输电线路大范围冰害事故分析及对策(1)

付继超 孙寒飞 尹河

摘要：目前，电力已经逐渐成为人们生活及生产中不可或缺的基础性能源，这就对电能的持续供应能效提出了更高的要求，为了不断迎合这一需求方向，我国的电力建设也作出了相应调整，但是在冬季温度过低的环境下，天气状况对输电线路的所产生的影响也是不容小觑的，一旦控制不当，在后续使用中就会直接 导致冰害事故的发生，这不仅会带来一定的经济损失，更会导致电力生产能效受到不利影响。

关键词：输电线路;冰害事故;原因分析

从电业企业的运行流程来说，输电线路是尤为关键的电能传送载体，但是它目前的运输效能却会相应因素的影响及制约，其中发生频率最高、影响范围最大的就是冰害事故，特别是在我国部分地区不仅缺少对冰害事故的防治措施，在事故发生时应变能力更是难以达到 预期标准，因此，这就需要在结合实际运行标准的基础上，对冰害事故的预防措施进行综合研究。

1 冰害事故产生的原因

1.1冰害事故

一般而言，导致输电线路出现冰害的主要原因是恶劣的天气现象所影响的，如当输电线路遇到低温，湿度较高，冷暖空气对流环流大风等，会影响到输电线路的正常运行。对于北方地区而言，输电线路主要受到寒冷的影响，而对于南方地区来说，则受到的下雨天气的影响则较多。尤其是北方地区，有很多的山区和丘陵，受制于冬季气温的影响，雨雪天气在输电线路的表 层容易形成积雪和覆冰的现象，电能在输送过程中就 会受到一定的阻碍，造成电路通行不足的现象，这就是日常所见的冰害事故。

1.2常见的事故现象

1.2.1线路荷载不足

在我国北方地区，尤其是冬季受天气的影响，再加上雨雪天气就会在线路的表面覆冰，长时间会使线路的荷载能力不足。根据统计数据总结一般输电线路结 冰造成的覆冰现象，厚度多数为40-80mm之间，如果在特殊天气，其冰盖的厚度 可以达到100mm以上。在一条线路上积压如此多的冰盖就会使线路的承载很大，甚至会出现塔杆，轻则会造成电力事故和供电中断，重则会对周围的居民用电造成影响，甚至会危及到生命安全。近些年来，天气现象异常，雪灾和冰害的事故不断发生，导致很多输电线路出现了不同程度的损坏，其损坏的客观原因主要是积雪天气和覆冰层所造成的，當线路上的积雪层达到一定厚度时，塔杆无法抵抗输电线路的重压，尤其是一些较为老旧的输电线路，或者是采用木质制作的。这类问题发生的常见地段包括青藏高海拔地区，北方的严寒地区，因为受气候的影响，这种问题发生的概率较大。

1.2.2微气候条件下的输电线路

在一些海拔较高的高山地带，电线塔和电线杆倒塌现象非常多，其主要原因是这些地区在冬季雨雪天气的影响之下，很容易形成较厚的冰盖层，由于山顶的海拔较高，所堆积的冰雪厚度、重量也就越来越大，如果这时出现两侧电线杆海拔较低的情况，受冰雪覆盖重力的影响，很容易发生电线杆倒塌的现象，其主要原因是不平衡的张力，会导致电线杆或者是电线倒塌轻则倾斜，重则倒塌，出现严重的损坏。

1.3线路跳闸现象严重

当绝缘子串覆冰严重时，就会造成线路频繁冰闪的现象。线路跳闸的原因主要分为三大类。第一类是空气中有较多的污秽物质，导致在干旱无雨的季节，空气中大量尘埃物质悬浮，导电离子过多，导致线路跳闸。雨凇时大气中的污秽伴随冻雨附着在输电线路上，加重输电线路的重力势能，可能会在绝缘子伞群间形成冰桥，气温逐渐回升时，丁桥的表面就会融化，形成较高的导电率。另外在杆塔横担上流下的融冰水，也直接降低了绝缘子的绝缘性能，整个输电线路下方的地区由于空气间隙盐串电压分布极不平均，导致局部首先起火。第二类是绝缘子串型明显影响冰闪的发生率，冰闪基本上发生在悬垂串，而对于耐张和V形串绝缘子地区发生冰闪的现象机率与绝缘子本身的结构是有关系的，这是因为耐张串和V形串上的冰，不容易桥接间隙，其次是因为该串行本身的清洗效果较好，串 上所积累的污秽物质较少，再次在融冰过程时，耐张型和V型串上难以形成对冰沙发生至关重要的融通性水膜。第三类则是受周围环境温度影响，一般而言，跳闸与周围环境温度是直接相关的，比如在温度较低的夜间环境时，容易导致结冰，并沿绝缘子串的冰柱表面附着。

2 采取的相关措施

2.1 加强塔站的建设

塔站的建设是为了能够稳定输电线路的塔杆，有效保护输电线路的正常运行。如在一些环境较为恶劣的，海拔较高的，湿度较大的雾凇和雨凇天气较多的地区，很容易出现冰雪覆盖的现象。根据常年的覆冰厚度观测数值，需加强和改进事故塔杆。如在线路较长的地段，可以在中间的适当位置设立相关的塔站，加强输电线路塔站的建立，对于输电线路的重力压力承担较多，缓解一部分因重力而导致的塔杆破坏现象，甚至避免一级倒塌，引起连环破坏的情况。另外，在其微地形，应该参照事故线路安排和技术的改进，采取补救的线支架，有效保护输电线路的塔杆。

2.2 在跳闸地段严重的地区，适当布置V型串和倒V型串

在输电运行过程中跳闸现象发生的情况也较为常见，在不太严重的地段，采用大小盘相同的V形串，适当增加双联串的串结距。首先总结220kv线路融冰技术，不断研究高电压线路融冰技术，通过监测输电线路中的温度变化、湿度变化、冰盖厚度、导致风偏等参数，建立相关的报警系统，为今后大范围预防冰害事故，提供相关的数据支撑和一手材料。另外在此基础之上，还要不断研究不同的覆冰情况，不同的积污状态，不同绝缘子串行直接的相互关系以及合理配置，从根本上减少线路运行过程中的跳闸现象。通过合理配置相关的绝缘子，提高高压输电线路的机械受力特性和电气闪络特性。

结束语：

在输电线路的设计与施工时要考虑周全，同时面对这些自然性的原因，我们也要做好相应的技术手段进行处理。面对这些研究也获得了很多的成果。随着技术的革新与现实生产生活对电力的需要，在防冰抗冰的措施中还有待于进一步的研究。

参考文献

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[2]周利兵. 220kV巴墩线冰害故障分析及改造措施[J]. 电工电气， 2019， 000（002）：68-70.