摘要：在我国的输电线路中，一些地区会频繁出现线路覆冰情况，影响线路的运行稳定性并容易酿成安全事故。基于对输电线路覆冰成因的分析，结合线路覆冰对供配电系统的危害，本文提出了输电线路的覆冰消除对策，保障了供配电系统的安全稳定运行。
关键词：输电线路；线路覆冰；覆冰消除
引言：输电线路覆冰会对供配电系统造成极大危害，所以需要对线路的覆冰进行及时消除，对供配电系统进行保护，并充分保证供配电系统的运行稳定性。针对线路覆冰情况，现在相关除冰设施和技术已经获得广泛使用，在发现线路覆冰时，对这些覆冰及时消除。
1 输电线路的覆冰产生原因
在山区和沿海地区，通常情况下昼夜温度变化幅度较大，并且空气湿度相对较高，空气中的水蒸气会在夜间在输电线路上进行凝结，当输电线路温度低于0℃时，这些凝结的水滴会发生凝固，形成覆冰，尤其在雾凇形成严重的地区，线路的覆冰情况更为严重。除此之外，当输电线路遭遇强降水时，线路上水滴聚集严重，当温度下降时，也会在线路上形成覆冰。例如在2008年，南方多部地区气温骤降，大范围降雪覆盖在输电线路上，这些降雪导致线路覆冰，对供电系统造成极大破坏。由此可见，水蒸气以及降水天气都能够在输电线路上产生覆冰[1]。
2 输电线路的覆冰危害
输电线路覆冰对供配电系统的影响主要分为两部分。其一是导致线路和塔架超出负荷。当线路发生覆冰时，覆冰会导致线路重量增加，这种现象会导致电线拉力的增加，并且会提高线路铁塔的弯矩，输电线路拉力增加会导致输电线路被拉断，铁塔弯矩升高会导致线路铁塔发生弯折现象，这些基础设施的损坏都会引发断电。其二是使输电线路发生舞动，由于覆冰能够增加线路的横截面积，在风力的作用下，线路会发生大幅低频摆动现象，这种摆动会对基础设施造成严重影响，并且当覆冰发生脱落时，线路也会产生震动，对线路自身和支撑设施造成影响，影响供电。
3 输电线路的覆冰消除对策
3.1被动除冰模式
被动除冰模式顾名思义，是一种不对覆冰线路进行人为干预的方法，让覆冰在风力和太阳热力作用下发生脱落的现象，这种除冰模式能够极大降低除冰成本，并且相较于机械除冰模式不会对线路造成人为损伤。但是这种除冰模式速度缓慢，并且受天气状况影响较大，当气温降低到一定程度并且没有风力作用时则无法使用，并且对于长距离输电线路来说，由于输电线路跨度大，在有风力作用时，线路会发生舞动现象，对供配电系统造成极大损坏，并且当覆冰脱落时，也会引发脱冰跳跃现象，对线路造成损坏，所以这种除冰模式使用范围低，当输电线路跨度较小时可被广泛采用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是需要注意的是，这种模式对线路支撑设施要求较高，并且对线路有一定的拉伸要求，当线路架设符合这两个要求时才可以采用这种除冰模式。
3.2机械除冰模式
机械除冰模式采用各种机械设备对输电线路除冰，这种除冰方式在施行过程中，需要让从业人员进行各种机械设备的使用，采用敲击、刮铲等方式对线路覆冰进行消除，这种情况除冰效果较为明显。但是在机械除冰过程中，涉及多种机械设备的使用，并且在工作人员工作时，由于线路大量覆冰，对从业人员的安全造成很大隐患，同时在采用刮铲的方式进行除冰操作时，容易对线路造成人为损坏，采用敲击方式除冰会产生一定程度的脱冰跳跃现象，对整个供配电系统造成影响。除此之外，机械除冰模式还包括电脉冲除冰法和气动脉冲除冰法，但是现有的各种研究中，并未能够明确确定这两种方式对线路的影响，所有这些因素都制约了机械除冰模式的使用，降低了应用范围。
3.3热力学除冰模式
采用热力学进行除冰时，其原理是输电线路存在电阻，当通入直流电时，线路温度会发生一定程度的提高，对覆冰进行消除。在种方式使用过程中，目前一种方式是在停电后将不同的输电线路进行短接，为了保证线路的发热量，会将很长的线路进行短接，并连接直流电源。这种方式除冰效果较为理想，并且由于是线路整体升温，会让覆冰脱落较为均匀，但是采用这种模式进行除冰时，操作过程较为复杂，并且电能利用率低下，所以这种方式多用于长段输电线路的除冰过程。热力学除冰除了这种模式，还可以通过铁磁法进行除冰，这种除冰方式的原理是通过磁场产生热量，让覆冰消融，但是这种方法设备复杂，需要进行大量资金投入，并且相较而言，除冰效果较差，导致这种除冰方式应用范围很小[2]。
3.4防止覆冰产生
对输电线路进行覆冰消除，以上三种方式为产生覆冰后对线路进行除冰操作，而从覆冰的产生原因可以看出，覆冰的主要形成原因为线路发生水蒸气凝结，在低温条件下形成覆冰，所以可以采取相应措施防止覆冰产生。目前主要的操作方式是在线路上涂刷涂料，这种涂料具有较强的输水性能，防止水滴在输电线路上的聚集，但是由于这种涂料价格较高，所以目前只在小范围内取得应用。除此之外，目前我国和其他国家已经开始了防覆冰电线的研制，这种电线除了会进行涂料刷涂，在线路中加入直流导线，并且内股导线间进行相互绝缘，在导线通电时，会产生热量，防止水滴结冰。但是这种电线制造工艺复杂，目前处于实验室制备阶段，并且这种电线必定售价高昂，只能在气温变化幅度大、空气潮湿的重要供配电地区使用。
结论：综上所述，输电线路覆冰由低温和线路表面水滴两个因素引起，线路覆冰能够严重损坏供配电系统，所以需要对覆冰进行消除。目前采用的消除对策包括热力学除冰、机械除冰和自然除冰方式，在未来的发展中，除冰涂料和新型防覆冰电线也会取得应用。
参考文献：
[1]王伟,王爱国.输电线路的覆冰及其消除对策探究[J].科技与企业,2013(21):321.
[2]郭政强.分析输电线路覆冰原因及其消除措施[J].科技经济市场,2018(03):19-21.
论文作者:吴永华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/22
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