間故障的發(fā)生。對于已經(jīng)設(shè)計了抗冰凍能力的架空電力線路，由于冰凍區(qū)域的劃分可能存在一定的差距，為了保證線路運行的安全性能，最好要進行融冰措施的確定，以更好地維護和管理冰凍區(qū)的電力線路。為了更好地進行特殊時期的架空線路的融冰，要在規(guī)劃設(shè)計之時就充分地考慮到電廠、變電站設(shè)備的融冰電源燈裝置的安裝和運行。

四、已有架空電力線路預(yù)防冰凍災(zāi)害的措施

1.改造已運行的架空線路

對處于海拔較高的地段以及處于峽谷口、風(fēng)道等位置的架空線路，要進行合理的改道施工。對于重冰地段的架空線路要按照新的抗冰凍災(zāi)害要求進行全面的改造，以提高預(yù)防冰凍災(zāi)害的能力。

2.對無明顯微氣候地區(qū)要實行融冰措施預(yù)防冰凍災(zāi)害

筆者多年的維護管理經(jīng)驗表明，要想在沒有明顯微氣候或者地形變化的地區(qū)預(yù)防冰凍災(zāi)害采用融冰措施是有效的方法。在進行融冰操作的時候要中斷供電線路，而且融冰需要大量的電能，操作起來比較繁瑣。因此，各地在實際運行中很少使用這一方法。短路融冰是一種常用的融冰方法，在治理冰凍災(zāi)害的工作中，應(yīng)滿足短路融冰所需條件，發(fā)電廠和變電站等要提供線路短路融冰的電源，線路上要確定好短路的位置，要根據(jù)監(jiān)測點提供的信息，進行短路融冰的設(shè)計等。對于融冰電壓的選取，一般情況下可以選擇發(fā)電廠的標準電壓，需要在某一特定的融冰電壓開展工作時，可以把兩臺變壓器進行串聯(lián)工作，以取得更好的短路電壓融冰效果。

五、結(jié)語

綜上所述，面對冰凍災(zāi)害給架空電力線路帶來的危害，我們要正確地進行預(yù)防，提高線路的抗冰凍能力，改進線路的鋪設(shè)和施工技術(shù)等。要做好前期的冰凍害觀測、冰凍害發(fā)生規(guī)律的總結(jié)等工作，以更好地為預(yù)防和處理冰凍災(zāi)害提供信息支持。在進行新鋪設(shè)線路的選擇時候要盡量避開冰凍災(zāi)害多發(fā)區(qū)域。若不能避開，則要使用科學(xué)的抗冰凍設(shè)計進行施工，新建線路要在正確分析冰凍害發(fā)生時間、強度的基礎(chǔ)上，合理進行冰凍等級、設(shè)計冰厚值的確定。在預(yù)防和處理的過程中，對于網(wǎng)架較為薄弱的主干線路，要借助于融冰手段保證架空電力線路的安全運轉(zhuǎn)。對于已經(jīng)投入使用的架空電力線路，要根據(jù)前期設(shè)置的抗冰凍能力和現(xiàn)階段的冰凍害特點，進行科學(xué)有效的改造，在發(fā)生大面積的冰凍災(zāi)害之后，可以使用短路融冰的方法進行搶修。在這些處理手段的基礎(chǔ)上，要加強對架空線路冰凍災(zāi)害的預(yù)防和設(shè)計，以保證架空電力線路的安全運行。

參考文獻：

[1]?王志琦.農(nóng)網(wǎng)35kV線路的雷電危害及防護分析[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004，（1）.

[2]?杜永平，徐峰，殷青巖.皖北地區(qū)建設(shè)同桿四回110kV線路的研究[J].安徽電力，2007，（3）.

（作者身份證號碼：320923199005263010）