架空送电线路导线覆冰破坏问题分析

刘师义

摘要：在电力系统中，架空输电线路是电力传输的重要组成部分，但在其运行过程中，线路覆冰成为不可忽视的威胁，尤其是在南方冬季，覆冰问题更为严重，严重的线路覆冰可能会造成大面积停电、倒塔等事故。然而，随着远程在线监测技术的发展，架空输电线路的监测、报警甚至除冰问题可以更加智能化地解决。

关键词：架空输电线路;覆有冰的电线;损坏问题分析研究

1结冰机理

一般在冬季和早春，当温度同时达到5-0°C时，风速约为3至15 m/s，如果有雾天气或细雨天气，输电线路会出现釉面冰，如果温度升高，此时釉面开始融化，温度不再降低，只是在冰融化到不存在;但如果气温突然下降，甚至开始进入雨雪天气，刚出现的雾凇就会继续增多的现象，导致厚冰的出现，如果气温不断降低到-18-1°C，在厚冰之前，就会有雾凇的产生和增加。如果在上述过程中，反复的气象条件，会使雾凇和雾凇在线路表面交替增加，而冰的融化会导致其密度增加，形成对线路危害更大的混歌。覆冰后的输电线路形状不是理想的均匀圆柱形，主要类似于椭圆形、D形或松针形。在迎风侧产生的第一排冰，在风向没有太大变化的情况下，会出现迎风冰不断增加的现象，逐渐增厚，直到冰侧达到一定厚度，导致在重力线下，随着迎风线的不断变化，冰面上的线会逐渐变成类似的椭圆形圆柱体，一般来说，结冰的形状受传输线直径的影响。直径越小，直线翻转的可能性越小，形状越类似于圆。如果管线没有翻转，结冰形状将为D型。

2线路履冰的注意事项

在建立输电线路之前，必须充分考虑输电线路的设置环境，然后根据当地实际情况制定最有效的施工方案和施工规划。特别是在我国北方，冬季时间长，气温很低，雨雪过后路面结冰的概率很大，这将导致输电线路在低温作用下，其表面绝缘层断裂问题，导致输电线路局部短路问题，这严重影响了电力系统的稳定性和安全性。因此，电力企业必须高度重视这一问题，有效解决冬季输电线路可能出现的覆冰问题。为此，电力企业必须加强冬季输电线路的检查，尤其是雨雪过后，必须加大检查力度，加强检查次数，以尽可能避免覆冰造成的绝缘层破损。如果一些输电线路在实际检查过程中出现结冰问题，相应的电力企业必须及时处理实际结冰情况。最常见的处理方法是在输电线路上使用短路电流法，进一步提高输电线路本身的温度，从而融化附着在输电线路表面的冰。需要特别注意的是，在输电线路解除覆冰问题后，不允许采取人工除冰的方式，这也是为了避免人工除冰对施工人员造成人身伤害。

3输电线路常用的防冰措施

3.1从设计层面

防冰路线和角度设计。对于冰舞高发区，根据现有冰舞高发区分布图，可以有意识地避开冰舞高发区，选择其他走廊，以减少冰害威胁。考虑到北风是当地冬季的主导风，路线的角度应尽可能小，以减少结冰造成的损害。塔式，材料设计。强化塔架设计可以有效提高塔架的抗冰损伤水平，避免冰损伤失效的发生。在导丝的选材上，可采用国内外新型防冰导丝，对减少冰雪附着起到了很好的效果，但会增加工程造价。绝缘子的材料也可以是水和冰型绝缘子。带有特殊涂层的导线和绝缘体也可以减少冰雪的附着。隔离齿轮设计。在无法避开线路走廊的情况下，采用隔离装置的设计方法或减少直线杆塔数量的设计方法，可以有效提高杆塔的抗冰水平，缩短故障抢修时间。

3.2从检修和技术改造方面

防冰损坏大修。在大修阶段，增加杆塔双螺母，增加双吊点绝缘子串，安装备用耐张线夹和预绞丝护板，加固导线吊点，及时更换污染绝缘子，有利于防冰损工作。技术革新。在技术层面，主要是针对运营中经常发生冰害的线路段进行改线。

3.3从检查和监控层面

预防冰害从巡逻监控层面预防冰害，主要针对线路覆冰情况，以及覆冰的严重程度，做到心中有数，通过覆冰的严重程度进行预测，提前采取有效的除冰、融冰措施。特别检查。冻雨、冰雪天气的专项检查是每年冬季不可避免的选择。专项检查线路段往年以冰雪覆盖为主。在线监测装置。在冰害高发区，利用安装在塔架上方的视频在线监测装置，对相应的塔架进行实时监测，可以节省时间和精力。

3.4提高绝缘性能，防止冰损坏

为了改进绝缘体，一方面我们需要避免污染，另一方面我们需要避免形成冰幕。在避免污染方面，可以定期清洁和更换绝缘子，以确保其泄漏距离。为了避免形成冰幕，绝缘子的排列可以采用拼接的形式，大直径绝缘子可以插入多个常规绝缘子中。也可采用V型、倒V型等绝缘子布置，有效防止水幕、冰幕的形成。

3.5防止冰舞的措施

双摆反舞装置。双摆防舞器是一种成熟的钢丝防舞器，在湖北电网广泛应用，包括单分裂、双分裂和四分裂钢丝，对削弱舞动能量有明显效果。备用间隔棒。荆门地区110kV南象线、110kV迎瑞线舞动频率高，安装有导线相间间隔棒。南象线的安装段为单回路线路和单分裂导线，位于微气象区。英瑞线安裝段为双回线、双分裂线，线路走向为自东向西。安装相间导线间隔棒后，对防止导线抖动有很好的效果。

3.6防止除冰失败的措施

防冰环安装在电线上，用于分隔一段电线，可限制冰雪沿电线流动，同时脱落。它可以防止冰连接成一条完整的线，同时避免大面积除冰，导致大量导线反弹。

3.7除冰和除冰措施

（1） 机械除冰。机械除冰方法可操作性差，安全系数低，人力物力消耗大，人员技术素质要求高，易受场地地形地貌的限制。因此，在实际操作和维护工作中会仔细考虑这种方法。（1） 热除冰。直流融冰法是近年来推广的融冰法，荆门供电公司采用的融冰法属于直流融冰法。这套设备需要使用10kV电源，同时切断解冻线电源，断开所有无关的高低线，以免损坏其他无关设备。

结论

输电线路冰损预防是一个复杂的课题，主要应以预防为主，在早期设计避免冰损区域，在无法避免的情况下，加固铁塔，安装防冰装置等技术措施，最后是严重覆冰期的除冰融冰措施。为了防止冰害，我们需要不断学习和应用新的技术和方法。在冰雪季节，当道路不平坦时，我们可以积极寻求无人机、线路保护站、当地供电人员和公众的帮助，帮助快速找到故障点并解决问题。

参考文献

[1]刘为伟.论架空送电线路抗冰害的对策[J].青海电力，2003（02）：13-18