输电线路覆冰危害和防范措施

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1、输电线路覆冰危害和防范措施　　摘要：输电线路覆冰会引起导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等问题，危害国家经济的发展和人民的安危。因此如何减轻输电线路覆冰的危害和怎样防范导线覆冰，是相关工程人员一直在探究的问题。下文先分析输电线路覆冰的危害和产生危害的原因，再探究现代输电线路防冰除冰技术和防范措施。关键词：输电线路覆冰；防范措施；危害；中图分类号：TM621.5文献标识码：A文章编号：在我国，电源主要分布于西部，并且远离负荷区，所以输电线路分布很广，纵横交错，绵延数百乃至上千千米，有很多线路经过地形气象条件复杂的山区。由于这些山区的特殊气象条件

2、，输电线路很容易发生覆冰，并且严重的覆冰会引起输电线路的电气特性和机械特性发生变化，从而引起覆冰事故，严重危害电力系统的安全运行。1.输电线路覆冰的危害1.1机械危害7线路覆冰直接的危害就是导线、金具和支架负载，随着覆冰厚度的增加输电线路的水平负荷也在增加，严重的覆冰会导致导线、地线断裂，杆塔倒塌和金具损坏；不均匀的覆冰或者不同时期脱冰会引起张力差，容易造成导线舞动，会造成导线断裂、绝缘子损伤和破裂、杆塔横杆扭曲变形，甚至杆塔倾倒。1.2电气危害绝缘子覆冰或被冰凌桥接后，绝缘强度下降，泄漏距离缩短，容易引起绝缘子闪络；融冰过程中冰体表面的水膜会溶解

3、污秽物中的电解质，提高融冰水或冰面水膜的导电率，引起绝缘子串电压分布的畸变，从而降低了覆冰绝缘子串的闪络电压，形成绝缘子闪络。导线舞动时还可能造成相间短路故障。2.输电线路冰害事故产生的原因2.1当线路实际覆冰超过设计抗冰厚度（即线路覆冰质量增加，覆冰后风压面积增加）而导致的过负载事故；2.2不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故；2.3绝缘子串覆冰过多或被冰凌桥接，引起绝缘子串电气性能降低；2.4不均匀覆冰引起的导线舞动事故。综上，覆冰的随机性导致覆冰尺寸、密度和形式随机变化，这使输电线路结构系统的各种荷载会连续发生不规律的变化。3.输

4、电线路防冰除冰技术3.1输电线路热力防冰技术7输电线路导线覆冰严重威胁着电力线路和电力通讯网络的安全可靠运行。防止输电线路导线覆冰事故发生的方法从原理上可分为防冰和除冰两种。防线路导线覆冰方法是在覆冰物体前采取各种有效技术措施，使各种形式的覆冰物体上无法积覆，或即使积覆其总的覆冰荷载也能控制在物体可承受的范围内；除冰的方法是物体覆冰达到危险状态后采取有效措施，部分或全部除去物体上覆冰的方法或措施。输电线路导线热力防冰有三种技术，即铁磁材料线、电磁波微波激光器、热吸收器。其缺点是：（1）需要较高的能量消耗，一般需要1～10Kw/㎡的功率；（2）即使其

5、效率达到100%，也仅在覆冰初期或对局部导线产生有效的防冰效果；（3）使用成本高。在输电线路上运用较好的方法是低居里磁热线，其原理是利用具有低居里温度点的铁磁合金制作成各种满足防冰器件并安装在严重覆冰线路地段的防冰技术。有点主要有铁磁线能产生较高的热量，维持导线表面温度在冰点以上；磁性器件易安装不会对导线本身造成损伤；可根据不同的要求将铁磁材料制成不同形式的器件（如：铁磁线、预绞丝、防冻套筒等）可手工将其以固定螺距缠绕在导线上，从而达到有效防覆冰目的。3.2输电线路热力除冰技术7热力除冰技术就是指物体覆冰后采取各种加热措施，使其表面上覆冰融化或脱落

6、的方法。目前热力除冰主要有阻性线、短路电流、过电流、热力、热水5种技术措施，其中过电流和短路电流技术比较适用于输电线路。短路电流熔冰可分为三相短路熔冰、导线—导线型二相短路熔冰、导线—地线型单相短路熔冰三种方法；过电流除冰可分为带负荷熔冰，一种情况是在正常运行的基础上改变系统运行方式增大负荷电流而达到熔冰的目的；另一种情况是对重冰区的线路进行改造，在熔冰冰点站内设置熔冰自耦变压器达到实现带负荷熔冰的目的。还有一种方法是利用移相变压器熔冰，其具有可带负荷熔冰，在备用和运行的条件下可快速操作，也可以根据天气的气象条件来调整熔冰电流，根据设备情况将移相变

7、压器安装在变电站内。4.线路覆冰的防护措施4.1防冰技术7对于输电线路冰灾事故，我国早在1976年就提出了“避”、“抗”、“熔”、“改”、“防”五字防冰方针，并在这些的基础上制订了各类架空输电线路的设计规范。尤其是2008年的冰灾之后，国家电网公司调整了电网设计、建设的企业标准，将35～330kV电网设防标准从15年一遇提高到30年一遇，500kV电网设防从30年一遇提高到50年一遇，750kv电网设防从50年一遇提高到100年一遇。但是，我国幅员辽阔，架空输电线路覆盖面广，各个地区其自身的特点，南方地区线路覆冰持续时间长、覆冰密度大，在冰风荷载作

8、用下，杆塔及导线强度不足，造成倒塔短线等恶性事故，而北方线路覆冰多为雾凇，持续时间短、覆冰密度小，多发生外绝缘闪络等问题。