摘要：在架空输电线路运行过程中，一旦发生覆冰问题，将严重影响其安全运行。尤其是我国的湖南、江西等山区较多的省份，空气湿度相对较大，很容易发生架空输电线路覆冰问题，给输电线路、杆塔等供电设备造成了严重的损坏，引发断线、倒塌等问题，导致大面积停电事故的发生。因此，研究分析架空输电线路覆冰的危害及应对措施具有重要的现实意义。
关键词：电网线路；冰冻危害；对策
由于输电线路的特点，致使其出现覆冰灾害的原因相对较多，并且当输电线路出现覆冰灾害时，如果没有采取有效的措施进行处理，将会对输电线路造成一定的损坏，影响输电线路运行的安全性和稳定性。因此，为了降低甚至是消除覆冰对输电线路造成的损坏，电力企业以及输电线路运维管理人员，应该做好输电线路的设计工作，做好预防措施，并且当发生覆冰灾害之后，根据实际状况，采取有效的覆冰消除措施进行处理，以此降低覆冰对输电线路造成的损坏。
一、覆冰危害
（一）线路过荷载事故
输电线路冰害事故中，过荷载是引发事故的重要原因。过荷载指的是导线覆冰的增加，使得所有支持结构以及金具的垂直荷载增加。随着导线迎风面覆冰厚度的不断增加，输电线路的水平荷载也会随之增加。若覆冰严重，会造成导线和地线断裂以及杆塔倒塌等问题。事故发生的机理如下：随着覆冰的积累，达到相应体积以及重量后，输电线路的重量会增加，弧垂也会增大，导线对地间距不断减小，极易发生闪络事故。当弧垂增大，加之风力作用的影响，使得两根导线或者导线与地之间产生碰撞，进而引发短路跳闸事故，烧伤或者烧断输电导线。若覆冰的重量增加，超出导线和金具等的机械强度，使得导线从压接管内抽出，或者外层铝股全部断裂、钢芯抽出。除此之外，导线覆冰超出线路杆塔的额定荷载，极易引发杆塔基础下沉或者倾斜等事故。
（二）绝缘子串覆冰事故
绝缘子串在严重复冰时还会出现冰闪事故问题，大量桥接伞形冰凌，在降低泄露距离的基础上，也导致绝缘强度不断降低。覆冰融化期间，晶体内的水膜会溶解污秽中的电解质，以致绝缘子串电压分布均匀，甚至表面电压还会出现畸变问题，使得覆冰绝缘子串的闪络电压降低。当融冰期间出现大雾天气时，大雾中的污秽微粒也会参与融冰过程，增大了冰水的导电率，以致形成冰闪问题。
（三）线路各档距覆冰不均匀
因为输电线路各档之间的距离不同，覆冰状况也不相同，会导致各档距出现较大的弧度变化，如果当局内导线荷重过大，再加上覆冰重量，会导致出现导线严重下垂甚至触地的现象。
二、防冰除冰技术
（一）热力融冰法
热力融冰法主要借助了导线自身发热以及附加热源的力量，通过热能融化已经积覆的冰雪，减少覆冰量。其主要包括增大传输电流融冰、短路电流融冰、低居里磁力热线等方法，升高导线的温度。其中最为典型的为低居里磁力热线以及电阻性铁磁线等方法。且部分国家也开始采用直流电流融冰法、隔离发电融冰法等模式，效果显着，且具备较高的安全性。但需要注意的是，热力融冰只可以适用于局部线路，实际融冰期间，相关工作人员应合理选择。
（二）导线防舞
这次冰灾过程中，大量线路在覆冰严重的情况下发生舞动。导致倒塔断线。线路舞动机理复杂，防舞动机理和措施研究是世界性的难题。对于导线舞动，已建立了导线的结构动力学模型，并对自由振动以及舞动进行了分析计算。国内外学者也提出多种方法，增加相间导线及对地线的电气间隙，同时提高杆塔的强度，缩短耐张段长度和档距，提高导地线的最大张力。加大金具及绝缘子的安全系数，满足部件强度的需要。将目前地线普遍采用的GJ-50钢绞线改为GJ-70钢绞线.与导线最大应力相匹配。导地线覆冰后弛度变化相近。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应防止造成混线;在有条件时应减少导线垂直排列方式。还可以在局部覆冰舞动严重的线路上加装防舞装置。
