摘要:中国输电线路覆水造成的损失在诸多国家中是较为严重的。档距较大、铁塔较高都是高压输电线路的特点,而线路覆冰对其影响较为严重,因为输电线路的等级不同,载流量相对较高,所以,一旦线路损坏就会使我国经济损失严重。为此,针对不同的实际环境,需要设计出合适的线路防护方案,尤其是在难以避免输电线路覆水的情况下,必须要重视输电线路的覆水防护,如此是解决当前输电线路在恶劣天气下引发问题的重要举措。
关键词:导线覆冰;绝缘子冰闪;抗冰设计:除冰技术
导线的覆水问题对于我国输电线路有着巨大的影响,也就是在我国的气候环境下,输电线路因为露天的原因,很容易因为雨雪等极端天气出现覆水、覆冰的现象,针对这些问题,需要在输电线路的设计以及日常的检查中引起足够的重视。具体而言,线路的覆水问题以及因为覆水问题所要采取防护措施,一般是以实现线路的覆冰防护为主,也就是在线路存在覆水问题时,不仅仅要进行覆水防护,同样要进行覆冰防护。
一、线路覆水以和覆冰造成的危害
(一)线路过荷载事故
在导线的承受范围之内,输电过程在覆水的情况下影响较小。一旦出现覆冰的状况,就容易导致重量超出导线的承受范围,线路会因为过高的自重而出现断裂,如:输电线路重量大幅度增加,线路下垂严重,导线与地面距离减小等。这都会使输电过程异常。甚至导致电线杆或电线塔直接倾斜或倒塌。线路爆裂可能会造成漏电,就会影响到居民的安全。在风的作用下,线路之间的碰撞、摩擦增加,也会造成导线故障,甚至会影响居民的安全。另一方面,如果覆水情况较为严重,还容易造成电路短路,并且还容易让线路受到腐蚀,从而线路的电阻率以及相关的抗压能力会降低。从而更容易因为载荷过高而引起事故。
(二)相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰造成的事故
输电线路一般情况都覆盖了整个区域,在相邻的线路之间,要保持一种平衡,才能降低线路出现故障的可能性。就像天平,两边有任意一边存在问题都会使天平发生倾斜,导致故障。同样,如过相邻的线路一边覆冰情况相对另一边的覆冰覆冰情况相差太远,就会造成故障。在后期给线路脱冰时也要注意天平原理,不能逐一脱冰,一旦相邻的线路平衡被破坏,就很有可能会造成导线剧烈晃动,甚至电线杆塔倒塌,应该要两边同时进行相同程度的脱冰,以免不平衡总成的故障,影响输电线路,或者给人员造成伤害。
(三)绝缘子串覆冰造成频繁冰闪事故
污闪有一种特殊的形式叫做冰闪,当输电线路存在严重的覆冰现象时就会造成冰闪现象,因为当大量的伞形冰凌发生桥接时,输电线路的绝缘强度就会发生很明显的变化,绝缘强度会大大降低,造成的后果就是使得泄漏距离缩短,与此同时在覆冰融化的过程中由于冰体表面因为很容易溶解一些其他的东西,使得覆冰融化成水后,水中的电解质增多,导电率增强,这对绝缘子串电压分布及绝缘子表面电压分布造成严重影响,导致其分布的不均匀,进而降低了覆冰绝缘子串的闪络电压。同时在融冰期是常伴有大雾的,因此当大气中的污秽发生增加时就会一步增加融化冰水的导电率,进而形成冰闪。
二、输电线路抗冰设计
气象要素在输电线路的架构中承担着重要的作用,根据不同的确的水文情况以及天气情况,设计出相应的输电线路的设计方式有着巨大的作用。尤其是在我国的气候环境复杂多变的情况下,很容易受到线路覆冰带来的不利影响,在这方面的工作中,首先要重视线路覆水防护,然后根据当地的气候条件是否进一步进行抗冰设计。抗冰设计作为覆水防护中的重要环节,具体的操作在于如何根据线路的走势,设计出相应的图纸,从而构建出出相应施工方案。
