輸配電工程中線路防凍措施探討

蘇全林

摘 要：輸配電工程是我國(guó)最基本的電力能源供應(yīng)項(xiàng)目，能夠滿足人們?nèi)找鎰≡龅碾娏π枨?。如果離開(kāi)電，無(wú)論是生活還是工作都會(huì)受到較大的影響，無(wú)法正常開(kāi)展，所以這項(xiàng)工程也是人們正常生活、正常工作的保障。但輸配電工程線路很容易受外界環(huán)境的影響。尤其是在寒冷的冬季，線路可能因溫度過(guò)低而出現(xiàn)導(dǎo)線覆冰的現(xiàn)象。進(jìn)而會(huì)引發(fā)線路跳閘、斷線、電塔倒塌等多種嚴(yán)重的情況。如：2008年南方地區(qū)就出現(xiàn)了大面積的冰凍，電網(wǎng)受到了嚴(yán)重破壞。不僅造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失，還嚴(yán)重的影響到了人們的生產(chǎn)生活。為了降低輸配電工程線路出現(xiàn)凍害的幾率，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，讓輸配電過(guò)程更加安全穩(wěn)定、充分發(fā)揮自身的價(jià)值。本文將提出一些針對(duì)性的防凍措施。

關(guān)鍵詞：輸配電工程;線路;防凍措施

前言：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生產(chǎn)和生活都離不開(kāi)電，電力需求量在不斷增加，對(duì)電的依賴程度也越來(lái)越高。所以外界的人們十分關(guān)注輸配電工程、重視輸配電線路的保護(hù)工作。文章將從引進(jìn)新設(shè)備、使用新材料、多樣化的除冰措施入手，進(jìn)行具體探討分析，希望能夠提高輸電線路的防凍水平。

一、輸配電工程線路出現(xiàn)凍害的原因及危害

（一）原因分析

輸配電線路有很多都裸露在外，會(huì)直接接觸自然環(huán)境。一旦出現(xiàn)冰雹、雨雪等天氣后，外界溫度驟然降低，線路上附著的小水滴就會(huì)結(jié)成冰，從而出現(xiàn)導(dǎo)線覆冰的情況。無(wú)論是絕緣子串還是避雷線，都有可能會(huì)出現(xiàn)冰層。如果長(zhǎng)時(shí)間不回溫，一直是寒冷的天氣，冰種可能會(huì)越來(lái)越厚，嚴(yán)重的情況下，線路就會(huì)出現(xiàn)凍害。簡(jiǎn)單總結(jié)，線路出現(xiàn)凍害，必須要滿足兩個(gè)條件：線路周邊要有較大的濕度或是已經(jīng)依附著一些水滴;低溫時(shí)間比較長(zhǎng)，這樣線路才可以持續(xù)性結(jié)冰。

（二）線路出現(xiàn)凍害的危害

在設(shè)計(jì)線路階段，設(shè)計(jì)人員就會(huì)結(jié)合實(shí)際情況確定線路的覆冰值，如果導(dǎo)線覆冰厚度已經(jīng)超出了這個(gè)覆冰值，線路就必然會(huì)損壞。以南方地區(qū)為例：正常情況下覆冰值是15mm，但一些特殊路段是20mm。但這也只是大致設(shè)計(jì)，并不能考慮到每一個(gè)線路的實(shí)際情況設(shè)置具體的值，也無(wú)法詳細(xì)區(qū)分。所以線路架設(shè)過(guò)程中很可能會(huì)出現(xiàn)覆冰不均衡的情況。一旦出現(xiàn)這種情況，且沒(méi)有及時(shí)清理覆冰導(dǎo)線，導(dǎo)線線路就會(huì)產(chǎn)生較高的荷載，嚴(yán)重的情況下會(huì)斷裂，無(wú)法正常輸送電力;如果導(dǎo)線負(fù)載比較大，可能會(huì)增加桿塔的基礎(chǔ)扭矩，導(dǎo)致桿塔出現(xiàn)傾斜、倒塌等多種情況。[1]

二、輸配電工程中線路防凍的措施分析

（一）多樣化的除冰方式

當(dāng)前線路的除冰方式有很多，包括機(jī)械法、短路融冰法、自然被動(dòng)法、電磁脈沖、電子凍結(jié)法等，下文就選擇其中的幾個(gè)方式詳細(xì)分析。

1、機(jī)械法與短路融冰技術(shù)相融合

機(jī)械法這是一種比較常見(jiàn)的人工除冰方式，需要工作人員使用木桿、竹子等，大力敲擊覆冰情況比較嚴(yán)重的線路，這樣就能夠把一些冰塊快速震落。但如果線路架設(shè)的比較高，與木桿、竹子有一定的距離，就無(wú)法采取這種方式。此時(shí)可以使用絕緣工具車、起重機(jī)等完成相關(guān)的除冰操作。這種方式損耗小、成本低可行性比較高，但也存在一些弊端，那就是覆冰工作效率比較低。這是因?yàn)槿藗儫o(wú)法提前預(yù)測(cè)哪一條線路在哪一個(gè)時(shí)間點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)覆冰情況，工作人員可能無(wú)法在第一時(shí)間快速到達(dá)，也就無(wú)法在第一時(shí)間采取一些防冰凍措施。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以將這種方式與短路融冰技術(shù)融合在一起。這是一種通過(guò)提高線路熱量的方法，因?yàn)殡娏髟谕ㄟ^(guò)導(dǎo)線時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很多熱量。如果工作人員在此基礎(chǔ)上添加熱源，就能讓導(dǎo)線的溫度更高;也可以直接加大負(fù)荷電流、利用短路電流提高導(dǎo)線的溫度。具體的操作如下：改變電網(wǎng)的運(yùn)行方式，這樣就能讓線路負(fù)荷電流更大;將系統(tǒng)與電路斷開(kāi)，用特殊的發(fā)電機(jī)或者變壓器供給短路電流。在具體操作時(shí)，要提前檢查短路電流的系統(tǒng)接線和設(shè)備。為了避免出現(xiàn)意外，要選擇單獨(dú)的接地方式，不能使用變電所或是發(fā)電廠的接地網(wǎng)。這樣即使冰雪已經(jīng)凝結(jié)在導(dǎo)線上面，也能快速融化。但工作人員需要注意，要選擇符合的短路方式才可以添加相應(yīng)的熱源設(shè)備，否則可能會(huì)產(chǎn)生其他危害。[2]

