预防与处理架空电力线路冰冻灾害的对策研究

路华

摘要：分析了冰冻灾害给架空电力线路造成的危害，提出了预防架空电力线路冰冻灾害的措施，对新建的架空电力线路和已有的电力线路的预防和处理手段进行了深入的探讨。就如何做好架空电力线路的抗冰冻灾害设计做了详细的研究，旨在为提高我国架空电力线路的抗冰冻灾害能力，保证我国电力运行的安全等提供理论参考。

关键词：架空电力线路;抗冰冻;灾害

最近几年来，因为电力线路受到冰冻灾害的影响，我国曾多次发生大范围的断线、倒塌等事故。分析冰冻灾害产生的原因，可以大致归纳出两类，一类是从来没有产生过冰冻灾害的地区因为线路的设计中没有考虑冰冻，导致防御效果较低，使得线路的抗冰冻能力较差，遇到严重的冰冻灾害很容易造成损失。另一类是虽然设计了一定的防冰冻害能力，但是由于存在不同程度的薄弱环节而受到冰冻灾害的影响。

一、冰冻灾害对架空电力线路造成的危害

架空线路履冰一方面给电力线路的运行和维护带来很大的麻烦，另一方面还可能造成线路短路，绝缘子闪络，导致电线断掉、倒杆等事故的产生。尤其是冰冻灾害產生以后，因为气候条件恶劣，常常会产生电力中断、冰雪封路、交通严重受阻等情况而影响了维修抢修工作的实施，因此造成了长时间的电力中断情况的产生，带来了严重的后果。概括起来，冰冻灾害造成的架空电力线路的危害主要有以下几种。

首先是杆塔倒塌事故。这种事故的产生一般是因为直线杆塔某一方向的侧导线断裂造成的。由于带履冰的导线在塔杆的一侧方向产生了较大的张力，导致塔杆承受过大的负荷承载，从而产生了杆塔倒塌事故。

其次是相间短路事故。假如导线在杆塔上是按照垂直排列的方式布线的，当导线与避雷线上的履冰产生一定程度的脱落时，因为各个导线的荷载分布不均，导致导线产生跳跃现象，造成了相间短路事故的发生。

安全距离不足也会造成短路事故，因为各档距之内的线路受到冰冻害的影响等原因，使得各档距范围内的线路弧垂度发生了一定程度的变化。假如履冰现象严重，将导致导线下垂情况的出现，此时的安全距离过小将会引起短路等事故的产生。

再次就是因为绝缘子串短路引起的接地事故。绝缘子表面履冰之后，虽然看起来冰层的厚度没有增加太大的重量，但此时会大大减少绝缘子串的绝缘能力，导致绝缘子串短路，从而产生接地事故。

二、加强冰冻灾害的整体观测，进行有针对性的设计和维护

1.针对冰冻灾害高发地区的害情进行资料搜集

架空电力线路的设计施工部门要与当地的气象部门加强互动联络，从气象部门获取本地区的历年气象记录，特别是冰冻灾害的记载，从掌握的资料中找出冰冻灾害产生的性质、发生时间、区域分布、持续时间等，据此进行有目的的预防和前期设计与维护。

2.设立冰冻灾害观测点，掌握冰冻灾害发生的基本规律

因为电力线路分布广泛，局部地区的气候条件容易造成很大的影响，紧紧依靠气象部门等提供的资料不能够满足维护和设计的需要，因此，要选择一些有代表性的区域设置冰冻灾害观测点，观测点要根据电线积冰器械观测办法予以查验，观测点要假设不同高度和线径的雨凇架、试凌线等，以更好地进行气温、风向、冰冻灾害危害程度的研究，探索出正确的灾害发生规律。对冰冻灾害的检测等要定时实施，观测的内容主要有测冰的发生时间、冰凌的长度、单位重量及形成的外部因素等等。

三、新建架空电力线路防冰冻灾害的策略

在已经掌握的气象资料的基础上，合理地进行冰冻灾害区域的划分，选择不同的线路施工设计进行冰冻灾害高发区的架空电力线路的施工，在保证线路安全运行的同时，减少铺设电力线路的成本。