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(一)新建线路的抗冰设计
通过上文分析,可以发现在进行新的线路设计中个,最为重要的内容在于对线路当地的气候资料进行收集和整理,尤其是在当前信息化的背景下,每个地区的气象部门都有着非常完善的气候资料进行查询,所以可以很好的根据相关资料划分出细致的冰区,然后根据不同的冰区设计出相应的线路,确保线路实际能够符合实际要求。在具体的设计工作中,需要考虑的问题非常复杂,无论是地势还以微气候甚至微地形,都需要考虑到设计方案中,之所以重视这些内容的差别,在于不同的情况会在线路中形成不同的冰雪情况,所以能够从不同的冰区设计出不同的冰厚值。这也是线路设计中,必须要重视问题,一般而言,这方面的工作需要非常细致的进行,结合线路会景观的地形、地物情况、相对高差、路径走向、以及在冰雪天气下的风向和风力,都是要考虑的内容。例如,在线路沿着山岭进行封闭时,无论是从覆水防护领域的考量还是从覆冰方面的考量,都应当从背风面进行,一般而言,背风区所呈现的气候环境相比较于迎风面有着更好的气候环境,所以在该面进行施工,就可以不用采用过于密集的塔杆设计来增加线路的抗风能力,极大地缩减施工成本。相应的在无法逃离重冰区时,可以更换线路材料,增加线路的抗冻能力,然后增加线路的机械耐性,防止因为线路在极端气候条件下断裂。
(二)已运行线路覆水防护
对于已经在运行的线路,一定要考虑线路的老化之后,难以在覆水防护上有着良好的表现,所以针对这一状况,要重视已经运行线路的检修工作。尤其是在险恶地区的片段,要及时的检查线路的覆水防护能力以及老化程度,及时的发现线路因为各种原因所造成的问题,然后能够及时的进行修理,防止因为极端天气造成了线路供电困难之后,在排查和修理上所带来的困难。
(三)绝缘子的覆水防止工作
目前我国已经非常重视输电线路的覆水防护工作,所以不断的将新的技术运用于输电线路的架设工作中,一方面增加线路的使用寿命,另一方面则能够减少恶劣天气抢修线路所带来的成本。但是仅仅的重视线路的覆水防护还是不够,杜宇绝缘子的防护工作,也需要提升日常,所以将输电线路的防护工作集中在于防止断线、防止倒杆、防止线路短路等问题上,并不能够解决所有的问题。尤其是绝缘子所带来的各项问题,必然会影响输电线路的安全,尤其是因为覆水并且结冰之后,绝缘子的电阻会发生相应的变化,具体而言,就是冰的电阻会因为因为内部的含有的杂志发生变化,但是大部分自然界所形成冰雪必然有着很多杂志,相应的电阻就很低,也就容易在冰雪覆盖了绝缘子之后,形成了非常严重的冰闪。从这方面分析,可以发现,在绝缘子的覆水防护工作中,最为重要的工作在于如何解决冰闪对于线路的影响。在具体的设计中,可以从绝缘子的设计方式上入手,减少绝缘子能够覆盖承载冰雪的能力,也就是采用水平悬挂、V型串的方式防止形成水帘的情况。同时,还需要根据情况安装相应的阻水帘,这样必然可以更好的强化线路覆水防护的能力。
结语:
随着我国经济的发展,电力运输变得愈发重压,这就需要工作人员在输电线路的设计中个,重视极端天气对于线路稳定性的影响。我国的气候环境决定了,输电线路覆水是难以避免的问题,所以就需要提供相应的覆水防护,尤其是覆冰防护,在设计工作中,需要将其作为线路设计工作重点关照的内容,如此才能够让促进电力运输的发展。
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论文作者:王雨生
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/8