但這種方法也存在弊端，如果線路比較長(zhǎng)，可能需要十幾個(gè)小時(shí)才能夠完全融化。在這個(gè)時(shí)間段里，線路就很容易出現(xiàn)斷裂的情況。這就需要工作人員及時(shí)到達(dá)線路地點(diǎn)觀察覆冰融化的情況，如果部分冰塊已經(jīng)開(kāi)始脫落，就必須切斷溶冰電流，并配合著機(jī)械法高效率的除冰。

2、自然被動(dòng)法

有一些區(qū)域是工作人員所無(wú)法到達(dá)的，如：偏遠(yuǎn)的山區(qū)、河流湖泊等。相關(guān)單位在架設(shè)線路這一階段，就需要在線路上安裝風(fēng)力錘、除冰還等多種工具。這樣只需要利用溫度變化或是風(fēng)力變化就可以達(dá)到除冰的效果。如：一些區(qū)域雨雪天氣比較頻繁，可以直接在線路上安裝阻雪器。這樣即使冰雪飄落到線路上，也會(huì)自然脫落，不會(huì)附著在線路上。這種方法可以廣泛的應(yīng)用在極易覆冰的風(fēng)口區(qū)，操作比較簡(jiǎn)單，成本也比較低。

（二）使用新型材料

考慮到各地區(qū)線路的抗冰需求，人們可以考慮使用一些新型材料來(lái)降低導(dǎo)線的覆冰率。如：近些年分子材料技術(shù)在不斷進(jìn)步。人們利用高分子材料制作了線路絕緣包皮。在應(yīng)用這種線路絕緣剝皮的過(guò)程中，線路會(huì)有更高的抗壓能力，不會(huì)輕易受到外界環(huán)境的影響。即使遭遇了高溫或是低溫天氣，原有性能也不會(huì)發(fā)生改變，線路的安全性以及暢通性能夠得到保障。但這種材料的成本比較高，所以很難大面積使用，目前可以應(yīng)用在一些覆冰地區(qū)比較嚴(yán)重的區(qū)域;高規(guī)格抑冰材料，這種材料的表面比較光滑，冰雪難以留存在表面。而且材料的阻尼品質(zhì)比較高、導(dǎo)線中的鋼芯鋁絞線也比常規(guī)的導(dǎo)線強(qiáng)度更高一些，所以負(fù)載能力比較強(qiáng)。這種材料能夠有效的提升電路的抗冰能力。[3]

（三）建立新型輸配電線路

在建立輸配電線路的過(guò)程中，就要考慮到各地區(qū)的防冰凍需求，調(diào)整輸配電線路。如：為了讓線路有更強(qiáng)的抗冰能力，可以考慮地形特點(diǎn)，建立方形鐵塔、可以承受縱向不平衡張力的直線鐵塔（常規(guī)的導(dǎo)線縱向不平衡力一般是最大使用張力的20%左右，直線鐵塔可以在此基礎(chǔ)上適當(dāng)提升）。

（四）完善防災(zāi)監(jiān)督管理制度

因?yàn)楦鞯貐^(qū)的氣候環(huán)境不同，所以采取相同的覆冰值設(shè)計(jì)指標(biāo)是不合理的。要結(jié)合各地區(qū)的線路覆冰情況，劃分覆冰區(qū)、設(shè)置具體的覆冰值。在覆冰情況比較嚴(yán)重的區(qū)域建立冰情監(jiān)測(cè)站。在寒冷冬季來(lái)臨之際，就需要實(shí)時(shí)監(jiān)控電力線路，詳細(xì)記錄每條線路的融冰情況。一旦線路出現(xiàn)變動(dòng)，超過(guò)了覆冰值，就需要組織技術(shù)人員在第一時(shí)間預(yù)判冰凍現(xiàn)象，并采取相關(guān)的人力、技術(shù)處理措施。每隔一段時(shí)間，工作人員都要根據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)了冰凍現(xiàn)象，提出預(yù)防預(yù)案，并詳細(xì)檢查方案內(nèi)容，完善不足之處，這樣就能為下一次的防冰凍工作做好準(zhǔn)備。

結(jié)語(yǔ)：輸配電線路直接關(guān)系到了千家萬(wàn)戶的切身利益，所以必須要保證電力的正常運(yùn)行，重視線路的防冰凍工作。需要相關(guān)部門制定應(yīng)急預(yù)案、根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況采取多樣化的除冰措施、使用新型材料、建設(shè)新型的輸配電線路等。這樣才能夠省時(shí)、省力的防冰和除冰工作，才能保證線路正常安全的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳建勛.輸配電工程中線路防凍措施探討[J].建材與裝飾，2017（15）： 231-232.

[2]賈瓊.輸配電工程中線路防凍的主要措施[J].民營(yíng)科技，2016（06）：41.

[3]鄭麗梅.輸配電工程中線路防凍措施探討[J].裝飾裝修天地，2016（11）： 84-84.