摘要：我国幅员辽阔，气象多变，除岭南等少数地区无冰外，多数地区都有不同程度的导线覆冰，导致覆冰事故频繁发生。如覆冰增加线路何在，可能引起断线甚至倒塔；覆冰引起导线舞动，造成线路短路等，这些灾害严重威胁了我国电力系统的安全运行，造成重大的经济损失和社会影响。鉴于输电线路覆冰对电网安全运行的威胁，对导线覆冰的研究具有非常重要的意义。本文对输电线路覆冰的防治方法进行探究。
关键词：输电线路；覆冰防治
调查研究发现，我国高压输电线路覆冰问题非常严重。因为高压输电线路有较大的档距和较高的铁塔，所以，线路覆冰情况比较严重；同时，因为输电线路有着较高的电压等级和较大的载流量，所以，如果线路被破坏就会造成巨大的经济损失。
1覆冰类型
第一，湿雪。是指天然降雪粘连形成在电线上的结冰，主要表现为灰色或白色，一般不致密，附着力弱。湿雪粘结至电线，如果气温继续下降，这将成为冰冻体。第二，雾凇。以两种形式存在，一种是结晶雾凇，冷凝水从冷却雾中国制造的高密度，结构松散，吸附力不强。由于晶状雾凇主要是由于温度突然下降，造成的饱和蒸气在空气中升华所以即使是在一个阳光明媚的日子，没有雾的情况下，也可能产生其他被冻结冷却雾结束后，在电线上的金属丝表面霜冰的形状，密度，吸附力强，危害性大。第三，雨凇。在冬季前后吸收大陆的干冷空气从海上海洋湿暖空气质量，水蒸汽相遇后变得非常潮湿。在这种情况下，如果体验上升气团向北，雨秋天的温度等于或低于0℃指南线中，形成玻璃状的冰，冰，因为粘附的密度大和强，不易脱落，因此输电线路造成巨大的伤害。第四，混合淞。冷却水滴在电线上形成的釉和混合雾凇合冷冻冰，雪和冰的混合物的形式可以被称为柏雪，主要是由于北部寒冷，干燥的空气质量南移，与南方暖湿气团满足，产生交界静止锋。由于暖空气湿度海拔高度不超过大，就会形成一个小雨或雨夹雪，如果地面温度低于0℃，然后农产品涨跌互现冻结。冷冻混合奶油为主，体积和密度，吸收凭借雄厚的，但也相当的破坏性.
2输电线路覆冰的形成
输电线路覆冰的形成一般是在严冬或初春季节，当气温下降至5℃～0℃，风速为3～15m／s时，如遇大雾或雨夹雪，首先将在输电线路上形成雨淞，这时如果气温再升高，雨淞则开始融化，如天气继续转晴，则覆冰过程就停止；这时如果天气骤然变冷，出现雨雪天气，冻雨和雪则在粘结强度较高的雨淞面上迅速增长，形成较厚的冰层。如温度继续下降至4℃～8℃，原有冰层外则积覆雾淞。在这样一个过程中，出现多次晴冷变化天气，短暂的融化加强了冰的密度，如此往复发展将形成雾淞和雨淞交替重叠的混合冻结物，即混合淞。影响覆冰的因素当具备了形成覆冰的温度和水汽条件后，风对输电线路覆冰起着重要的作用。它可将大量的过冷却水滴不断地输向线路，与输电线路碰撞而被截获并逐步增大形成覆冰现象。一般来说，我国东西走向的输电线路覆冰，普遍较南北走向的输电线路覆冰严重，因此在重冰区线路走线时，尽量避免呈东西走向。输电线路悬挂高度越高，覆冰越严重，因为空气中的液水含量随高度的增加而升高，有利于覆冰的形成。另外，输电线路越粗覆冰也越严重。
3输电线路覆冰的危害
3.1线路覆冰倒杆（塔）断线
线路覆冰倒杆（塔）断线，一是由于覆冰时杆（塔）两侧的张力不平衡造成的。在一些地形起伏较大的地区，两相邻的杆（塔）在高度和距离上存在很大的差距，在还未覆冰时两侧就形成了较大的不平衡张力，当线路上出现大密度的覆冰时，杆（塔）两侧的不平衡张力加剧，当张力不断加大，直至到达杆（塔）、导线所能承受的极限时，就出现了导线断落或杆（塔）倒塌的现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在灾后恢复和未来的设计改造中，应尽量避免大高度差、大距离和大转角。二是线路上有大密度的雨凇覆冰时，因为雨凇覆冰是“湿”度增长过程，其粘附能力强，不易掉落。在风的激励下，导线会产生大振幅、低频率的自激振动。当舞动的时间过长时，会使导线、绝缘子、金具、杆（塔）受不平衡冲击疲劳损伤。