（三）机械除冰法
机械除冰法是最原始的覆冰消除方法，各个地区的除冰机械设备不同，种类众多，常见的包括以下几种：其一，采用滑车式除冰器进行除冰;其二，在导线上挷木质套圈，在套圈的另一端帮上绳子，在绳子的另一端施加拉力，以此消除导线上的覆冰;其三，在地面上用竹竿、木棍等敲打导线，让覆冰脱落，或者采用抛投短木的方式机打覆冰，将覆冰打碎后脱落，条件允许时，可以采用绝缘杆进行敲打，机械除冰法的缺点在于：在采用该种覆冰消除法时，必须停电，并且需要严格控制敲打力度，避免对导线或者其它部件造成机械损坏。
（四）交流短路融冰技术
交流短路法和直流短路法有很多相似之处。对于部分电压等级为220kV且融冰距离较短的线路可以采用交流短路法，冰灾期间现场融冰效果明显。与直流短路融冰法相同的是，交流短路融冰法同时也受到线路电压等级和电源选择的限制。利用220—500kV交流电作为融冰电源，所产生的短路电流能够满足最小融冰电流，但需要系统提供1000—2000Mvar的无功功率，系统无法满足这一要求。另外还存在一个问题，这两种方法进行融冰时线路都应从电网中切开，无法进行正常的供电，且当遇上持续低温雨雪天气会再次发生覆冰。
（五）自然脱冰法
所谓自然脱冰法是借助自然力的作用来使覆冰自行脱落，诸如风力、气温变化、地球引力等。将导线上加装平衡锤、阻雪环等装置，当覆冰雪到达一定程度便会自行脱落。相比上述两种方法，自然脱冰法同时兼有简单易行和低成本的特点。但此类方法脱冰时产生的不平衡张力，容易引发导线跳跃造成冰闪跳闸等事故。
三、应对输电线路冰害的措施
（一）增强输电线路与地形气候的关联
输电线路的设计人员在设计线路时应充分结合当地的地理情况与气候因素，充分减少地形地势、冰害以及地表植被的影响程度，保证线路设计的合理性，消除更多的负面影响。同时，电力企业还应掌握区域内各种覆冰数据的信息，保证有效性与及时性，增强导线冰害事故的防御能力。电力企业还应制定灵活性与全面性较强的覆冰灾害应急预案，针对可能出现的覆冰问题准备更多的智能设备，提高输电线路的检修效果。
（二）提升巡视水平
输电线路覆冰情况的发生，具有必然性，为更好的应对，需要加强线路巡视。随着输电线路建设的增加，使得巡视工作量随之增加，若采取人工巡视的方式，难以保证巡视工作到位。因此建议引入智能巡视技术，利用大数据智能巡视系统，辅助输电线路巡视工作。以某电力公司，使用此系统，一周完成了4条输电线路以及400多基铁塔的远程巡视，节约了大量的资源，而且提高了巡视工作的质量，使得巡视工作更加全面和精准。目前，此公司利用大数据智能巡视技术，采集了图像14422张，采集覆冰数据43200条。在覆冰严重时期，对产生的冰害事故，结合运行数据，快速制定解决对策，避免了事故扩大。
四、结论
综上所述，输电线路冰害事故的发生，是在多重因素的作用下形成。若产生冰害，则会造成很大的损失，比如经济损失，因此需要做好防范和治理。在具体实践中，要从线路建设和运维方面入手，加大控制力度。
参考文献
[1]周思明，易资兴.输电线路冰害事故及其防治对策研究[J].南方农机，2019，48（19）：71+78.
[2]陈兴旺，梁鹏飞.超高压交流输电线路冰害及防冰害措施研究[J].低碳世界，2019（36）：105～106.
[3]马晓红，穆青青，潘哲哲.输电线路大范围冰害事故分析及对策[J].通信电源技术，2018，35（03）：245～246.
论文作者:黄应年
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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