1.冰冻灾害区域的划分及取值

由于架空电力线路经过区域的复杂性，局部气候和地形就能够对其产生较大的影响。另外，由于沿线冰冻灾害状况之间有差异，我们不能只是通过一个固定冰厚设计值来予以防护。为了更好地实现线路的全面防护和重点地段的安全，要在已有气象资料的前提下，结合线路经过的区域及其地形特点，进行科学全面的分析，从而合理地确定冰厚设计值。

2.架空电力线路铺设路径的选择

选择架空电力线路铺设路径时要尽量避开冰冻灾害严重的地段，在施工的时候要尽量做到要最大限度避免在地形起伏较大区域铺设架空线路;架空线路要避免通过风道、湖泊等容易产生冰冻灾害的地带;架空线路翻越山区时，要减少大档距、高落差情况的出现;减小架空线路的转角度。

3.架空电力线路抗冰冻灾害的设计原则

如果架空电力线路没有办法避开冰冻灾害多发地段，在这种情况下应采取抗冰设计。设计的冰厚值在20毫米及更大时要根据重冰冻架空电力线路设计规定的要求进行设计，冰厚值在15毫米的设计可按照上述规定进行设计，但是不能采用放松电线的应力的方式进行。一方面要提高线路的抗冰冻能力，另一方面要防止线间故障的发生。对于已经设计了抗冰冻能力的架空电力线路，由于冰冻区域的划分可能存在一定的差距，为了保证线路运行的安全性能，最好要进行融冰措施的确定，以更好地维护和管理冰冻区的电力线路。为了更好地进行特殊时期的架空线路的融冰，要在规划设计之时就充分地考虑到电厂、变电站设备的融冰电源灯装置的安装和运行。

四、已有架空电力线路预防冰冻灾害的措施

1.改造已运行的架空线路

对处于海拔较高的地段以及处于峡谷口、风道等位置的架空线路，要进行合理的改道施工。对于重冰地段的架空线路要按照新的抗冰冻灾害要求进行全面的改造，以提高预防冰冻灾害的能力。

2.对无明显微气候地区要实行融冰措施预防冰冻灾害

笔者多年的维护管理经验表明，要想在没有明显微气候或者地形变化的地区预防冰冻灾害采用融冰措施是有效的方法。在进行融冰操作的时候要中断供电线路，而且融冰需要大量的电能，操作起来比较繁琐。因此，各地在实际运行中很少使用这一方法。短路融冰是一种常用的融冰方法，在治理冰冻灾害的工作中，应满足短路融冰所需条件，发电厂和变电站等要提供线路短路融冰的电源，线路上要确定好短路的位置，要根据监测点提供的信息，进行短路融冰的设计等。对于融冰电压的选取，一般情况下可以选择发电厂的标准电压，需要在某一特定的融冰电压开展工作时，可以把两台变压器进行串联工作，以取得更好的短路电压融冰效果。

五、结语

综上所述，面对冰冻灾害给架空电力线路带来的危害，我们要正确地进行预防，提高线路的抗冰冻能力，改进线路的铺设和施工技术等。要做好前期的冰冻害观测、冰冻害发生规律的总结等工作，以更好地为预防和处理冰冻灾害提供信息支持。在进行新铺设线路的选择时候要尽量避开冰冻灾害多发区域。若不能避开，则要使用科学的抗冰冻设计进行施工，新建线路要在正确分析冰冻害发生时间、强度的基础上，合理进行冰冻等级、设计冰厚值的确定。在预防和处理的过程中，对于网架较为薄弱的主干线路，要借助于融冰手段保证架空电力线路的安全运转。对于已经投入使用的架空电力线路，要根据前期设置的抗冰冻能力和现阶段的冰冻害特点，进行科学有效的改造，在发生大面积的冰冻灾害之后，可以使用短路融冰的方法进行抢修。在这些处理手段的基础上，要加强对架空线路冰冻灾害的预防和设计，以保证架空电力线路的安全运行。

参考文献：

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[2] 杜永平，徐峰，殷青岩.皖北地区建设同杆四回110kV线路的研究[J].安徽电力，2007，（3）.

（作者身份证号码：320923199005263010）