摘要：随着当前我国的高压输电线路的应用安全稳定要求愈来愈高，保障高压输电线路的正常运行就要做好各项的工作。高压输电线路结冰对电网的正常运行会产生诸多的阻碍影响，所以进行采用有效方式来除冰就显得比较重要。基于此，本文先就高压输电线路结冰的原因以及影响进行分析，然后就高压输电线路电热融冰技术方式及实际应用详细探究，希冀能从理论层面的深化探究为实际技术应用起到一定促进作用。
关键词：高压输电线路；结冰原因；电热融冰技术
引言
高压输电线路一旦结冰就会影响电网的安全，所以这就需要采取科学有效方式来进行优化，从整体上提升融冰的质量水平，保障高压输电线路的良好运行。电热融冰的技术应用比较重要，这是比较方便的融冰技术方法，要结合实际的线路结冰状况进行针对性的应用。
1.高压输电线路结冰的原因以及影响
1.1高压输电线路结冰的原因分析
高压输电线路结冰的情况发生，是电网运行重要的自然灾害，尤其是在南方地区的空气湿度大以及气温比较低的时候，加上冻雨等自然灾害因素影响，比较弱容易出现输电线路结冰的灾害[1]。高压输电线路的电流输送中，自身会有一定热量，能达到消除电线上积雪以及雨水的作用，但是在雨雪天气的时候还是会出现线路结冰的状况，主要是由于输电线路电流输送为降低能耗，使用的是电阻小的材料，所以电线自身的发热量比较有限。根据相关的研究数据能了解到，横截面为0.3cm2电线放热量相当于5W电炉每小时所散发的热量，由于由于在冬季的时候室外的温度比较低，所以电线在电流输送当中所产生的一点热量就会给冷空气吸收，故此，这就成为出现线路结冰的一个重要原因。
1.2高压输电线路结冰的影响分析
高压输电电炉出现结冰的现象后，所产生的不良影响是比较大的，如承受负载量就会增大。输电线路由于受到天气等因素影响下，会增加输电线路整体质量，在这一负载量超过线路承受的设计值时候，就容易造成输电线路断裂等安全威胁[2]。而输电线路在质量增加的时候，承受风的面积也会增大，电线杆和电塔承受压力也进一步增强，这就容易出现电线杆倒塌等危险事故。
再者。高压输电线路结冰所产生的影响还体现在绝缘子冰闪层面。由于线路的结冰使得绝缘子绝缘强度降低，泄露距离缩短，输电线路冰融化的时候电解杂质也会随融冰落解，这就会提高融冰导电的性能，使得绝缘子串电压分布和单片绝缘子表面电压分布发生变化，电压降低等。而融冰的时候多会有大雾天气，大雾当中的颗粒物增加会使得融冰水导电率增加，从而出现冰闪的问题[3]。
另外，由于输电线路结冰就会造成导线出现摆动的情况。结冰时候线路水分分布不均，使得结冰不均，不对称的结冰面在受到了风力作用下会造成线路的来回摆动，在摆动时间增大的情况下，容易对线路造成损坏。常见的有表层破裂以及金属材质的损坏等。
2.高压输电线路电热融冰技术方式及实际应用
2.1高压输电线路电热融冰技术方式
高压输电线路电热融冰的技术主要是直流融冰的方式，其主要的原理就是把覆冰线路作为负载进行增加直流电源，通过低电压来提供短路电流来加热导线让冰融化的方式[4]。对于直流融冰的技术也有着不同的方式呈现，如兼具动态无功补偿SVC直流融冰的方式，这是方式主要是把直流大电流融冰技术和静止动态无功补偿技术进行了有机融合，这样能结合用电现场需求实现对应功能。
架空地线直流融冰的技术方式，主要是全线电气连接两根架空地线的方式，以一相导线为返回线，两根地线的首端短接后，通过直流侧到闸接直流融冰装置当中的换流器负极，这样两根地线的末端和需要融冰的三相交流线路当中任何一相导线末端进行短接，这一相导线采用直流侧刀闸和换流器正极进行连接，这样就能降低融冰的时候地线对地电压，能够降低线路的损耗[5]。
另外，还有移动式的融冰方式，主要是通过车载移动式的母线连接装置，把直流融冰电流接入不同融冰线路的方式。
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2.2高压输电线路电热融冰技术应用
高压输电线路电热融冰技术的实际应用过程中，就要能从多方面加强重视，采用直流融冰的方式是比较主流的，在工作中选择相应晶闸管，额定电压4kV，电流3kA左右，把高压母线变压，通过换流变压器的方式把500kV电压变成6.3kV，4kV是晶闸管能承受的相电压，是晶闸管正常工作电压，变压器降压之后线电压6.3kV，其中一个单桥Ud=2×1.17U2cosα=2.34U2cosα=1.35U2Lcosα，U2L是线电压，Ud=1.35×6.3cosαKV=8.51cosαKV。电路带有平衡电抗器，是电感负载，平衡电抗器能作为电感滤波，以及保障两整流桥负载一致，从而提高其容量[6]。
不考虑换流器损耗的情况下，控制角α=0°C，则电压Ud为8.51kV，两桥并联。在一根导线电阻0.105Ω/km×105km=11Ω，对一条线路进行融冰，有三相。在接线方面不考虑分裂导线影响，作近似计算，总电阻就是R总=11Ω+11/2Ω=16.5Ω，I=8.51/16.5KA=0.512KA，总电流I总=2×0.512KA=1.024>Ic=0.749KA。
通过热力融冰技术的应用，作为比较广泛的除冰技术，是通过焦耳效应进行融冰的方式，通过电流加热覆冰的导线来达到除冰的效果。对此相关研究工作者就建立了估算不同温度以及风速和电流下融冰需要的时间数学模型，Ec+Ecg+Efg=（I2R+Ps-Pr-Pc）t，这一数学模型当中：
Ecg为加热冰所需的能量
Ec为加热导线所需的能量
Efg为冰融化所需的能量
I是导线电流
R是导线电阻
Ps是吸收太阳能
Pr是热辐射损失
Pc是热对流损失
T是电流施加的时间
通过对这一计算的模型应用，更为全面，在一定的环境之下就能以上的变量，能够对电热融冰的工作针对性开展提供良好的参考依据。通过高压输电线路电热融冰技术的应用，最短融冰时间在导线的界面增加的情况下会缩短。没有风的荷载下，覆冰的厚度不大，融冰温度相同的情况下，最短融冰时间会随着覆冰的厚度增加呈现近似正比的关系。对于最短融冰时间的因素比较多，如气泡对热阻产生的影响，以及污秽等因素的影响，所以在具体的技术应用分析中对此就要全面重视。
3.结语
综上而言，由于高压输电线路的运行安全稳定关乎人们对用电，输电线路出现了覆冰的灾害会影响线路正常运行，威胁线路及相关的设备安全，所以做好高压输电线路的融冰工作就显得格外重要，将电热融冰技术在线路融冰的操作当中加以科学应用，就能有助于解决线路覆冰的威胁问题，保障线路的正常运行。通过上文中对电热融冰技术的应用研究，就能为实际的技术操作提供帮助。
参考文献：
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论文作者:李文博,陆平,彭森,摆智杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/18
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