架空输电线路覆冰观测研究

文清丰 张鑫 姚创 朱明正 朱旭亮 段明辉

摘 要：覆冰闪络是影响架空输电线路安全稳定运行的重要因素，覆冰观测记录有助于研究覆冰特性，进而提高电网防冰闪能力。文章介绍了覆冰观测点选址的基本要求，给出了覆冰观测点建设要求，总结了覆冰观测的要点，积累的区域覆冰基础数据可为输电线路设计冰区计算或区域覆冰特性研究服务。

关键词：输电线路；覆冰观测；观冰点

中图分类号：TM755 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）33-0075-02

Abstract： Icing flashover is an important factor to affect the safe and stable operation of overhead transmission lines. The ice flashover record is helpful to study the icing characteristics and improve the anti-icing flashover ability of power grid. In this paper， the basic requirements for site selection of icing observation points are introduced， the construction requirements of icing observation points are given， and the main points of icing observation are summarized. The accumulated regional ice cover basic data can be used for the calculation of transmission line design ice region or the study of regional ice coating characteristics.

Keywords： transmission line； icing observation； freezing point

1 概述

我国是世界上冰雪灾害多发的国家之一，近年来，覆冰对我国电网的建设和安全运行的影响愈显突出[1-3]。我国电网的避冰及抗冰安全问题，一直是电网建设中的重要问题。我国气象部门的部分气象站，也有部分覆冰观测记录，但这些数据受地形地物影响大，其数据不能满足电网建设与运行的需求。而观冰点是对输电线路规划走廊局部区段或微地形点的覆冰观测，观测数据代表一个特定的局部区域或地段，观测数据为输电线路设计冰区计算或为区域覆冰特性研究服务。

2 观冰点的选址

观冰点应根据工程设计需要与工程自然环境特点配置观测仪器没备，并应积极稳妥地采用新设备和新技术，观冰点观测项目应为覆冰要素，观冰点的观测期限应不少于1个覆冰期，观冰点应设立观冰架，并应配备可移动式气象观测仪。

观冰点址应选择在覆冰区域。观测资料应代表局部地段或微地形的覆冰特性。观测设施应为雨凇架，观测设施相对简易，对点址的调整相对容易。观冰点可建立在不同的地形处，包括一般地形和覆冰特别严重的微地形处。设立观冰点有利于搜集区域不同地形、不同海拔的覆冰数据，可为输电线路区域冰区划分积累较为全面的基础数据。

应符合下列基本条件：

（1）能在短期内为工程设计提供较多的、与观冰站同步的覆冰数据。

（2）对工程区域应有代表性，可供其直接引用或移用，应选在路径走廊地区，无条件的应选在路径走廊附近并与其地形类似的区域。

（3）观冰点布设应覆盖路径走廊的各类地理气候区，

在同一地理气候区域内应覆盖各种不同的微地形。

（4）观冰点可选在不同的地形处，包括一般地形和覆冰特别严重的微地形处。

观冰点的选址，要附近有公路，离城镇或林场较近。能保证生活、安全，利于长期坚持覆冰观测工作。

3 观冰点的建设

导线方向的布置一般按东西和南北两个方向架设。若点址位置受地形条件的限制（包括山脉走向），或者某段重冰线路受特殊微地形因素的影响等，观测导线的架设可与规划线路平行或垂直于覆冰主导风向。

观冰架应由两组相互垂直的角钢或钢管组成，两根角钢或钢管之间安装一根导线。观冰架布置应满足下列要求：

（1）观冰架的布置方向可按东西和南北两个方向架设。

（2）观冰架导线架设离地高度一般应为2m～3.5m，若

3.5m时仍有墙体、建筑、树木等遮挡，建议提高导线加设高度以满足高出遮挡物0.5m以上或选择其他架设地点；档距应为3m～5m，导线型号宜为LGJ-400/50。

（3）站内布置观冰架建议依墙角建设以减少占地面

积，并保证观冰导线不受周围墙壁、其他建筑或树木的影响。

观冰架尺寸及全景图如图1、图2所示。

观冰架支柱与导线之间，图2中采用绝缘子连接，也可不采用绝缘子连接，只需满足导线具备足够的拉伸张力以确保导线水平即可。

4 观冰点覆冰观测

观冰点分为有人值守和无人值守两种方式。一般情况下为有人值守观冰点，只有在自然条件极其恶劣无法安排人员驻点值守情况下才采用无人值守方式。有人值守观冰点由驻点人员根据覆冰情况随时进行覆冰观测，无人值守观冰点是由观测人员巡测。

采取人工覆冰观测时，配备游标卡尺、冰盒、取冰刀、秤及测量体积的量杯等，为保障上观冰架测量的人员安全还应配备安全器具。

气象观测项目是与覆冰相关的气象要素，可增加冰雪电导率观测。每年度观测时段，一般是当年11月至次年3月，观冰站覆冰观测次数是根据覆冰过程的变化而定，原则上是要观测到过程最大值。

观测项目记录时间应采用北京时间，北京时间20时为日界。观冰点的观测期限应不少于1个覆冰期。导线的覆冰观测内容应包括：覆冰过程最大值，覆冰长径、短径、围长、截面积、重量；现场采集照片及影像，描述覆冰种类、外部形状及内部结构；覆冰过程起、止时间及测冰时间；同时气象要素及天气现象。有条件时应开展导线覆冰与树枝覆冰、通信线覆冰的对比观测。

雨凇塔导线覆冰观测，当因天气过程变化，导致覆冰在发展、保持循环变化过程中出现部分脱冰或短暂融化并繼续覆冰时，应增加测冰次数；当多次测冰后使所剩冰体长度不足25cm时，应取10cm长度冰体称重。

观冰站（点）必须建立安全观测责任制度和操作规程，完善观测条件，确保安全观测。输电线路覆冰观测除应符合本规定外，尚应符合国家及行业现行有关标准的规定。观冰点观测期满后，应及时撤除全部观测仪器，清理场地。观冰点的建设以及覆冰观测内容应符合电力行业标准《架空输电线路覆冰观测技术规定》的规定。

5 结束语

观冰站是区域性测站，观测没施与项目齐全，观测年限较长，站房等是必备设施。观测数据代表一个地理气候类似的较大区域的覆冰特性的一般情况。观冰站观测数据是为长期积累区域覆冰基础数据，满足架空输电线路覆冰研究，为输电线路工程设计冰区计算服务。

参考文献：

[1]周超，曹阳，李林.输电线路覆冰问题综述[J].电力建设，2013（9）：37-41.

[2]黄斌，徐姗姗，苏文宇.输电线路覆冰研究综述[J].电瓷避雷器，2012（1）：27-32.

[3]巢亚锋，杨力，彭晓亮，等.输电线路覆冰特点及防冰技术研究综述[J].高压电器，2014（10）：131-138.