3.2导线的舞动、脱冰跳跃
输电线路不仅承受自重履冰等静荷载，而且还要承受风力等产生的动荷载。在一定的条件下，覆冰导线受稳定横向风力的作用，可能会引起大幅度低频振动（舞动），导线脱冰时也会使导线发生舞动、跳动。当导线均匀覆冰时，虽然截面增大，但其形状如保持为均匀的圆形，在一定风力所引起的导线振动，其频率会低于裸线时的频率，振幅将比裸线小，且频率低到防振装置的有效运行范围内。当导线覆冰不均匀时，由于其断面不对称，在相应风力的作用下，导地线会发生低频、大振幅的舞动。从而导致金具损坏、导地线断股、相间短路、杆塔倾斜或倒塌等恶性事故。此类舞动的形成取决于4个因素：覆冰、风激励、线路结构与参数、导线不均匀脱冰。
4除输电线路覆冰的方法
第一，热力融冰法。采用增大输电线路的传输电流融冰，短路电流融冰，使输电线路自身发热，温度升高。这样的融冰方式能量消耗高，而且存在各种各样的缺陷。第二，机械除冰法。使用机械外力手工或自动强制覆冰脱落。机械除冰法在输电线路上使用时，存在操作困难、安全性能不完善等缺点。第三，被动除冰法。利用风、地球引力、随机散射能和温度变化等来自大自然的外力脱冰的方法称为被动除冰法。一般来说，在工程上首先考虑这种方法，被动除冰法虽然不能保证可靠除冰，但无需附加能量。现有的除冰方法虽多种多样，但到目前为止，尚无一成熟的有效而经济的方法应用于工程实践。所以，输电线路覆冰的防治措施引起人们的重视。
5防治方法
针对绝缘子闪络，具体的防治方法有：第一，在输电线路中，应用“V”型绝缘子串。此类绝缘子串有较好的自洁性能和较少的积尘量，局部会有电弧产生，所以，它可以更好地扩散电离气体。第二，将大盘径的玻璃钢伞裙罩加装在绝缘子串的上方，按照400～700mm的标准选择直径。这样做，可以充分发挥防冰闪的效果，同时，也可以较大程度地降低直线杆塔鸟害跳闸率。但是，这种做法也存在一些弊端，因为玻璃钢伞裙罩的直径较大，所以，也就相应增加了线路检修的工作量，并且无法有效隔离绝缘子串本身的冰凌。将3个大帽绝缘子分别加装于直线单联瓷绝缘子的上中下，这样可以有效隔断绝缘子的冰柱。如果应用硅橡胶绝缘子，那么，就可以应用1片特大伞裙的合成绝缘子，这样，便可以有效地阻断冰柱，避免出现绝缘子覆冰闪络等问题。为了保证绝缘子串两侧的平衡，可将1个大盘径硅胶伞裙罩粘贴在普通复合绝缘子的上方，人为加大顺路方向的绝缘子串偏斜角，这样便可以提升覆冰绝缘子的冰闪电压。
结束语：
输电线路的覆冰影响电力系统的安全可靠运行。在技术经济合理情况下，设计上凡能避开重冰区的应避开重冰区，不能避开的，可在设计上采用降低结冰的设计方法或采用重型抗冰塔来抗冰。采取“避、抗、融、改、防”方针综合治理覆冰对输电线路的影响和破坏。关键是准确把握输电线路所经地区气象资料、微气候及微地形，从而在设计、施工和运行维护上采取针对措施。
参考文献：
[1]输电线路覆冰预防思路[J].杨勇.科技创新与应用.2014（14）
[2]输电线路覆冰特征及其防治对策[J].李熙旸，刘春，汪煜，王宗，吴小斌.通信电源技术.2014（02）
[3]输电线路覆冰预测的研究现状[J].秦坤.通信电源技术.2017（02）
论文作者:孙峰伟,陈广兴,王宏鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/24
标签：线路论文; 绝缘子论文; 导线论文; 方法论文; 雾凇论文; 密度论文; 温度论文; 《电力设备》2018年第35期论文;